給煤機溜槽預埋螺桿加固方法的研究與實踐

翟中朝

(山西焦煤西山煤電 斜溝選煤廠，山西 興縣 033602)

1 概 況

斜溝選煤廠有儲煤倉11個，給煤機138臺，給煤機入料溜槽固定方式均為預埋螺桿。自投產以來，經過8 a使用，部分溜槽法蘭與漏斗口下底面之間出現了10～20 mm的間隙(圖1)，細顆粒煤易跑出，污染周邊環境，也加快了預埋螺桿和給煤機入料溜槽的腐蝕速度。同時由于螺桿變形，螺母無法緊固，部分給煤機入料溜槽的預埋螺桿出現了松動和螺紋失效的問題。此種問題大部分集中出現在產品倉，該廠有4個30 000 t級產品倉，布置形式為圓形排倉[1]，倉體直徑30 m，倉體高65 m，每個產品倉下有給煤機16臺，總計64臺。因產品倉給煤機集中，空間受限且樓板下方有事故池，樓板荷載不足，無法從地面安設支柱加固溜槽。針對此種情況，利用給煤機入料溜槽上部空間及漏斗口鋼筋混凝土結構優勢，采用植筋方式制作抱箍，并用索具螺旋扣對入料溜槽進行拉緊后重新加固。

圖1 漏斗下底面與溜槽法蘭結合面間隙示意

2 成因分析

2.1 不同類型給煤機上下部件之間的連接關系

(1)GLD系列帶式給煤機[2]、往復式給煤機的入料溜槽與漏斗口下底面的連接方式相同，如圖1所示，不同點在于帶式給煤機由地面HM200型鋼立柱制作的平臺支撐，而往復式給煤機是直接通過法蘭與入料溜槽連接，大部分承重受力點在預埋螺栓上?，F場生產過程中，為確?；烀合铝贤〞?，帶式給煤機入料溜槽上多安裝有振搗器。

(2)振動給煤機的入料溜槽、入料收集箱與漏斗口下底面之間的連接方式與帶式給煤機基本相同，主機承重也由地面HM200型鋼立柱制作的平臺支撐，而運動部件則通過柔性部件(即鋼絲繩與拉伸彈簧)與漏斗上固定的槽鋼支架連接。

2.2 預埋螺桿松動

(1)施工矯正因素：預埋螺桿的施工精度低[3]，在混凝土未完全凝固前，施工人員二次敲擊矯正，造成螺桿出現左右活動余量，后期加載時，缺陷螺桿失效，造成其他螺桿受力增加，逐漸失去緊固作用，造成入料溜槽上法蘭和漏斗底面之間縫隙增大。

(2)物料因素：為確保物料進入給煤機運動部件后不向后拋料，各類型給煤機入料溜槽底板都會傾斜一定角度[4]，來自物料的自重會通過斜板傳遞給預埋螺桿。預埋螺桿承受剪切力和拉力，同時給煤機運動部件的送料過程，會增大預埋螺桿上的剪切力。

(3)維檢人員因素：使用過程，因螺母銹蝕，部分維檢人員會對準預埋螺栓上的螺母進行敲擊，也是造成預埋螺桿松動的原因。同時，維檢人員在緊固螺母時，若不進行卸載(即放空漏斗物料)，緊固力矩會相應增大，造成螺桿所受拉力增大，也是螺桿松動的原因之一。

(4)腐蝕因素：隨著使用時間的延長，入料溜槽法蘭與漏斗底面結合處的膠料或密封用素水泥碳化失效[5](現場發現該部位絕大多數無密封痕跡)，造成腐蝕物隨預埋螺桿向內蔓延，也是預埋螺桿松動的原因之一。

以上主要是針對帶式給煤機預埋螺桿松動的主要因素進行了分析，針對這些因素制定了改善方案。振動給煤機、往復式給煤機或其他類型給煤機松動的原因也與此相似。但往復式給煤機因其整機自重除驅動部分外最終受力點在預埋螺栓上，同時因曲柄連桿機構的往復運動造成振動較大，因此往復式給煤機入料溜槽的預埋螺桿更容易出現松動現象，預埋螺桿的使用周期明顯低于帶式給煤機和振動給煤機。

