混凝土組合攪拌站在隧道施工中的應(yīng)用

    關(guān)鍵詞：組合攪拌站；選型配置；安裝應(yīng)用

    目前鐵路隧道襯砌施工為達(dá)到速度快、質(zhì)量高、成本低的目的，均采用全斷面整體式襯砌臺(tái)車進(jìn)行施工，由于全斷面整體式襯砌臺(tái)車在襯砌時(shí)圬工量大，則在隧道洞外設(shè)置混凝土攪拌站，配備攪拌運(yùn)輸車、輸送泵，使混凝土拌合、運(yùn)輸、灌注全過程組成流水作業(yè)方式，進(jìn)行不間斷施工。由于小型混凝土攪拌設(shè)備如：滾筒式、錐形式攪拌機(jī)等，攪拌量小、工作效率低、攪拌質(zhì)量差等原因已停止使用；而大型混凝土攪拌設(shè)備如：拌和樓，由于體積大、占地面積寬、運(yùn)輸不方便、安裝困難、價(jià)格高等因素，又造成設(shè)備選擇配套的不適應(yīng)性。

    在這兩種攪拌設(shè)備之間，一種混凝土組合式攪拌站應(yīng)運(yùn)而生填補(bǔ)了空白。由于它安裝簡單、攪拌迅速、計(jì)量準(zhǔn)確、性能可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格適中，而被廣泛應(yīng)用在鐵路和各種混凝土施工現(xiàn)場。

    1 　混凝土組合攪拌站組成

    混凝土組合攪拌站采用基本工作單元組合形式。包括攪拌機(jī)工作單元、配料機(jī)工作單元以及水泥輸送稱量工作單元三部分。

    攪拌機(jī)工作單元：采用單臥軸或雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)，由于雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高，所以常被采用。

    配料機(jī)工作單元：采用2 個(gè)或3 個(gè)砂石儲(chǔ)料斗、機(jī)械或電子計(jì)量配料機(jī)構(gòu)。由于電子計(jì)量配料機(jī)構(gòu)計(jì)量準(zhǔn)確、性能可靠、配比可調(diào)整，并配有手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制方式，所以2 個(gè)砂石儲(chǔ)料斗配電子計(jì)量配料機(jī)構(gòu)形式常被采用。

    水泥輸送稱量工作單元：采用簡易水泥稱量斗或水泥儲(chǔ)料倉與水泥螺旋輸送機(jī)。由于水泥儲(chǔ)料倉與水泥螺旋輸送機(jī)需使用散裝水泥，一般鐵路施工現(xiàn)場條件不具備，所以往往采用簡易水泥稱量斗。

    混凝土組合攪拌站特點(diǎn)見表1。

    表1 混凝土組合攪拌站特點(diǎn)

    2 　混凝土組合攪拌站設(shè)備的選型

    混凝土組合攪拌站設(shè)備一般在工廠時(shí)均以配套生產(chǎn)，例如：雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)有500、750、1000 等規(guī)格，而相應(yīng)配套電子計(jì)量配料機(jī)構(gòu)有800、1200、1600 等規(guī)格。施工單位可根據(jù)每小時(shí)需用混凝土施工用量來確定組合攪拌站設(shè)備的大小和設(shè)備的多少。在攪拌機(jī)出廠銘牌上均有該機(jī)的技術(shù)參數(shù)應(yīng)詳細(xì)了解，以便掌握該機(jī)的技術(shù)性能更好地進(jìn)行選配。由于在施工現(xiàn)場組合攪拌站設(shè)備安裝的形式不同，施工使用情況的不同，所以生產(chǎn)能力往往達(dá)不到預(yù)想要求，不是生產(chǎn)能力過大造成浪費(fèi)，就是生產(chǎn)能力過小，滿足不了施工要求，這就需要對混凝土組合攪拌站實(shí)際的生產(chǎn)能力進(jìn)行計(jì)算，便于設(shè)備的進(jìn)一步選型配置。

    混凝土組合攪拌站單位生產(chǎn)能力計(jì)算如下：

    Qh = 60·V·N·K/ t1·t2·t3

    式中：Qh ———小時(shí)生產(chǎn)能力，m3/ h ；

    V ———攪拌機(jī)出料容量，m3 ；

    N ———攪拌機(jī)臺(tái)數(shù)；

    K———時(shí)間利用系數(shù)，一般取0.89～0.90；

    t1 ———上料時(shí)間，可取0.1～0.25min ；

    t2 ———卸料時(shí)間，可取0.1～0.15min ；

    t3 ———凈攪拌時(shí)間，可取0.6～1min。

    3 　混凝土組合攪拌站設(shè)備的安裝

    鐵路施工現(xiàn)場一般地理環(huán)境較為復(fù)雜、條件較差，為適應(yīng)工程施工需要，根據(jù)混凝土組合攪拌站的特點(diǎn)，安裝形式可有多樣性，根據(jù)我們的施工經(jīng)驗(yàn)，施工現(xiàn)場一般有以下幾種安裝形式供選擇。

    3. 1 　平地單機(jī)單配組合安裝式

    平地單機(jī)單配組合安裝式是指攪拌機(jī)與配料機(jī)的支腿都處于同一基面，并且是1 臺(tái)攪拌機(jī)對應(yīng)1 臺(tái)配料機(jī)。如圖1 所示。

