行走桁架带式输送机在南水北调安阳二标左岸排水倒虹吸工程中的应用

罗永堂

（河南省水利第二工程局河南郑州45000）

【摘要】在南水北调中线一期工程总干渠安阳段，行走桁架带式输送机布料系统首先被河南省水利第二工程局用于安阳二标三座倒虹吸工程，并迅速推广应用于南水北调河南段其它施工标段。本文着重介绍安阳二段根据倒虹吸结构特点设计的同时适应三座倒虹吸管身混凝土浇筑的布料系统，该系统结构简单、操作方便、适用性强，能够同时满足进度、质量和效益要求，具有推广价值。

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关键词 行走桁架带式输送机；左岸排水倒虹吸；应用

NORTH Anyang conveyor truss walk in two standard inverted siphon Left bank drainage project application

Luo Yong-tang

(Second Engineering Bureau of Henan Province, water conservancyZhengzhouHenan450000)

【Abstract】In North Water Transfer a project in north Anyang, walking truss fabric belt conveyor system was first used in Henan Province, water conservancy Second Engineering Bureau of Anyang two standard three inverted siphon project, and quickly extended to the South - Henan Section other construction standard section. This article focuses on two-stage adaptation Anyang three inverted siphon concrete pouring fabric systems according to the characteristics of the design Inverted same time, the system is simple, easy to operate, applicability, able to meet the schedule, quality and efficiency requirements, with the promotion of value.

【Key words】Walking truss conveyor;Left Bank inverted siphon drain;Application

1. 前言

（1）南水北调是跨世纪的千秋伟业工程，能够参与南水北调工程建设是几代水利人的梦想，安阳段因是南水北调工程在河南段的首开项目而倍受世人关注。为提高在南水北调建筑市场份额，安阳段各施工单位纷纷从本企业抽调精兵强将，着力打造渠道和建筑物工程施工质量，力争把南水北调安阳段建成精品工程和样板工程。

（2）河南省水利第二工程局的建设者们勇于创新，积极实践，探索出一种既能保证混凝土强度、密实度，又能提高砼外观质量的混凝土熟料水平及垂直运输工具——行走桁架带式输送机，该机械首先由河南省水利第二工程局南水北调工程安阳段II标项目部2007年应用于标段内的三个左岸排水倒虹吸管身段混凝土浇筑，并很快推广应用到河南省其它南水北调在建项目。

图1桁架带式输送机出料口布置图

（3）带式输送机有两个最显著的特点，一是既能适应管身水平段浇筑，又能适应管身斜坡段混凝土浇筑；二是出料口根据二标三座左排管身特点设计，不但能同时适应三座左排混凝土浇筑，而且出料口设计位置正对管身段侧墙和隔墙，确保了混凝土熟料下料过程中不会因碰撞钢筋而发生离析，避免了仓内出现粗骨料集中、砂浆成窝现象，从而提高了混凝土的防渗性能，保证了混凝土的强度和外观质量。出料口位置设计如图1。

2. 排水倒虹吸结构特点

（1）魏家营沟排水倒虹吸、下毛仪沟排水倒虹吸、岗嘴沟排水倒虹吸均由进口连接段、管身段、出口消能防冲段等部分组成，其中管身段又由进口斜管段、水平管段、出口斜管段三部分组成。管身段纵剖面如下图：

（2）魏家营倒虹吸和下毛仪倒虹吸管身均由2孔净空 3m×3m的钢筋混凝土箱涵构成，底板厚60cm，顶板厚55cm，边墙厚50cm，中隔墙厚40cm；岗嘴沟倒虹吸管身由1孔 净空3m×3m的钢筋混凝土箱涵构成，底板、顶板及边墙厚度与魏家营和下毛仪倒虹吸相同。三座倒虹吸管身段混凝土标号均为C30W6F150。单孔及双孔倒虹吸管身段横断面如图2。

（3）魏家营排水倒虹吸管身段水平投影长132.1m，共分10节，其中进口斜管段2节，每节长13.75m；出口斜管段1节，长11.45m，水平洞身段7节，长93.15m，进、出口斜管段底板坡度均为1:10。

（4）下毛仪排水倒虹吸管身段水平投影长91.0m，共分8节，其中进口斜管段3节，每节分别为长12.307m、11.00m、11.00m；出口斜管段1节，长12.693m，水平洞身段4节，长44.00m，进口斜管段底板坡度均为1:9， 出口斜管段底板坡度均为1:10.433。

