觀音巖水電站底孔壩段混凝土皮帶輸送機設計

周效峰

摘要觀音巖底孔壩段EL1016m～EL1049m高程范圍內(nèi)常態(tài)混凝土采用皮帶輸送機進行澆筑，為大壩關鍵部位混凝土提供了必要的入倉手段，圓滿完成了約6.8萬立方米混凝土的輸送任務，達到了預期的效果，對類似工程起到有益的借鑒作用。

關鍵詞底孔壩段混凝土皮帶輸送機設計

中圖分類號: TU377文獻標識碼：A

1 工程概況

觀音巖水電站位于云南省麗江市華坪縣（左岸）與四川省攀枝花市（右岸）交界的金沙江中游河段，電站裝機容量3000（5×600）MW。22#壩段為左岸導流底孔壩段，壩段總長143.25m、寬26m。設計有2孔導流底孔， 1#、2#導流底孔底板高程為EL1020，過流斷面為6.0m×15.0m。計劃在22#壩段布置一套混凝土皮帶輸送機，主要負責22#壩段EL1016m～EL1049m高程范圍內(nèi)68664m3常態(tài)混凝土澆筑。

2 皮帶輸送機布置及基本參數(shù)

皮帶機設計供料強度為200 m3/h，帶寬800mm，帶速2.0m/s，負責澆筑高程為EL1016m～EL1049m，由1#、2#、3#皮帶機及接料斗組成。接料斗布置于22#壩段壩前EL1040m平臺上，料斗中心線為壩橫0+514.071、壩縱0-046.000。料斗總高6m，頂部高程為EL1042m，支腳底部高程為EL1036m，外形尺寸為4.5m×4.5m，設計容量為16m3。

其中1#皮帶機帶長50.79m（水平投影長度）、2#皮帶機帶長122m，3#皮帶機帶長33.5m。設計帶寬800mm，帶速2.0m/s。卸料小車行走速度為15.6m/min。1#皮帶機布置于接料斗與2#皮帶之間，供料工作角度在-10°～14°之間。考慮到布料皮帶即3#皮帶機上的卸料小車有大約8m的卸料死角，因此主皮帶機（2#皮帶機）布置于21#壩段，2#皮帶機設計中心線為壩縱0+488.651，布料范圍可覆蓋壩橫0+000.000～壩橫0+120.000。

在主皮帶機上架設可移動皮帶機（3#皮帶機），3#皮帶機沿上下游方向移動，卸料小車在3#皮帶機上沿左右岸方向行走卸料，該系統(tǒng)可實現(xiàn)22#壩段全倉面布料。

3皮帶機結構設計

3.1 1#皮帶機

1#皮帶機尾部位于料斗下與基礎鉸接連接，可實現(xiàn)圍繞尾部旋轉，頭部與1#立柱鉸接，從而滿足四個階段不同俯仰角輸送混凝土的工藝要求。1#皮帶機帶寬0.8m，帶速2m/s，帶長56.2m；采用整體桁架式結構，并在頭部設置螺旋張緊裝置和尾部設置驅動裝置。為方便檢修，膠帶機安裝有單側人行走道。

3.2 2#皮帶機

2#皮帶機位于1#給料皮帶機及3#受料皮帶機之間，四個澆注階段分別布置在EL1025.000、EL1034.000、EL1043.000及EL1049.000高程上接受1#皮帶機的給料，并且通過卸料車在任意位置對3#皮帶機進行給料。每個階段完成后2#皮帶機桁架通過纜機吊至下一高程，立柱則澆注于混凝土內(nèi)。2#皮帶機帶寬0.8m，帶速2m/s，帶長122m，整體桁架加立柱式結構，上弦桿采用L140×140×14-122000，下弦桿采用L180×180×14-122000，豎桿采用L80×80×7-2036，橫桿采用L80×80×7-1372，側斜桿采用L70×70×7-2324，上、下面斜桿采用L70×70×7-2080。皮帶機由傳動滾筒、螺旋張緊、卸料車和驅動裝置等部分組成。2#機整體重量50T左右，每個澆注階段完成后采用2臺纜機同時作業(yè)，在2#機桁架上布置4個吊點，并且在吊裝前應把螺旋拉緊裝置拉緊狀態(tài)解除，由于聚氨酯膠帶有1～2%延伸率的特性，從而保證膠帶在吊裝過程中不至于因為桁架所產(chǎn)生的變形而被拉斷。為檢修方便，皮帶機安裝有單側人行走道。

3.3 3#皮帶機

3#皮帶機采用可移動式結構，并在其上布置有卸料小車，從而達到在任意位置接料及整個澆注區(qū)域的線性卸料。3#皮帶機帶寬0.8m、帶速2m/s、帶長33.5m，采用整體桁架式結構，上、下弦桿采用L125×125×12-33500，豎桿采用L80×80×7-1750，橫桿采用L80×80×7-1416，側斜桿采用L80×80×7-2050，上、下面斜桿采用L80×80×7-1950。為防止卸料小車在卸料過程中發(fā)生側翻，3#機上的卸料車設計為雙向對稱下料。為防止在卸料過程中可能因雙側下料不均而產(chǎn)生側翻的問題，我部設計采用夾軌裝置，即：在卸料小車兩側分別布置夾軌裝置擋在桁架兩側。皮帶機由傳動滾筒、螺旋張緊、卸料車和驅動裝置等部分組成。

3.4 立柱

3#皮帶機靠左岸立柱主材為圓管φ95×7-8818、斜桿采用圓管φ57×6-1277、橫桿采用圓管φ57×6-924； 3#皮帶機靠右岸采用立柱加三角桁架結構形式，并在三角桁架上布置軌道（15KG/M）。立柱的主材采用L100×100x10-9984、橫桿采用L63×63×6-780及L63×63×6-1200、斜桿采用L63×63×6-1090；三角桁架采用圓管結構，上、下弦桿采用鋼管φ159×7-122000，斜桿采用鋼管φ73×5.5-1600。

3.5 電氣設備設計

3條皮帶均采用PLC控制，每條皮帶均有運行信號輸出，并且將下級運行信號當連鎖信號，作為本皮帶的運行條件。3#皮帶小車單獨設置操作箱，其控制邏輯有本皮帶的PLC執(zhí)行。3條皮帶控制啟動順序為3#－2#－1#;停車順序為1#－2#－3#。小車行走線路上設置有極限位置開關，以確保小車不沖出活動范圍。皮帶保護信號均納入各自的PLC，按工藝要求實現(xiàn)邏輯控制。

4結束語

觀音巖水電站底孔壩段EL1016m～EL1049m混凝土皮帶輸送機2012年8月份份完成的制造，9月份安裝并投入使用，2013年1月10日完成拆除工作，為大壩關鍵部位混凝土入倉提供了必要的手段，圓滿完成了約6.8萬立方米混凝土的輸送任務，達到了預期的效果，對類似工程起到有益的借鑒作用。