□李 斌 □趙國(guó)民 □劉 剛

（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司）

一、工程概況

蟒河口水庫(kù)位于濟(jì)源市西北15km的北蟒河出山口，引沁濟(jì)蟒渡槽上游480m處，控制流域面積94km2，占全流域面積的56%。水庫(kù)總庫(kù)容1094.0萬m3，工程規(guī)模為中型Ⅲ等工程。大壩為碾壓混凝土重力壩，由擋水壩段、溢流壩段、底孔壩段等水工建筑物組成，最大壩高77.6m，壩頂長(zhǎng)度220.5m。蟒河口大壩壩址岸坡坡腳約45°，地形完成，為“V”形橫向河谷，河谷狹窄，邊坡陡峭，施工道路布置困難。

蟒河口大壩工程混凝土總量29.5萬m3，其中碾壓混凝土25.2萬m3，按照合同文件的要求，碾壓及常態(tài)混凝土施工工期約8.5個(gè)月，最大月澆筑強(qiáng)度6.4萬m3。

二、滿管溜槽入倉(cāng)工藝

（一）滿管溜槽提出的背景

根據(jù)蟒河口大壩工程特點(diǎn)，除底部混凝土可采用填筑施工道路采用汽車入倉(cāng)外，大量混凝土的入倉(cāng)必須從上往下輸送，可選用的方式為負(fù)壓溜槽和滿管溜槽，從負(fù)壓溜槽的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)原理來分析，負(fù)壓溜槽的底部為弧形襯板，頂部為柔性的膠帶緊貼底部襯板形成負(fù)壓，但由于負(fù)壓溜槽下流時(shí)混凝土流速較大，底部鋼襯板很容易被磨穿，根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)2萬m3混凝土就需要更換底襯一次，代價(jià)較高。經(jīng)過對(duì)大量的工程實(shí)例進(jìn)行比較分析，滿管溜槽可以經(jīng)過混凝土控制系統(tǒng)對(duì)混凝土流速限制，磨損較少，代價(jià)較低，最終采用滿管溜槽方案。

（二）滿管溜槽的入倉(cāng)工藝

入倉(cāng)工藝為拌和樓－汽車運(yùn)輸－滿管溜槽－倉(cāng)內(nèi)汽車轉(zhuǎn)運(yùn)，拌和樓拌制出來的混凝土采用自卸汽車運(yùn)輸至右壩肩，進(jìn)入滿管，通過上部氣動(dòng)弧門和出口弧門相互協(xié)調(diào)控制碾壓混凝土的流速，汽車在倉(cāng)內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)。滿管溜槽系統(tǒng)主要參數(shù)見表1。

表1 滿管溜槽系統(tǒng)主要參數(shù)

三、滿管溜槽的布置及設(shè)計(jì)

（一）滿管溜槽布置

蟒河口水庫(kù)大壩EL281.0m～EL317.6m之間的碾壓混凝土采用滿管溜槽系統(tǒng)入倉(cāng)，滿管溜槽的調(diào)節(jié)料斗布置在EL317.6m平臺(tái)，設(shè)計(jì)輸送強(qiáng)度＞90m3/h,流動(dòng)速度＜5m/s。混凝土速度由滿管溜槽的上下弧門控制。詳細(xì)布置見滿管溜槽布置圖1。

（二）滿管溜槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

滿管溜槽入倉(cāng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)混凝土入倉(cāng)的關(guān)鍵所在。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括調(diào)節(jié)料斗、上部弧門下料控制、滿管槽身結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)和出料弧門控制器等5個(gè)部分。

1.基本參數(shù)的確定

根據(jù)工程施工的最大強(qiáng)度要求確定滿管溜槽的輸送能力，確定料斗和溜管的直徑；根據(jù)工程車的車廂長(zhǎng)、寬、高尺寸和裝載量、溜管的設(shè)計(jì)布置確定溜槽的工作角度；再根據(jù)受力分析確定桁架的結(jié)構(gòu)形式。

圖1 蟒河口滿管溜槽立面布置圖

2.經(jīng)驗(yàn)參數(shù)

根據(jù)其它工程的經(jīng)驗(yàn)，溜管直徑確定在φ600～1000mm之間選擇，太小運(yùn)行易堵管，太大則系統(tǒng)運(yùn)行荷載大，對(duì)桁架結(jié)構(gòu)要求高，制造成本大大提高。

進(jìn)料口儲(chǔ)料箱容積按照倉(cāng)面的接料運(yùn)輸車載的1.5～2.0倍確定，這樣可以保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)溜槽的連續(xù)性以及溜管中始終處于滿料狀態(tài)。

3.滿管溜槽的結(jié)構(gòu)

（1）調(diào)節(jié)料斗結(jié)構(gòu)

為保證混凝土連續(xù)下料和達(dá)到滿管的效果，采用大料斗。料斗容積約14.2m3，上口尺寸為2.8m×3m，下口尺寸為1.2m× 1.2m，高度2.1m。調(diào)節(jié)料斗的鋼板厚度為6mm，岸坡的調(diào)節(jié)料斗采用4根支撐柱通過預(yù)埋的鋼板焊接。料斗斜坡不得＞50°。

