[发明专利]一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统及施工方法

说明书

本发明提供了一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统及施工方法，它包括固定在泄洪洞上平段上的变频卷扬机，在整个龙落尾的底板衬砌上都铺设有小车轨道，所述小车轨道上布置有运料小车，所述运料小车通过卷扬钢丝绳与变频卷扬机的卷扬筒相连并驱动其沿着小车轨道移动；所述小车轨道上滑动配合有边墙衬砌台车，所述边墙衬砌台车的顶部铰接有自调角度垂直上料结构，所述自调角度垂直上料结构的另一端支撑在小车轨道上并与运料小车相连提供行走动力；所述边墙衬砌台车上布置有用于边墙衬砌混凝土浇筑的伸缩式水平皮带转料装置。通过该套系统能够提升高速水流区混凝土施工质量，有效减少混凝土温度裂缝的产生，同时该套系统的应用。

技术领域

本发明涉及洞室衬砌低坍落度施工技术领域，具体涉及一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统及施工方法。

背景技术

白鹤滩水电站泄洪洞工程主要包括3条泄洪洞，每条泄洪洞由进口渐变段、上平段、龙落尾段组成。龙落尾段由渥奇曲线段、斜坡段和反弧段组成。渥奇曲线方式为Z=X²/500+0.015X，斜坡段为渥奇曲线与反弧之间的连接过渡段，1#和2#泄洪洞斜坡坡度1:4，3#泄洪洞斜坡坡度为1:3.72，反弧段位于斜坡段下游，反弧半径为300m。1#、2#泄洪洞反弧直接连接挑流鼻坎，3#泄洪洞受地形条件限制在反弧末端与鼻坎之间增加了一段下平段，下平段底坡8%，龙落尾掺气坎部位最大坡度达45度。

根据设计单位提出的技术标准要求泄洪洞龙落尾底板和边墙衬砌混凝土采用常态C9060W10F150混凝土浇筑，不允许泵送，入仓塌落度控制在5~8cm，流速29~50m/s。

泄洪洞龙落尾为高速水流流道，过流面要求光滑，不允许出现垂直升坎或跌坎。对混凝土过流面应进行打磨，龙落尾段过流表面不平整度控制在3mm以下。混凝土表面在1m范围内的凹凸值控制在2mm以下。

目前泄洪洞龙落尾段边墙混凝土施工主要包括两类，第一类采用液压正铲入仓，第二类采用提升料斗入仓。

第一类施工方法主要通过自卸汽车+集料斗+长臂正铲+皮带机分料进行入仓，该套入仓系统虽然实现了低坍落度混凝土连续入仓，但无法保证混凝土入仓强度及连续性，且该套设备成本高。

第二类主要通过卷扬机+边墙供料小车+提升料斗+吊罐+固定下料皮带进行入仓，该套系统实现了混凝土连续入仓，但未实现低坍落度混凝土入仓，且该套结构台车设计复杂，倾覆风险大，不利于龙落尾安全施工。

根据以往经验，我国水电工程泄洪洞龙落尾混凝土施工中，普遍采用泵送混凝土进行入仓，该施工方法浇筑混凝土时，因泵送混凝土水化热影响，容易造成混凝土出现问题裂缝。为此，因此必须发明一套运输系统，以保证实现龙落尾段低坍落度混凝土自动化运输实现混凝土浇入仓浇筑满足设计技术要求。

发明内容

针对现有的泄洪洞龙落尾混凝土施工中的不足，本发明提供了大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统，该运输系统有效解决了低坍落度混凝土在大型洞室坡度陡峭时的混凝土运输难题。通过该套系统能够提升高速水流区混凝土施工质量，有效减少混凝土温度裂缝的产生，同时该套系统的应用，开创了大型洞室混凝土连续入仓的技术空白。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种大坡度洞室衬砌低坍落度砼自动运输系统，它包括固定在泄洪洞上平段上的变频卷扬机，所述泄洪洞上平段设置在龙落尾段起始点之前的，所述龙落尾段起始点之后依次为渥奇曲线段、斜坡段、反弧段和下平段，并共同构成龙落尾；在整个龙落尾的底板衬砌上都铺设有小车轨道，所述小车轨道上布置有运料小车，所述运料小车通过卷扬钢丝绳与变频卷扬机的卷扬筒相连并驱动其沿着小车轨道移动；所述小车轨道上滑动配合有边墙衬砌台车，所述边墙衬砌台车的顶部铰接有自调角度垂直上料结构，所述自调角度垂直上料结构的另一端支撑在小车轨道上并与运料小车相连提供行走动力；所述边墙衬砌台车上布置有用于边墙衬砌混凝土浇筑的伸缩式水平皮带转料装置。