混凝土垂直輸送(帶“My-box”緩降器)施工工法一、前言由于水電工程中多有豎井布置，的高度一般高達(dá)十幾米甚至上百米，所以，在混凝土澆筑中，存在著混凝土入倉困難及混凝土質(zhì)量保證等問題。在北京十三陵抽水蓄能電站160m豎井施工中，采用了D159鋼管（溜管）及在料管下加一節(jié)外包厚橡膠板的“S”型緩沖鋼管，使混凝土（骨料粒徑為32mm）的垂直運(yùn)輸，取得成功，推動了混凝土垂直運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展；在三峽永久船閘的豎井混凝土施工中，“My—Box”緩降器（以下簡稱緩降器）有效的解決垂直運(yùn)輸過程中的混凝土分離問題，確保了混凝土的質(zhì)量。通過對采用“My-box”緩降器的混凝土垂直輸送工藝進(jìn)行總結(jié)，形成了本工法。緩降器是本工法的核心所在。二、工法特點(diǎn)1．結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，可重復(fù)使用；2．輸送速度能力較大，（三峽工程中采用27cm邊長的緩降器，輸送能力為20~40m3/h，采用50cm邊長的緩降器，輸送能力為100m3/h左右），操作人員少，勞動強(qiáng)度小，工效高；3．緩降器對混凝土有二次拌合作用，能有效防止骨料分離，改善混凝土的和易性，有利分料、振搗；4．可輸送三級配混凝土；5．緩降器的迎料面直接承受混凝土的沖擊和磨擦，易造成磨損。因此，需改進(jìn)材質(zhì)，向輕化和耐磨方向發(fā)展，以便于安裝和提高使用壽命三．使用范圍本工法適用于高差大于20m的混凝土垂直向下輸送。四、施工工藝1.系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。自上而下由受料斗、溜管、若干組緩沖器、溜槽、等構(gòu)成；緩沖器與溜管間、溜管間，采用法蘭連接；為確保安全，緩沖器、溜管由2道Φ15（或由計算確定）的鋼絲繩通長連接，并固定于設(shè)在井口的鋼支架上且鋼絲繩要與設(shè)在井壁上的每隔2~3m間距的錨桿扎牢；受料斗為漏斗型鋼結(jié)構(gòu)。上口尺寸與供料設(shè)施相匹配，下口與溜管相適應(yīng)；溜管用鋼管或輕型合金管；對二級配混凝土，管徑不宜小于159mm；對三級配混凝土，管徑不小于300mm；溜槽同常規(guī)混凝土要求；2、緩降器（1）結(jié)構(gòu)緩降器是一種板材焊接結(jié)構(gòu)，端面形狀為正方形，隔板從中部把之分為兩半，進(jìn)口每半斷面為1：2矩形，在保持等截面的條件下，斷面尺寸逐漸變化，在中部成為正方形，兩半像麻花一樣同向互捻，出口每半斷面也為1：2矩形，因此進(jìn)口與出口旋轉(zhuǎn)成90°。在兩個攪拌器的連接處，斷面被分成四個正方形，此處的截面積為最小，材料通過時易發(fā)生阻塞。因此要求當(dāng)輸送二級配混凝土?xí)r，其邊長取270mm；輸送三級配混凝土?xí)r，其邊長取500mm。3．基本原理（1）基本組合本裝置基本組合為：溜管+變徑接頭+左旋攪拌器+右旋攪拌器+變徑接頭+溜管（2）基本原理本裝置的工作原理是根據(jù)2n次拌和疊加原理研制開發(fā)的，是基于揉捏、折疊等工藝機(jī)理。當(dāng)物料通過時緩降器時，每經(jīng)過1組合單元，其層數(shù)就會增加為2的倍數(shù)，也就是說，由n個攪拌器相連所形成的層數(shù)為2n層。物料通過本裝置時將其分成兩部分，進(jìn)行螺旋式的分合，受到斜面的緩沖，改變運(yùn)動方向，經(jīng)截面變化內(nèi)部顆粒碰撞擠壓，受到折疊、壓延，最后又混合；再通過相反螺旋時，使骨料重新得到了拌和，改善了混凝土的和易性。其混凝土經(jīng)過輸送過程管道斷面變化見下圖：3．材料緩降器采用Q235及16Mn鋼板焊制而成。4．操作要點(diǎn)（1）工藝流程混凝土運(yùn)輸車——受料斗——輸料管——緩降器組合—緩降器組合——輸料管——溜槽——入倉（2）工藝布置本裝置是利用特殊的結(jié)構(gòu)型式及物料本身的自重下落實(shí)現(xiàn)的。