论文部分内容阅读
摘要：碾压式真空溜管输送砼技术是一种水利工程建设的新方法，在桂林市防洪及漓江补水川江水利枢纽工程施工中的应用表明，碾压式真空溜管技术能够满足施工面大、部分地理环境复杂、山势高、河床狭窄的地段施工，能够大大节省砼的输送时间，加快施工进度，保证工程施工质量。
关键词：真空溜管；川江水利枢纽；碾压砼
1.工程简介
桂林川江水利枢纽工程是一个中型的碾压砼重力坝，自2009年开建以来，砼累计输出超过45万方，高峰期月产值达到了3.5万方。当初大坝浇筑到一定高程时已不能再靠修进仓路的方式进到仓面进行浇筑，考虑到大坝所处的地势，只能在左岸1#坝上安装一套真空溜管用于大坝砼的进仓，由于大坝靠修进仓路进仓浇筑只能到▽234m高程，而1#坝高程为▽278m，仓面与1#坝上下高差达44m，如何设计、安装、减速、抗分离、保证入仓的准确安全等都是要解决的难题。
2.碾压式真空溜管的工艺特色
在桂林川江水利枢纽工程施工中通过对碾压式真空溜管的实践和论证后发现，碾压式真空溜管具有很多独特之处，具体表现为：
2.1.适应性很强
碾压式真空溜管能够适应不同地理环境，针对河道山势陡峭地区可以开展碾压砼通过真空原理传送，安全性能高。从实践结果和过程表现来看，碾压式真空溜管的可控性强，适应不同坡度地区。
2.2.运输能力强，投送量大
碾压式真空溜管能够结合施工压力大，高强度运行的特点，在不同施工仓面和坡度情况下使用。桂林川江水利枢纽工程应用的溜管设计运输能力最大达到210m3/h。
2.3.可控性强
碾压式真空溜管可控性强，管体是全封闭设计，内外隔离。在传送砼时，投送能力强，适应高强度的施工要求，其原理是在溜管内部形成真实或者人造的类似真空状态的传送条件，在砼的传送过程中，利用减速板及二次拌合装置，能有效的避免砼因下滑太快，易发生骨料分离的可能性，在最大程度上保障了施工砼的质量。
2.4.针对特殊地势施工需要而设计，工程量一般不大
碾压式真空溜管适用在坡度陡，跨度大的传送仓到施工仓面之间传送砼。一般情况下，土建的工程量不是很大，在传送的过程中，施工工具都是简单、易于操作的，从碾压式真空溜管的外形来看，就是受料斗与溜管结合，因为具有坡度传送的要求，相比平地施工来看，这种真空溜管的投资不高，经济实用。
3.碾压式真空溜管的结构设计原理和操作性能研究
3.1.碾压式真空溜管的配置和整体设计
桂林川江水利枢纽工程所采用的碾压式真空溜管主要由3个部件构成：受料斗、下料控制装置、溜管管体。整个碾压式溜管传送砼的过程为：由自卸汽车从拌合楼把砼运送到大坝坝肩卸料平台上再倒入受料斗，受料斗的设计是双保险的，为了检修方便，不耽误工程进度而在左右岸各设计一套备用。受料斗的下料控制是来自电弧门传送的信号。碾压式真空溜管的管体是复合层的，在下方安装了支撑部位。在碾压式真空溜管的设计结构中，有两个构件是砼入仓的关键：受料斗和溜管。碾压式真空溜管的设计，管体采用了可以机动组装拆卸的构件，随着浇筑仓面的上升，溜管管体每一节都是可以自由拆卸的。在碾压式溜管的安装设计中，对于溜管的下部支撑构件采用的是锚杆立柱支撑。
碾压式真空溜管的管体设计是全封闭的，底座是钢结构的耐磨材料，上部采用柔韧性强且耐磨的材料。在钢结构和耐磨材料的连接部位，管体与管体的连接处，溜管和受料斗的连接都是密封而且很牢固，整個溜管的设计，简单科学而实用性强。在溜管输送砼的过程中，为了防止发生骨料分离，阻塞管道的事故发生，在碾压式真空溜管的接茬拐弯处，都配置了震动装置，通过震动减少砼因停留弯道时间过长而出现的堵塞现象。
3.2.碾压式真空溜管的工作原理分析
在砼传送的过程中，在溜管内部出现的影响因素很多，比如砼与管壁的摩擦力大小、溜管内部真空程度、砼前后出现的挤压压力差的大小、在管内输送的砼的自身重量等等。
碾压式真空溜管管内的砼下滑输送的基本规律是，如果砼的输送速度能够人为控制在预定范围内，碾压式真空溜管就会呈现波浪式的砼输送。如果把溜管内部用吸气泵抽空成为真空的话，那么溜管内部的真空度越高越好。在实践中发现，要想真实的描述好碾压式真空溜管内部砼输送过程中呈现出来的状态及问题，是非常困难的，因为影响管内真空的因素很多，比如：①碾压砼的构成不固定，骨料和配料在输送过程中与溜管管壁摩擦阻力分析很难；②砼里面的骨料很容易松散，在溜管内部形成很多的空隙，造成溜管内部真空度损失严重；③假如溜管管体和受料口的连接部位密封不好，也会造成真空程度差，要进行定量分析是很难的。
