許東

（中國(guó)水利水電第六工程局有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110179）

1.工程概況

隧洞長(zhǎng)度38253m，開(kāi)挖洞徑7.0m，縱坡i=1/2583，采用2臺(tái)TBM施工（TBM1、TBM2），其中：TBM1掘進(jìn)段17888m、輔助洞室730m、TBM2掘進(jìn)段19635m。輔助洞室采用鉆爆法開(kāi)挖，前期主要服務(wù)于兩臺(tái)TBM設(shè)備組裝，后期作為綜合性服務(wù)洞室使用，主要用于存放周轉(zhuǎn)性材料、支護(hù)材料，并布置混凝土拌和站。

2.混凝土拌和強(qiáng)度分析

2.1 噴射混凝土強(qiáng)度

根據(jù)TBM掘進(jìn)強(qiáng)度計(jì)算分析，其中Ⅳ類(lèi)圍巖段噴射混凝土強(qiáng)度最大，單臺(tái)TBM設(shè)備為7.6m3/h，2臺(tái)TBM設(shè)備為15.2m3/h，詳見(jiàn)表1。

表1 噴射混凝土強(qiáng)度分析表

2.2 襯砌混凝土強(qiáng)度

TBM洞段襯砌混凝土施工采用有軌單線運(yùn)輸，每4km設(shè)置1處會(huì)車(chē)平臺(tái)，25t機(jī)車(chē)牽引2臺(tái)8m3軌行式混凝土攪拌車(chē)運(yùn)輸，30m3/h混凝土輸送泵泵送入倉(cāng)。混凝土攪拌車(chē)按7.5m3裝載能力計(jì)算，單作業(yè)面混凝土澆筑強(qiáng)度16.7m3/h，上下游同時(shí)施工，澆筑強(qiáng)度33.4m3/h，詳見(jiàn)表2。

表2 襯砌混凝土強(qiáng)度分析表

2.3 混凝土拌和強(qiáng)度

通過(guò)以上分析比較，混凝土高峰澆筑強(qiáng)度33.4m3/h，考慮1.5倍不均勻系數(shù)，混凝土最大拌和強(qiáng)度50.1m3/h。

3.拌和站選型

根據(jù)混凝土最大拌和強(qiáng)度，選用1套HZS90型強(qiáng)制式混凝土拌和系統(tǒng)，理論生產(chǎn)能力90m3/h，通過(guò)計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)能力54.0m3/h，滿足施工要求。

Qh=60VK/（t1+t2+t3）

式中：

Qh—小時(shí)生產(chǎn)能力，m3/h；

V—攪拌機(jī)容量，1.5m3；

t1—裝料時(shí)間，取0.25min；

t2—卸料時(shí)間，取0.25min；

t3—凈攪拌時(shí)間，取1.0min；

K—時(shí)間利用系數(shù)，取0.9。

故Qh=54.0m3/h。

3.1 攪拌主機(jī)

選用仕高瑪生產(chǎn)的MSO2250/1500型雙臥軸攪拌機(jī)，最大攪拌粒徑80mm，出料容量1.5m3，卸料高度4.0m。

3.2 骨料配料機(jī)

選用PLD4800型配料機(jī)，設(shè)置4個(gè)骨料倉(cāng)，料斗容量30m3，其中，砂倉(cāng)設(shè)置2個(gè)、5mm～20mm及20mm～40mm骨料倉(cāng)各設(shè)1個(gè)，單斗計(jì)量。

3.3 骨料輸送系統(tǒng)

骨料采用自卸汽車(chē)運(yùn)至洞內(nèi)拌和站，并直接卸入上料斗，斗容20m3，通過(guò)皮帶機(jī)進(jìn)行骨料輸送，輸送流程：上料斗→配料機(jī)上料皮帶→配料機(jī)分料皮帶→犁式分料器→配料機(jī)骨料倉(cāng)→配料機(jī)下層皮帶→主機(jī)上料皮帶→主機(jī)。

3.4 膠凝材料儲(chǔ)料倉(cāng)

膠凝材料設(shè)置3個(gè)100t儲(chǔ)料倉(cāng)，其中水泥倉(cāng)2個(gè)、粉煤灰倉(cāng)1個(gè)。儲(chǔ)料倉(cāng)罐體分為上蓋、中間直筒段和下錐體3部分，考慮洞內(nèi)運(yùn)輸及安裝條件，設(shè)計(jì)為片式組裝結(jié)構(gòu)，縱向分節(jié)、橫向分片，每片大小尺寸相等，各片可任意互換，每片倉(cāng)體四周均采用法蘭螺栓連接，連接處設(shè)橡膠條密封，組成整體，安裝方便快捷。

3.5 主要技術(shù)參數(shù)

混凝土拌和站，采用電腦全自動(dòng)控制系統(tǒng)，帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、上傳功能，主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 拌和站主要技術(shù)參數(shù)表

4.拌和站布置

在TBM輔助洞室安裝洞段布置拌和站，采用一字型布置，布置長(zhǎng)度65m，從外向內(nèi)依次為：上料斗、配料機(jī)、主機(jī)、粉煤灰倉(cāng)、水泥倉(cāng)以及附屬配套設(shè)施，上料斗、配料機(jī)及拌和主機(jī)間采用大傾角擋邊膠帶機(jī)輸送，膠凝材料采用螺旋輸送機(jī)輸送[1]。TBM輔助洞室拌和站布置見(jiàn)圖1。

圖1 輔助洞室拌和站布置圖

5.拌和站安裝

根據(jù)拌和站部件重量、安裝高度及現(xiàn)場(chǎng)情況，采用25t汽車(chē)起重機(jī)進(jìn)行安裝，最大單件為配料機(jī)，單重12.0t，拌和站從內(nèi)向外順序依次進(jìn)行安裝，安裝流程：水泥倉(cāng)、粉煤灰倉(cāng)→控制室→攪拌主機(jī)樓→螺旋輸送機(jī)→主機(jī)上料皮帶→配料機(jī)下層皮帶機(jī)→配料機(jī)→配料機(jī)分料皮帶→犁式分料器→配料機(jī)上料皮帶→上料斗→水電氣安裝。

6.結(jié)語(yǔ)

本文拌和站受空間所限采用一字型布置，由自卸汽車(chē)運(yùn)輸骨料并通過(guò)皮帶機(jī)輸送，無(wú)須儲(chǔ)料場(chǎng)地以及另配設(shè)備上料，節(jié)省占地、節(jié)約成本，但對(duì)配料機(jī)料倉(cāng)容量要求較高，應(yīng)加大設(shè)計(jì)，以減少自卸汽車(chē)運(yùn)輸壓力。另外，膠凝材料儲(chǔ)料倉(cāng)采用片狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不管料倉(cāng)容積大小，不受洞內(nèi)運(yùn)輸條件限制，同時(shí)安裝方便快捷。