結(jié)構(gòu)分左右旋兩種型式，在安裝時應(yīng)嚴(yán)格按照左右旋配對使用，垂直布置。緩降器布置的數(shù)量和間距要要求為：第一對攪拌器距受料斗距離約9m，中間部位間距控制在9～15m間，最后一對距溜槽的距離不大于6m。垂直下落的混凝土可以直接入倉。當(dāng)需要橫向布料時，可設(shè)置溜槽和溜筒，溜管下口與溜槽之間距離應(yīng)小于200mm。（3）操作要點(diǎn)a.為防止超徑石進(jìn)入系統(tǒng)造成堵塞，在受料斗上部加格柵，格柵用鋼筋（或鋼板）制作；b.攪拌器及溜管安裝要求盡量垂直，嚴(yán)禁出現(xiàn)轉(zhuǎn)折及扭曲；c.攪拌器裝置與豎管連接處是易發(fā)生混凝土堵塞的部位，應(yīng)采取提前開窗措施，以備發(fā)生問題時，方便快速排除；d.在第一次澆筑開始前，先用砂漿潤滑豎管和緩降器，以防堵塞；e.設(shè)專人均勻下料，適當(dāng)控制下料速度（6m3/10~15min），避免混凝土溜放過快造成堵塞；f.收盤后及時對溜管進(jìn)行清理，防止管內(nèi)空間減少或堵塞；g.當(dāng)混凝土向上推進(jìn)澆筑時，溜管及緩降器應(yīng)分段逐漸拆除，且末端緩降器與溜槽間間距不超過6m；h.及時修復(fù)磨損或磨壞的緩降器。五．設(shè)備及裝置（同工藝布置）六．勞動組織在混凝土垂直輸送中，設(shè)一人負(fù)責(zé)下料，并兼負(fù)責(zé)查看超徑石情況，并予以清理；同時檢查混凝土是否發(fā)生堵塞，并及時采取措施。七．質(zhì)量及安全措施（1）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：（2）當(dāng)混凝土通過時會對My-Box筒壁產(chǎn)生沖磨作用，使結(jié)構(gòu)磨損嚴(yán)重，尤其是斜面部位最為突出。使用中采取了如下修補(bǔ)方法：a.斜面上加焊汽車彈簧鋼板或螺紋鋼筋；b.把磨損嚴(yán)重的斜面鋼板厚度加大；c.把磨損嚴(yán)重的斜面鋼板采用耐磨高強(qiáng)鋼。八.技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析緩降器的使用可保證混凝土澆筑質(zhì)量。與常規(guī)的吊罐或泵送垂直運(yùn)輸方式相比，不需配專用設(shè)備，同時減少了人員投入，降低勞動強(qiáng)度，節(jié)約成本。九.應(yīng)用實(shí)例本結(jié)構(gòu)成功應(yīng)用于三峽水利樞紐永久船閘地下輸水系統(tǒng)豎井工程中。該系統(tǒng)為雙線五級連續(xù)船閘，輸水系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，洞洞交叉，洞井相貫。其中包括16條斜井和72漸變段，平洞共有24段坡比為1:7的斜坡段，起降坡處均為圓弧過渡。斜井傾角在57°左右，由上、下彎段和中間直段構(gòu)成。豎井大小共36個，井深45~82m，豎井混凝土方量約23.6萬m3。豎井多為大斷面、多井群組合結(jié)構(gòu)，且為雙層鋼筋，又有大量高精度要求的金屬埋件，尤其是下部閘室段結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鋼筋密集，因此工作量大，施工干擾大、難度大。洞井施工相互制約，又受金屬結(jié)構(gòu)安裝交面工期的限制，工期較為緊張。經(jīng)改進(jìn)完善，實(shí)現(xiàn)了混凝土輸送，混凝土為二級配，坍落度16cm強(qiáng)度為R28250。最大輸送高度達(dá)80余米，澆筑混凝土方量15萬m3，即解決洞井施工干擾的矛盾，又保證了混凝土澆筑質(zhì)量，提高了澆筑強(qiáng)度，縮短了豎井混凝土施工工期。十改進(jìn)措施據(jù)最新國外產(chǎn)品信息介紹，馬來西亞耐納特（linatex）公司生產(chǎn)的純天然特種橡膠，由于它的獨(dú)特生產(chǎn)工藝，具有高耐磨性，其壽命超過了聚胺脂、陶瓷、甚至鎳鉻金鋼產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的其它天然橡膠制品相