4.碾压式真空溜管的施工效果分析
桂林川江水利枢纽工程自2009年开建以来，砼累计输出超过45万方，高峰期月产值达到了3.5万方。从溜管施工的效果来看，如期完成了生产任务，既保障了施工质量，也为川江水利枢纽工程大坝顺利封顶争取了宝贵的时间。
4.1.从碾压式真空溜管的工作状态和输送砼的强度分析，如果溜管内部的真空状态和砼的输送速度都能和理论分析一致，那么碾压式真空溜管的传送量和溜管运行的质量就是达标的。
4.2.碾压式真空溜管输送的砼质量受很多因素的影响，在溜管输送砼的过程中，理论和实践出入较大的地方是在二三级配比的砼下滑的速度上，实际数据要高于理论设计值。这与溜管内壁的形状、砼配比、受料口的受料质量等因素有关。
4.3.碾压式真空溜管输送的砼强度和质量如何，主要从两个方面的数值进行分析：vc值损失和砼的骨料分离情况。尽管砼vc值的变化受到很多因素的影响，比如气温的变化、砼停留时间的长短等。但由于碾压式真空溜管是全封闭的设计，受料口是近垂直设计，砼的传输时间短，vc值的变化很小，与理论分析一致。对于砼骨料分离情况控制，可以通过调节管体下料倾角及速度来控制，下料倾角过大，则管内砼速度较快，特别是川江大坝落差达40多米的溜管，则会产生非常严重的骨料分离。通过现场多次的实验，选择最适角度并在特定的标准管节内安装减速板，既能起到减速作用又能对骨料进行两次拌合，最大限度的减少了因骨料分离而影响砼的质量。
5.结语
碾压式真空溜管施工技术是水利工程施工高科技应用方面的一项新技术，它具有投资小、见效快的施工特点，能够在施工仓面大、部分地理环境复杂、山势高、狭窄河床的地段满足施工要求并大大缩短砼的输送时间，有效提高施工进度，保证工程施工质量。这一新施工工艺的运用，是水利工程建设施工技术方面的重大突破。
作者简介：陈检珠（1986-），男，助理工程师，主要从事水利工程机电安装工作。
关键词：真空溜管；川江水利枢纽；碾压砼
1.工程简介
桂林川江水利枢纽工程是一个中型的碾压砼重力坝，自2009年开建以来，砼累计输出超过45万方，高峰期月产值达到了3.5万方。当初大坝浇筑到一定高程时已不能再靠修进仓路的方式进到仓面进行浇筑，考虑到大坝所处的地势，只能在左岸1#坝上安装一套真空溜管用于大坝砼的进仓，由于大坝靠修进仓路进仓浇筑只能到▽234m高程，而1#坝高程为▽278m，仓面与1#坝上下高差达44m，如何设计、安装、减速、抗分离、保证入仓的准确安全等都是要解决的难题。
2.碾压式真空溜管的工艺特色
在桂林川江水利枢纽工程施工中通过对碾压式真空溜管的实践和论证后发现，碾压式真空溜管具有很多独特之处，具体表现为：
2.1.适应性很强
碾压式真空溜管能够适应不同地理环境，针对河道山势陡峭地区可以开展碾压砼通过真空原理传送，安全性能高。从实践结果和过程表现来看，碾压式真空溜管的可控性强，适应不同坡度地区。
2.2.运输能力强，投送量大
碾压式真空溜管能够结合施工压力大，高强度运行的特点，在不同施工仓面和坡度情况下使用。桂林川江水利枢纽工程应用的溜管设计运输能力最大达到210m3/h。
2.3.可控性强
碾压式真空溜管可控性强，管体是全封闭设计，内外隔离。在传送砼时，投送能力强，适应高强度的施工要求，其原理是在溜管内部形成真实或者人造的类似真空状态的传送条件，在砼的传送过程中，利用减速板及二次拌合装置，能有效的避免砼因下滑太快，易发生骨料分离的可能性，在最大程度上保障了施工砼的质量。
2.4.针对特殊地势施工需要而设计，工程量一般不大
碾压式真空溜管适用在坡度陡，跨度大的传送仓到施工仓面之间传送砼。一般情况下，土建的工程量不是很大，在传送的过程中，施工工具都是简单、易于操作的，从碾压式真空溜管的外形来看，就是受料斗与溜管结合，因为具有坡度传送的要求，相比平地施工来看，这种真空溜管的投资不高，经济实用。