3 加固方法

總體方案是將漏斗口鋼筋混凝土作為主承重載體，首先用錨固植筋[6]、焊接的方法將20#A型槽鋼制作成一圈抱箍，作為給煤機入料溜槽的二次加固連接體；其次用索具螺旋扣將入料溜槽和上方抱箍進行連接拉緊；再者利用灌漿料、粘結劑將原有入料溜槽法蘭與混凝土的結合面進行密封，如圖2所示。本次方案論述主要針對帶式給煤機，其他類型給煤機入料溜槽預埋螺桿的加固可參考此方案，基本方法相同，具體如下：

圖2 加固示意

(1)基層處理和鉆孔：對安裝抱箍的漏斗口鋼筋混凝土表面進行清理、鑿毛，清理和鑿毛寬度為200 mm。水鉆鉆孔，鉆孔直徑35 mm，深度200 mm，每面雙排鉆孔、孔距300 mm，如圖3所示。鋼筋：采用HRB400級鋼筋[7]，鋼筋抗拉強度設計值fy=360 N/mm2。水鉆鉆孔要依據儲煤倉施工圖紙錯開鋼筋，若鉆頭碰到鋼筋可適當調整開孔位置。

圖3 鉆孔位置示意

(2)安裝固定抱箍，加固采用20#A型槽鋼，槽鋼開孔且在槽口上焊接吊耳，開孔位置對應墻體開孔位置。槽鋼開孔后打磨除銹，刷2 mm厚粘鋼膠粘貼于對應的混凝土墻體上[8]，并使用膨脹螺栓進行預緊固定，再使用?32鋼筋植筋膠錨固[9]，待粘鋼膠固化后對槽鋼與鋼筋連接部分進行滿焊。錨固必須采用符合《混凝土結構加固設計規范GB 50367—2013》要求的膠粘劑，采用能承受動力作用的A級膠，采用專門配置的改性環氧樹脂膠粘劑或改性乙烯基脂類膠粘劑。

(3)焊接耳板式吊耳[10]，在給煤機入料收集箱或入料溜槽上焊接耳板式吊耳，與抱箍上的吊耳對應，完成后對溜槽進行打磨除銹、刷環氧富鋅底漆一遍、環氧富鋅面漆兩遍。

(4)安裝索具螺旋扣，安裝前放空該漏斗內物料，清理入料溜槽法蘭與漏斗底面結合處縫隙內的雜物，并向縫隙內打入耐腐蝕和粘結性較好的密封膠。用50 t千斤頂將給煤機入料溜槽頂回原位置，安裝上索具螺旋扣并預緊，同時擰緊預埋螺桿上的螺母，螺桿螺紋損壞可考慮套絲或直接焊接。完成后，去掉千斤頂，待膠料凝固后可正常投入使用。

上述為主要加固內容，后期可依據實際情況，使用厚12 mm及以上的鋼板適當加寬給煤機入料溜槽法蘭，并使用筋板將其與入料溜槽外板焊接，新法蘭與舊法蘭對接處要滿焊。該方案為地面安設支柱進行加固的替代方案，主要應用在施工空間受限、地面荷載不足的場所。若條件足夠，仍建議采取地面安設立柱加固的方法，也可以兩種方案混合使用。

4 應用效果

斜溝選煤廠先后對32臺給煤機入料溜槽進行加固，首先是通過制作抱箍及吊耳、安裝索具螺旋扣的方式降低了給煤機入料溜槽上預埋螺桿所受的拉力，如圖2所示。其次是入料溜槽法蘭緊固后，使用膠料將入料溜槽法蘭與漏斗口底面之間的縫隙密實，阻止跑冒滴漏，通過圖1、圖3對比可看出，圖1中所出現的縫隙已全部填充密實。3 a使用期間，修復過的入料溜槽法蘭處預埋螺桿沒有松動或銹蝕加劇現象，抱箍、吊耳受力點完好，法蘭處未有跑冒滴漏情況出現，整體使用工況滿足需求。

5 結 語

給煤機入料溜槽預埋螺桿加固方法的成功應用，減少了溜槽的二次更換和混凝土預埋件的修復費用，同時節約了因溜槽更換和修復需要清倉和停產的費用。結果表明，采用制作抱箍和使用索具螺旋扣(花籃螺栓)拉緊為主的加固方法，在空間受限場所的使用中證明了其有效性和經濟性，遏制了現場隱患的進一步惡化，取得了良好效果，可作為選煤廠所有儲料倉入料溜槽預埋螺桿加固的參考方案。