1.概述
本标段(185+545-193+500)渠道工程过水断面采用梯形断面。渠道衬砌断面砼需采用渠道衬砌机进行衬砌,渠道两侧坡度为1:2,渠道内设计过水深度为7m,设计加大水位深度为7.73米。渠道底宽25.5~28.0m。挖方渠道一级马道兼作运行维护道路,一般宽5m;以上每6m增设一级马道,一般宽2m。填方渠道堤顶兼作运行维护道路,一般宽5m;以下外坡每6m增设一级马道,一般宽2m。挖方渠道开口线或填方渠堤坡脚线外两侧设保护范围,一般宽13m,主要由防护堤、防护林带、截流沟、保护围栏组成。
针对总干渠渠道工程结构断面尺寸大、素混凝土薄壁结构、混凝土衬砌板抗裂减糙要求高、衬砌板底部直接与加强防渗层和保温层接触等特点。
2.渠道混凝土衬砌机研制开发
2.1衬砌机组成
2.1.1衬砌机主体
鉴于渠道面断面尺寸较大,且渠坡、渠底混凝土衬砌施工时为大面积仓号连接施工,衬砌机主体采用一个大跨度的钢构桁架,利用桁架做布料平台和轨道,通过安装在桁架上的上下结构小车,分别完成渠道混凝土的布料、摊铺、振捣和整平。
2.1.2行走系统
行走系统采用四个电机同步控制,沿轨道行走。运用先进的变频调速技术,在0~10m/min之间可随意调整传动电机的速度,使整机在行走过程中运行平稳,可避免因车辆晃动引起的结构变形。
2.1.3升降调坡系统
采用四个独立的蜗轮蜗杆减速升降机,进行升降调坡控制,精确调整衬砌机主桁架与作业面的相对位置,以适应各种作业面的坡比变化,满足衬砌施工的坡度及厚度要求。
2.1.4布料系统
布料系统由三部分组成,一条主输送带,一台布料小车和一条用于给主输送带供料的副输送带;布料小车设置在主梁的上端,利用钢丝绳牵引,可根据施工的需要向浇筑仓号的各个部位布料。
2.1.5衬砌系统
由螺旋分料器、附着式振捣器以及压光滚组成,可分别实现混凝土的摊铺、整平、振捣和碾压。摊铺小车设置在主梁的下部,利用钢丝绳牵引,螺旋分料器控制布料的厚度,振捣器进行振捣,压光滚进行整平碾压,可使成型后的混凝土表面密实平整。
2.1.6安全操作系统
为确保施工过程安全操作运行,全车共装置四套安全系统。○1误操作急停按钮;○2面板控制安全系统;○3上下小车行程控制安全系统;○4失控防撞安全系统。
2.2衬砌机施工原理
振碾式渠道混凝土衬砌机是以一个大跨度的钢构桁架为主体,桁架本身自带行走装置,通过安装在桁架上的上、下行走小车即布料小车和衬砌小车,分别进行渠道混凝土的布料、摊铺、振捣和整平。小车分别以桁架龙骨作为轨道,并自带行走装置。主梁上部小车即布料小车装有挡料刮板和下料斗,负责从混凝土传送皮带上分取混凝土料进行布料;主梁下部小车即衬砌小车,装有搅笼、振捣箱和压光碾,负责混凝土的摊铺、振捣和碾压整平。上、下小车可同时或单独作业,布料和振捣碾压互不影响。通过上述结构的有机组合,形成一套综合性很强的渠道混凝土衬砌设备,实现利用专用设备进行大规模渠道混凝土机械化施工。