3.碾压式真空溜管的结构设计原理和操作性能研究
3.1.碾压式真空溜管的配置和整体设计
桂林川江水利枢纽工程所采用的碾压式真空溜管主要由3个部件构成：受料斗、下料控制装置、溜管管体。整个碾压式溜管传送砼的过程为：由自卸汽车从拌合楼把砼运送到大坝坝肩卸料平台上再倒入受料斗，受料斗的设计是双保险的，为了检修方便，不耽误工程进度而在左右岸各设计一套备用。受料斗的下料控制是来自电弧门传送的信号。碾压式真空溜管的管体是复合层的，在下方安装了支撑部位。在碾压式真空溜管的设计结构中，有两个构件是砼入仓的关键：受料斗和溜管。碾压式真空溜管的设计，管体采用了可以机动组装拆卸的构件，随着浇筑仓面的上升，溜管管体每一节都是可以自由拆卸的。在碾压式溜管的安装设计中，对于溜管的下部支撑构件采用的是锚杆立柱支撑。
碾压式真空溜管的管体设计是全封闭的，底座是钢结构的耐磨材料，上部采用柔韧性强且耐磨的材料。在钢结构和耐磨材料的连接部位，管体与管体的连接处，溜管和受料斗的连接都是密封而且很牢固，整個溜管的设计，简单科学而实用性强。在溜管输送砼的过程中，为了防止发生骨料分离，阻塞管道的事故发生，在碾压式真空溜管的接茬拐弯处，都配置了震动装置，通过震动减少砼因停留弯道时间过长而出现的堵塞现象。
3.2.碾压式真空溜管的工作原理分析
在砼传送的过程中，在溜管内部出现的影响因素很多，比如砼与管壁的摩擦力大小、溜管内部真空程度、砼前后出现的挤压压力差的大小、在管内输送的砼的自身重量等等。
碾压式真空溜管管内的砼下滑输送的基本规律是，如果砼的输送速度能够人为控制在预定范围内，碾压式真空溜管就会呈现波浪式的砼输送。如果把溜管内部用吸气泵抽空成为真空的话，那么溜管内部的真空度越高越好。在实践中发现，要想真实的描述好碾压式真空溜管内部砼输送过程中呈现出来的状态及问题，是非常困难的，因为影响管内真空的因素很多，比如：①碾压砼的构成不固定，骨料和配料在输送过程中与溜管管壁摩擦阻力分析很难；②砼里面的骨料很容易松散，在溜管内部形成很多的空隙，造成溜管内部真空度损失严重；③假如溜管管体和受料口的连接部位密封不好，也会造成真空程度差，要进行定量分析是很难的。
4.碾压式真空溜管的施工效果分析
桂林川江水利枢纽工程自2009年开建以来，砼累计输出超过45万方，高峰期月产值达到了3.5万方。从溜管施工的效果来看，如期完成了生产任务，既保障了施工质量，也为川江水利枢纽工程大坝顺利封顶争取了宝贵的时间。
4.1.从碾压式真空溜管的工作状态和输送砼的强度分析，如果溜管内部的真空状态和砼的输送速度都能和理论分析一致，那么碾压式真空溜管的传送量和溜管运行的质量就是达标的。
4.2.碾压式真空溜管输送的砼质量受很多因素的影响，在溜管输送砼的过程中，理论和实践出入较大的地方是在二三级配比的砼下滑的速度上，实际数据要高于理论设计值。这与溜管内壁的形状、砼配比、受料口的受料质量等因素有关。
4.3.碾压式真空溜管输送的砼强度和质量如何，主要从两个方面的数值进行分析：vc值损失和砼的骨料分离情况。尽管砼vc值的变化受到很多因素的影响，比如气温的变化、砼停留时间的长短等。但由于碾压式真空溜管是全封闭的设计，受料口是近垂直设计，砼的传输时间短，vc值的变化很小，与理论分析一致。对于砼骨料分离情况控制，可以通过调节管体下料倾角及速度来控制，下料倾角过大，则管内砼速度较快，特别是川江大坝落差达40多米的溜管，则会产生非常严重的骨料分离。通过现场多次的实验，选择最适角度并在特定的标准管节内安装减速板，既能起到减速作用又能对骨料进行两次拌合，最大限度的减少了因骨料分离而影响砼的质量。
5.结语
碾压式真空溜管施工技术是水利工程施工高科技应用方面的一项新技术，它具有投资小、见效快的施工特点，能够在施工仓面大、部分地理环境复杂、山势高、狭窄河床的地段满足施工要求并大大缩短砼的输送时间，有效提高施工进度，保证工程施工质量。这一新施工工艺的运用，是水利工程建设施工技术方面的重大突破。
作者简介：陈检珠（1986-），男，助理工程师，主要从事水利工程机电安装工作。