    圖1 　平地單機(jī)單配組合示意圖(1)

    它是施工現(xiàn)場最基本的一種組合安裝形式。砂石采用ZL40或ZL50 型裝載機(jī)上料，混凝土接料采用有軌或無軌混凝土攪拌運(yùn)輸設(shè)備。攪拌機(jī)的接料高度可根據(jù)運(yùn)輸設(shè)備的高度尺寸來確定。

    另外平地單機(jī)單配組合安裝式還有一種組合安裝形式，即如(圖2) 所示。配料機(jī)安裝時(shí)基于地平面，其目的是在施工現(xiàn)場缺少裝載機(jī)的情況下，可采用人力推車或機(jī)翻車進(jìn)行上料，減少大型設(shè)備的投入。但攪拌機(jī)的提升料斗滑軌需要增長，移動(dòng)時(shí)間延長，工作效率相對降低。

    3. 2 　平地雙機(jī)單配組合安裝式

    這種組合形式是在平地單機(jī)單配組合安裝式的基礎(chǔ)上，增加了1 臺(tái)攪拌機(jī)，使配料機(jī)在中間，2 臺(tái)攪拌機(jī)在兩側(cè)一字形擺開，如圖3 所示。其目的是充分利用配料機(jī)可正反雙向供砂石料的特點(diǎn)，形成串聯(lián)作業(yè)，增加生產(chǎn)量，減少設(shè)備投入。

    圖3 　平地雙機(jī)單配組合示意圖(3)

    3. 3 　平地雙機(jī)雙配組合安裝式

    平地雙機(jī)雙配組合安裝式是指將2 臺(tái)攪拌機(jī)在同一個(gè)支架上相對安裝，并在兩側(cè)各獨(dú)立配置一臺(tái)配料機(jī)為其供砂石料，共用一個(gè)接料口進(jìn)行出料，如圖4 所示。

    圖4 　平地雙機(jī)雙配組合示意圖(4)

    這種安裝其實(shí)就是2 套平地單機(jī)單配組合安裝形式的組合。它既可集中控制，又可分別操作。當(dāng)混凝土用量大時(shí)，2 套設(shè)備一起工作，使生產(chǎn)率成倍增加；當(dāng)混凝土用量少時(shí)，1 套設(shè)備工作另一套設(shè)備備用，從而解決了單機(jī)工作的后顧之憂。

    3. 4 　坡地單機(jī)單配組合安裝式

    坡地單機(jī)單配組合安裝式是施工現(xiàn)場坡地最常見的組合安裝形式。指攪拌機(jī)與配料機(jī)的支腿不處于同一基面，可能是相互錯(cuò)開或相互重疊，并且是1 臺(tái)攪拌機(jī)對應(yīng)1 臺(tái)配料機(jī)。

    由于鐵路施工周圍地理環(huán)境較差，特別隧道施工場地更為惡劣，施工中要求攪拌站設(shè)置不能遠(yuǎn)離現(xiàn)場，一般在隧道口旁邊，場地狹窄、工作面多、較為擁擠，不能象平地那樣順利布置，所以往往采取坡地安裝形式較多。坡地單機(jī)單配組合安裝形式，要視施工場地具體情況而定，不能盲目行事。

    4 　混凝土組合攪拌站設(shè)備使用要求

    無論上述混凝土組合攪拌站設(shè)備怎樣配置、安裝，在使用時(shí)都應(yīng)遵循下列要求：

    (1) 操作人員必須經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)考試合格并持有操作證，做到持證上崗。

    (2) 攪拌機(jī)與配料機(jī)安置的地方基礎(chǔ)要堅(jiān)實(shí)平整，并要搭設(shè)防雨、防凍、防潮的機(jī)棚便于工作。

    (3) 每班工作前要嚴(yán)格按照規(guī)定檢查攪拌機(jī)與配料機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和配電設(shè)施，并潤滑好運(yùn)動(dòng)機(jī)件，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決不得帶故障工作。

    (4) 有進(jìn)料提升斗裝置的攪拌站，當(dāng)進(jìn)料斗提升時(shí)，嚴(yán)禁任何人員在料斗下通過或停留，并經(jīng)常檢查提升鋼絲繩的安全情況，防止人員與機(jī)械事故的發(fā)生。

    (5) 配料機(jī)的電子計(jì)量裝置要定期檢測，確保電子計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性和精確性。

    (6) 每班工作完畢，將攪拌站清理干凈，保養(yǎng)好設(shè)備。

    5 　結(jié)論

    混凝土組合攪拌站具有配置的靈活性、使用的可靠性、價(jià)格的經(jīng)濟(jì)性、安裝的適應(yīng)性、維修的方便性等特點(diǎn)，在鐵路施工中普遍采用。我局集團(tuán)公司在渝懷鐵路施工中，在隧道、橋梁等工地以不同的形式共安裝混凝土攪拌站11 座，其中有10 座混凝土攪拌站采用了500 型強(qiáng)制攪拌機(jī)配800 型電子計(jì)量配料機(jī)或750 型強(qiáng)制攪拌機(jī)配1200 型電子計(jì)量配料機(jī)進(jìn)行混凝土生產(chǎn)，均得到滿意的生產(chǎn)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。