（2）上部弧門下料控制和出料弧門控制器

上部弧門必須和儲(chǔ)料料斗出口相配套，上口為1.2m×1.2m，出口為0.65m×0.65m。下部弧門采用進(jìn)口和出口均為0.8m×0. 8m，弧門控制由氣動(dòng)弧門控制，空壓機(jī)放置在受料斗的下部。

（3）滿管溜槽槽身結(jié)構(gòu)

滿管溜槽槽身構(gòu)件包括標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)2m，斷面尺寸650mm× 8mm；出口漸變擴(kuò)大節(jié)長(zhǎng)度0.7m，35°彎接頭，出口漸變擴(kuò)大節(jié)安裝在標(biāo)準(zhǔn)管體和出口弧門之間，保證混凝土在下料時(shí)不發(fā)生堵料現(xiàn)象。管體之間采用法蘭螺栓連接。滿管溜槽結(jié)構(gòu)及加固布置見圖1；標(biāo)準(zhǔn)槽身見圖2；彎管加工間圖3。

圖2 桁架A-A斷面加固詳圖

圖3 滿管溜槽標(biāo)準(zhǔn)段加工詳圖

四、操作規(guī)程

應(yīng)保證溜管內(nèi)始終有料，在儲(chǔ)料時(shí)應(yīng)先關(guān)閉下部弧門，再打開上部弧門，待溜管內(nèi)充滿料后再進(jìn)行作業(yè)，儲(chǔ)料箱內(nèi)裝料保持在1/4至滿料之間，且必須在溜管的上部45°范圍內(nèi)鉆打5mm的排氣孔，排氣孔可設(shè)在溜管的頂部，為下料方便在儲(chǔ)料斗下部安裝12kW的振動(dòng)器一臺(tái)，確保溜管下料的順暢；出料弧門控制根據(jù)出料的流量要求將弧門調(diào)到一定大小，通過控制出料弧門的開度來滿足輸送能力的要求和物料在溜管中的運(yùn)行速度，從而維持出料流量的穩(wěn)定。物料在溜管中的運(yùn)行速度控制在0.5m/s，混凝土在溜管中的速度越小，溜管使用壽命越長(zhǎng)。作業(yè)時(shí)，出料量盡量要與進(jìn)料量平衡，即始終保持溜管內(nèi)充滿料，保證溜管在最佳的狀態(tài)下運(yùn)行，流出的料不分離；溜砂漿時(shí)上下弧門全部打開，防止弧門被壓壞；出料口距離不夠時(shí)，在出口采用皮帶機(jī)接力輸送，溜管出料弧門開啟大小要與皮帶機(jī)的輸送能力相匹配，保證皮帶機(jī)所輸送的混凝土不從皮帶上溢出；當(dāng)倉(cāng)面不能接料時(shí)，及時(shí)將溜管內(nèi)的混凝土放空，混凝土在溜管內(nèi)的存放的時(shí)間應(yīng)控制在1h以內(nèi)，常態(tài)為30min以內(nèi)。

五、蟒河口溜管應(yīng)用情況

蟒河口大壩滿管溜槽的設(shè)計(jì)和安裝嚴(yán)格按照使用規(guī)程操作，未出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，達(dá)到了滿管溜槽輸送料的理論效果。溜管的壽命也達(dá)到了滿意效果，輸送2萬m3混凝土管壁底部磨損約1.5mm。且在儲(chǔ)料斗下部安裝了振動(dòng)器，下料流暢。控制出料弧門的出口到地面高度在3.8～5m，混凝土分離程度極小。

六、滿管溜槽設(shè)計(jì)注意細(xì)節(jié)及改進(jìn)建議

滿管溜槽的布置傾角在45°～90°之間選擇，出料口中心線距離巖體應(yīng)≥4m，距離大壩邊界距離應(yīng)≥2m；布置落差以10～80m比較合適，太小不經(jīng)濟(jì)，太大對(duì)結(jié)構(gòu)要求高，制作成本大大提高；下部弧門氣缸角度要＞60°；溜管＞30m時(shí)在溜管底部安裝附壁式振搗器，當(dāng)倉(cāng)面和弧門出現(xiàn)意外發(fā)生堵管時(shí)加震消堵；溜管的暢通至關(guān)重要，底部弧門口要盡可能大，在連接處或拐彎處要采用漸變大方式處理，且隔段要開設(shè)檢修門；滿管溜槽下料不均勻時(shí)容易出現(xiàn)真空而發(fā)生顫抖，對(duì)結(jié)構(gòu)安全很不利，故必須隔段開設(shè)排氣孔；調(diào)節(jié)料斗設(shè)計(jì)要盡可能的大，確保下料的連續(xù)性，在調(diào)節(jié)料斗和管體之間的連接漸變段要順暢不宜過長(zhǎng)，調(diào)節(jié)料下料坡度要盡可能的大。

七、結(jié)語(yǔ)

蟒河口滿管溜槽安裝一套36m長(zhǎng)的輸送系統(tǒng)，項(xiàng)目部自己設(shè)計(jì)、制作，總計(jì)投資5萬元，壽命較長(zhǎng)，圍護(hù)簡(jiǎn)單，較傳統(tǒng)的負(fù)壓溜槽成本大大降低，且輸送混凝土分離值、VC值和坍落度損失等均滿足規(guī)范要求。