（5）岗嘴沟倒虹吸管身段管身水平投影长93.0m，共分8节，其中进口斜管段3节，每节分别为长8.3m、12.0m、12.0m；出口斜管段2节，每节长分别为12.0m、11.82m，水平洞身段3节，每节长分别为12.44m、12.44m 、12.0m，进口斜管段坡度为1:10.9，出口斜管段坡度为1:19。

三座左岸排水倒虹吸结构参数如表1。

3. 输送机结构特点

带式输送机结构简单，由横梁桁架、人字支架、皮带输送系统和行走系统三部分组成。

3.1桁架设计。

（1）横梁桁架为装配式，由两节组成，共设有3个出料口，根据需要可拆装，浇筑双联管身时用3个出料口，浇筑单联管身时，拆去一节，用2个出料口。为浇筑顶板混凝土，横梁下端距倒虹吸管顶面2.5m。

（2）横梁桁架与两侧人字支撑架螺栓连接后形成门型架，门型架通过自带驱动轮在侧墙外侧的轨道上行走。二联倒虹吸左右边墙外包长度7.4m，两轨道之间的距离为8.4m；单联倒虹吸左右边墙外包长度4.0m，两轨道之间的距离为5.0m。

3.2出料口设计。水平桁架设3个固定出料口，其中心分别与左边墙、中隔墙、右边墙中心线重合。

3.3支撑架设计。

（1）为保证既能够浇筑管身水平段、又能够浇筑进口和出口斜坡段混凝土，人字型支架长度设计为可调式。主支架为人字型等腰三角形支架，用来浇筑水平管身段混凝土；当浇筑进、出口斜坡段混凝土时，根据斜坡段纵向坡比计算人字架两个支脚的高差，在较低侧的支架地脚处增加一个调节柱（短柱），使横梁桁架上的输送带处于水平面，这样不致因输送带跑偏影响熟料输送。

（2）三座倒虹吸管身进、出口底板共有五种坡比，分别为：1:10；1:9；1:10.433；1:10.9；1:19，由于前四种坡比相差不大，实际按两种坡比设计立柱长度。根据人字架在道轨上长度4.23m，分别计算出1:10坡面调节柱长度0.42m；1:19坡面调节柱长度0.22m。调节柱位置如图4：

人字架调节柱位置设计图。

3.4皮带输送系统。混凝土罐车把熟料缓缓卸至桁架端头的集料斗内，60cm宽的输送带由桁架上的电动滚筒动力，通过桁架上的托辊组传动，输送带上的混凝土熟料通过分料器送至桁架上的出料口。

3.5行走系统设计。由支架自带驱动系统和道轨组成。沿倒虹吸纵轴线方向、平行于管身边墙并距侧墙50cm处铺设钢质道轨，支架地脚主动轮通过支架上的四个同步电机驱动，输送机通过主动轮在轨道上行走。

4. 混凝土浇筑

（1）无论是水平段，还是斜坡段，左排管身段均采取跳仓浇筑，每仓再分二次浇筑，第一次浇筑底板倒角以上30cm，第二次浇筑墩墙和

顶板。分仓分层浇筑示意图如图5。

（2）混凝土熟料在混凝土搅拌站集中拌制，由8m3混凝土运输车运至施工现场，水平运输是通过皮带输送至主桁架上的出料口，垂直运输是通过出料口下面的串筒卸至浇筑工作面。由于下料高度超过5m，为不发生混凝土离析现象，采取了缓降措施，桁架上的分料口下挂串筒，以保证混凝土熟料自由下落高度不超过2m。管身段底板及边墙浇筑如图6。

5. 结语

（1）按照批复的总体进度计划，我标段做到了统筹兼顾、合理安排三个倒虹吸作业顺序，采用昼夜作业，利用一套行走桁架带式输送机先后完成了魏家营倒虹吸、下毛仪倒虹吸管身段混凝土浇筑，加快了施工进度，降低了施工成本，收到了良好的经济效益。

（2）左岸排水倒虹吸管身段位于主渠道之下，为地下建筑物，常处地下水位变化区，安阳段第二施工标段3座左排自2009年建成以来，经历多次各级领导的检查，除混凝土强度满足设计要求外，管身无蜂窝、麻面现象，平整度、垂直度、光洁度均满足设计要求；无论是管身，还是管节伸缩缝处，均无渗水现象，施工质量获得省办、国调办多次检查中，无论是内在质量还是外观质量均没有问题，受到了上级领导的表扬和认可。管身段成品见图7，国调办专家组实地查看管身外观质量见图8。

［文章编号］1006-7619（2015）07-15-894

［作者简介］ 罗永堂（1966.5-），男，汉族，职称：高级工程师，项目经理，主要从事水利工程项目施工管理与技术管理。