混凝土垂直输送带“my box”缓降器施工工法

混凝土垂直输送(带“My-box”缓降器)施工工法一、前言由于水电工程中多有竖井布置，的高度一般高达十几米甚至上百米，所以，在混凝土浇筑中，存在着混凝土入仓困难及混凝土质量保证等问题。在北京十三陵抽水蓄能电站160m竖井施工中，采用了D159钢管（溜管）及在料管下加一节外包厚橡胶板的“S”型缓冲钢管，使混凝土（骨料粒径为32mm）的垂直运输，取得成功，推动了混凝土垂直运输技术的发展；在三峡永久船闸的竖井混凝土施工中，“My—Box”缓降器（以下简称缓降器）有效的解决垂直运输过程中的混凝土分离问题，确保了混凝土的质量。通过对采用“My-box”缓降器的混凝土垂直输送工艺进行总结，形成了本工法。缓降器是本工法的核心所在。二、工法特点1．结构简单、拆装方便，可重复使用；2．输送速度能力较大，（三峡工程中采用27cm边长的缓降器，输送能力为20~40m3/h，采用50cm边长的缓降器，输送能力为100m3/h左右），操作人员少，劳动强度小，工效高；3．缓降器对混凝土有二次拌合作用，能有效防止骨料分离，改善混凝土的和易性，有利分料、振捣；4．可输送三级配混凝土；5．缓降器的迎料面直接承受混凝土的冲击和磨擦，易造成磨损。因此，需改进材质，向轻化和耐磨方向发展，以便于安装和提高使用寿命三．使用范围本工法适用于高差大于20m的混凝土垂直向下输送。四、施工工艺1.系统的构成如图1所示。自上而下由受料斗、溜管、若干组缓冲器、溜槽、等构成；缓冲器与溜管间、溜管间，采用法兰连接；为确保安全，缓冲器、溜管由2道Φ15（或由计算确定）的钢丝绳通长连接，并固定于设在井口的钢支架上且钢丝绳要与设在井壁上的每隔2~3m间距的锚杆扎牢；受料斗为漏斗型钢结构。上口尺寸与供料设施相匹配，下口与溜管相适应；溜管用钢管或轻型合金管；对二级配混凝土，管径不宜小于159mm；对三级配混凝土，管径不小于300mm；溜槽同常规混凝土要求；2、缓降器（1）结构缓降器是一种板材焊接结构，端面形状为正方形，隔板从中部把之分为两半，进口每半断面为1：2矩形，在保持等截面的条件下，断面尺寸逐渐变化，在中部成为正方形，两半像麻花一样同向互捻，出口每半断面也为1：2矩形，因此进口与出口旋转成90°。在两个搅拌器的连接处，断面被分成四个正方形，此处的截面积为最小，材料通过时易发生阻塞。因此要求当输送二级配混凝土时，其边长取270mm；输送三级配混凝土时，其边长取500mm。3．基本原理（1）基本组合本装置基本组合为：溜管+变径接头+左旋搅拌器+右旋搅拌器+变径接头+溜管（2）基本原理本装置的工作原理是根据2n次拌和叠加原理研制开发的，是基于揉捏、折叠等工艺机理。当物料通过时缓降器时，每经过1组合单元，其层数就会增加为2的倍数，也就是说，由n个搅拌器相连所形成的层数为2n层。物料通过本装置时将其分成两部分，进行螺旋式的分合，受到斜面的缓冲，改变运动方向，经截面变化内部颗粒碰撞挤压，受到折叠、压延，最后又混合；再通过相反螺旋时，使骨料重新得到了拌和，改善了混凝土的和易性。其混凝土经过输送过程管道断面变化见下图：3．材料缓降器采用Q235及16Mn钢板焊制而成。4．操作要点（1）工艺流程混凝土运输车——受料斗——输料管——缓降器组合—缓降器组合——输料管——溜槽——入仓（2）工艺布置本装置是利用特殊的结构型式及物料本身的自重下落实现的。结构分左右旋两种型式，在安装时应严格按照左右旋配对使用，垂直布置。缓降器布置的数量和间距要要求为：第一对搅拌器距受料斗距离约9m，中间部位间距控制在9～15m间，最后一对距溜槽的距离不大于6m。垂直下落的混凝土可以直接入仓。当需要横向布料时，可设置溜槽和溜筒，溜管下口与溜槽之间距离应小于200mm。（3）操作要点a.为防止超径石进入系统造成堵塞，在受料斗上部加格栅，格栅用钢筋（或钢板）制作；b.搅拌器及溜管安装要求尽量垂直，严禁出现转折及扭曲；c.搅拌器装置与竖管连接处是易发生混凝土堵塞的部位，应采取提前开窗措施，以备发生问题时，方便快速排除；d.在第一次浇筑开始前，先用砂浆润滑竖管和缓降器，以防堵塞；e.设专人均匀下料，适当控制下料速度（6m3/10~15min），避免混凝土溜放过快造成堵塞；f.收盘后及时对溜管进行清理，防止管内空间减少或堵塞；g.当混凝土向上推进浇筑时，溜管及缓降器应分段逐渐拆除，且末端缓降器与溜槽间间距不超过6m；h.及时修复磨损或磨坏的缓降器。五．设备及装置（同工艺布置）六．劳动组织在混凝土垂直输送中，设一人负责下料，并兼负责查看超径石情况，并予以清理；同时检查混凝土是否发生堵塞，并及时采取措施。七．质量及安全措施（1）执行标准：（2）当混凝土通过时会对My-Box筒壁产生冲磨作用，使结构磨损严重，尤其是斜面部位最为突出。使用中采取了如下修补方法：a.斜面上加焊汽车弹簧钢板或螺纹钢筋；b.把磨损严重的斜面钢板厚度加大；c.把磨损严重的斜面钢板采用耐磨高强钢。八.技术经济效果分析缓降器的使用可保证混凝土浇筑质量。与常规的吊罐或泵送垂直运输方式相比，不需配专用设备，同时减少了人员投入，降低劳动强度，节约成本。九.应用实例本结构成功应用于三峡水利枢纽永久船闸地下输水系统竖井工程中。该系统为双线五级连续船闸，输水系统工程结构设计复杂，洞洞交叉，洞井相贯。其中包括16条斜井和72渐变段，平洞共有24段坡比为1:7的斜坡段，起降坡处均为圆弧过渡。斜井倾角在57°左右，由上、下弯段和中间直段构成。竖井大小共36个，井深45~82m，竖井混凝土方量约23.6万m3。竖井多为大断面、多井群组合结构，且为双层钢筋，又有大量高精度要求的金属埋件，尤其是下部闸室段结构复杂、钢筋密集，因此工作量大，施工干扰大、难度大。洞井施工相互制约，又受金属结构安装交面工期的限制，工期较为紧张。经改进完善，实现了混凝土输送，混凝土为二级配，坍落度16cm强度为R28250。最大输送高度达80余米，浇筑混凝土方量15万m3，即解决洞井施工干扰的矛盾，又保证了混凝土浇筑质量，提高了浇筑强度，缩短了竖井混凝土施工工期。十改进措施据最新国外产品信息介绍，马来西亚耐纳特（linatex）公司生产的纯天然特种橡胶，由于它的独特生产工艺，具有高耐磨性，其寿命超过了聚胺脂、陶瓷、甚至镍铬金钢产品。与传统的其它天然橡胶制品相