烏江沙沱水電站為碾壓混凝土大壩，壩高101 m（壩頂高程▽371. 00），裝機容量l120 MW。設(shè)計采取1期縱向圍堰左岸明渠導(dǎo)流，2期11號、12號壩段壩內(nèi)l號、2號導(dǎo)流底孔導(dǎo)流，預(yù)留13號壩段（先期澆筑到▽297高程）過流。因此，9號—l2號壩段（壩長141 m）在施工期間澆筑到▽312高程后將形成1個孤島，▽312一▽337高程的碾壓混凝土入倉選用何種設(shè)備成了一個亟待解決的問題。
該電站大壩C3-2標（9號．16號壩段）投資少、單價低，選用投資巨大的大型門機、塔機或塔（頂）帶機或纜機等設(shè)備將造成項目巨大虧損。其受施工地理環(huán)境的制約，壩后不具備安裝大型起重設(shè)備的條件，即使采取措施后能安裝也無取料點，僅能在10號壩段壩前▽306高程15 m×30 m的范圍內(nèi)安裝大型門機或塔機1臺，但受汛期洪水水位影響，需在汛期拆除，難以保證碾壓混凝土入倉強度要求。履帶（或輪胎）式混凝土布料機滿足不了覆蓋范圍要求與澆筑高程要求。因此，選用帶式輸送機輸送9號～12號壩段▽312（部分▽318.5）高程以上的碾壓混凝土成了最佳選擇。為能將碾壓混凝土輸送到壩內(nèi)澆筑，經(jīng)現(xiàn)場勘測，若安裝普通帶式輸送機，只能從8號壩段壩前▽325高程開始架設(shè)，輸送機總長近200 m（非直線），輸送機桁架支撐立柱高度大多在30 m以上，總投資近400萬元。
經(jīng)考察研究，沙沱電站大壩9號。l2號壩段▽312一▽337高程的碾壓混凝土輸送設(shè)備選用大傾角波紋擋邊帶式輸送機，并對設(shè)備部分結(jié)構(gòu)裝置進行重新設(shè)計，解決設(shè)備在輸送碾壓混凝土過程中影響碾壓混凝土質(zhì)量的問題。因國內(nèi)外尚無大傾角波紋擋邊帶式輸送機輸送碾壓混凝土的先例，設(shè)備的選用作為一個推廣應(yīng)用科研試驗項目實施，以期在其他類似建設(shè)工地施工加以推廣。經(jīng)測算，選用大傾角波紋擋邊帶式輸送機較普通帶式輸送機節(jié)約30%以上的投資。
1、大傾角波紋擋邊帶式輸送機的特點
近年來，為減少土地占用、降低工程投資和營運成本，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，大傾角波紋擋邊帶式輸送機因其獨特的結(jié)構(gòu)與顯著的特點，正逐步得到推廣應(yīng)用。該機適宜運送各種干散料，但水分超過10%時，輸送的物料便會粘附在橫隔板或擋邊上造成卸料不干凈且不易清除。碾壓混凝土屬于干貧性混凝土，但混凝土中的水、水泥、摻合料、外加劑與骨料拌合后有一定的粘附性，因此需設(shè)計安裝1套可靠的拍打裝置，以減少基帶、橫隔板與擋邊對水泥砂漿與細骨料的粘附，減少骨料分離，確保在運輸過程中碾壓混凝土的質(zhì)量不受影響。
相對于普通帶式輸送機，大傾角波紋擋邊帶式輸送機適宜大傾角輸送物料，較常規(guī)帶式輸送機大大縮短輸送線路長度，減少土地占用；提升高度高，最高可達200 m；輸送范圍寬，物料粒徑最大可達400 mm；輸送量大，可達2 500m3／h；能耗低，結(jié)構(gòu)簡單、維護方便，同常規(guī)帶式輸送機相比，單位重量物料的輸送能耗降低30qo左右；與普通帶式輸送機、斗式提升機、刮板輸送機比較，其綜合技術(shù)性能優(yōu)越，比斗式提升機的可靠性高，維修費用低，使用壽命與常規(guī)帶式輸送機基本相當；運行環(huán)境條件及所輸送的物料種類與常規(guī)帶式輸送機基本相同；膠帶強度高，使用壽命長。
2、設(shè)備布置與總體結(jié)構(gòu)
根據(jù)施工條件與地理環(huán)境，設(shè)備的機尾布置在10號壩段（右）壩前縱向圍堰連接段（壩縱0- 028. 428．壩橫0+370. 709），尾滾筒中心線位于▽307, 30高程位置；機頭布置在l1號壩段壩體內(nèi)（壩縱0 +009. 000，壩橫0+381. 500），機頭驅(qū)動滾筒中心線位于V 341. 716高程位置；設(shè)備縱向軸線與壩軸線約成680角。設(shè)備桁架結(jié)構(gòu)與機頭平臺采用鋼結(jié)構(gòu)立柱架空，機頭、機尾設(shè)置水平段，機尾水平段采用液壓弧門料斗給料，機頭卸料口設(shè)置帶液壓弧門的集料斗與專用垂直溜管。大傾角波紋擋邊帶式輸送機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置如圖1所示。
3、設(shè)計計算及設(shè)備配置選型
利用關(guān)鍵點簡化計算方法，抓住設(shè)計過程中影響整機運行可靠性的關(guān)鍵因素，忽略次要因素進行設(shè)計計算（計算過程略）。
根據(jù)計算，設(shè)備選用單滾筒單電機驅(qū)動，采用Y280S -4電動機+YOXⅡ450液力偶合器+YWZ 5 - 315/50型液壓推桿制動器+DCY355 -50三級圓錐圓柱硬齒面減速器（帶逆止器）+ZL10型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。設(shè)備安裝調(diào)試后投入使用運行，性能非常穩(wěn)定可靠。
