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車進(jìn)行施工，由于全斷面整體式襯砌臺車在襯砌時圬工量大，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、計量準(zhǔn)確、性能可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、價格適中，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 個或3 個砂石儲料斗、機(jī)械或電子計量配料機(jī)構(gòu)。由于電子計量配料機(jī)構(gòu)計量準(zhǔn)確、性能可靠、配比可調(diào)整，并配有手動、自動兩種控制方式，所以2 個砂石儲料斗配電子計量配料機(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料倉與水泥螺旋輸送機(jī)。由于水泥儲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)能力計算如下：
Qh = 60·V·N·K/ t1·t2·t3
式中：Qh ———小時生產(chǎn)能力，m3/ h ；
V ———攪拌機(jī)出料容量，m3 ；
N ———攪拌機(jī)臺數(shù)；
K———時間利用系數(shù)，一般取0.89～0.90；
t1 ———上料時間，可取0.1～0.25min ；
t2 ———卸料時間，可取0.1～0.15min ；
t3 ———凈攪拌時間，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 臺攪拌機(jī)對應(yīng)1 臺配料機(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，移動時間延長，工作效率相對降低。
圖2 平地單機(jī)單配組合示意圖(2)
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 臺攪拌機(jī)，使配料機(jī)在中間，2 臺攪拌機(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 臺攪拌機(jī)在同一個支架上相對安裝，并在兩側(cè)各獨(dú)立配置一臺配料機(jī)為其供砂石料，共用一個接料口進(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，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，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，可能是相互錯開或相互重疊，并且是1 臺攪拌機(jī)對應(yīng)1 臺配料機(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。