為避免骨料分離，在機尾給料點與機頭卸料口設(shè)置液壓弧門集料斗；機頭集料斗卸料高度比較高時，設(shè)置可拆卸式專用垂直溜管（3 m/節(jié)）。
4、設(shè)備輸送碾壓混凝土的試驗
4.1碾壓混凝土質(zhì)量控制要求
碾壓混凝土質(zhì)量檢測與控制的重點是拌合樓出機口的混凝土的質(zhì)量狀況及運輸?shù)絺}號后未凝固的新拌混凝土的質(zhì)量狀況。根據(jù)國內(nèi)工程施工經(jīng)驗與《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》( DUT5112-2000)的要求，拌合物現(xiàn)場vc值為5—15 B比較合適，考慮到運輸過程與氣溫條件下的vc值變化，機口vc值應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的氣候條件變化動態(tài)選用和控制（可在5—l2 s范圍內(nèi)）；現(xiàn)場vc值允許偏差Ss；實際施工時，由于各種因素都會影響到現(xiàn)場的vc值，因此在滿足現(xiàn)場正常碾壓的條件下，機口vc值可低于Ss；摻引氣劑的碾壓混凝土含氣量的允許偏差為1%；輸送過程不得引起配比改變與影響設(shè)計強度。
4.2設(shè)備輸送碾壓混凝土的質(zhì)量檢測結(jié)果
大傾角波紋擋邊帶式輸送機安裝后投入輸送碾壓混凝土試驗，設(shè)備的輸送能力完全滿足設(shè)計要求。經(jīng)對輸送至倉號的碾壓混凝土現(xiàn)場取樣檢測分析（含成型標準試件），vc值的波動在允許偏差5s范圍內(nèi)（實驗室提供數(shù)據(jù)），摻引氣劑的碾壓混凝土含氣量的變化也在允許偏差1%以內(nèi)，但兩者的檢測數(shù)據(jù)存在一定的差異。運行試驗輸送的碾壓混凝土設(shè)計強度等級為C9015W6F50，后期對試驗時出機口及人倉后取樣的標準試件進行檢測對比，其28天平均抗壓強度有所降低，前者R28為20.8 MPa，后者R28為18.7 MPa。
4.3設(shè)備輸送碾壓混凝土影響質(zhì)量的原因
碾壓混凝土屬于干貧性（超十硬性）混凝土，但混凝土配比中的水泥、粉煤灰、磷礦粉、外加劑、引氣劑等膠凝材料與骨料摻水拌合后有一定的粘附性，按一般輸送干散料的大傾角波紋擋邊帶式輸送機設(shè)計設(shè)置的從動式拍打裝置（依靠輸送帶拖動使其轉(zhuǎn)動的拍打裝置），對有一定粘附性的碾壓混凝土中的水泥砂漿、細骨料等的拍打效果很不理想，回程輸送帶將帶回少量碾壓混凝土中的水泥砂漿、細骨料，造成vc值、含氣量與配比的變化，導(dǎo)致標準試件平均抗壓強度降低。
經(jīng)分析研究，為盡量減輕大傾角波紋擋邊帶式輸送機在輸送過程中對碾壓混凝土的質(zhì)量造成的影響，必須嚴格控制回程輸送帶帶回的水泥砂漿、細骨料等的損失，為此需在卸料口集料斗上部回程水平輸送帶的上方設(shè)置1套可靠有效的強制式拍打裝置，將回程輸送帶粘附帶回的少量水泥砂漿、細骨料拍落在卸料口集料斗或?qū)Я喜壑小?br /> 5、強制式拍打裝置的設(shè)置與應(yīng)用
考慮設(shè)備現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，通過測量、分析，設(shè)計安裝了如圖2所示的電機驅(qū)動的強制式拍打裝置，拍打頻率為5.8 Hz，輸送帶振幅20 mm。強制式拍打裝置安裝后進行輸送試驗運行，回程輸送帶粘附帶回的水泥砂漿、細骨料減少90%以上，效果十分理想。經(jīng)對輸送至倉號的碾壓混凝土現(xiàn)場取樣檢測分析（含成型標準試件），vc值、含氣量的變化極��；運行試驗輸送的碾壓混凝土的設(shè)計強度等級為C9015 W6F50．后期對試驗時出機口取樣的標準試件與輸送入倉后取樣的標準試件進行檢測對比，其28天平均抗壓強度基本一致，前者R28為20.9MPa．后者R28為20.7 MPa。
強制式拍打裝置安裝后，該設(shè)備又進行了常態(tài)混凝土輸送試驗，根據(jù)試驗室取樣檢測分析，混凝土質(zhì)量穩(wěn)定可靠。試驗說明，在拍打裝置設(shè)計合理的情況下，大傾角波紋擋邊帶式輸送機輸送常態(tài)混凝土也是可行的。
6、結(jié)論
沙沱水電站大壩碾壓混凝土輸送選用自行設(shè)計改進的大傾角波紋擋邊帶式輸送機，并根據(jù)試驗使用情況對設(shè)備常規(guī)拍打裝置做了替換設(shè)計，設(shè)計安裝專用強制式拍打裝置后，設(shè)備用于輸送碾壓混凝土，運行穩(wěn)定可靠，使用情況理想，輸送過程對碾壓混凝土的質(zhì)量基本上沒有影響，該改進設(shè)備也適用于常規(guī)混凝土的輸送。該設(shè)備的設(shè)計與試驗研究可為其他類似建設(shè)工地選用設(shè)備提供設(shè)計與計算參考。大傾角波紋擋邊帶式輸送機輸送碾壓混凝土的應(yīng)用，將在水電開發(fā)建設(shè)中產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，值得推廣。
