多功能布料机在倒虹吸工程施工中的应用.pdf

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1、第39卷第6期建筑技术开发Vo1．39，No．62012年6月BuildingTechniqueDevelopmentJun．2012多功能布料机在倒虹吸工程施工中的应用阎明伟张鹏武兴亮辛伟苏超(北京市建筑工程研究院有限责任公司模架工程所，北京100039)[摘要]主要介绍了多功能布料机的结构型式、技术参数、工作原理及工程应用。在南水北调中线河北倒虹吸工程施工中，多功能布料机成功运用到其管身段和闸室段的混凝土水平运输、垂直运输及仓面物料运输，具有工效高、安全可靠、操作方便等特点，有利于施工管理，具有较好的综合效益。[关键词】多功能布料机；倒虹吸工程；南水北调[中图分类号]Tu646

2、[文献标志码]B[文章编号]1001—523X(2012)06-0040—031概述l23456789101112自混凝土材料开始应用于各类建筑工程结构以来，混凝土输送方式和输送设备就成为工程施工中一个极为重要的环节和专业技术人员研究的重点。＼／／＼／秀爪／l＼I＼l／l＼U／l＼l／从最原始的肩挑筐抬、手推斗车的混凝土输送方式，稍后有混凝土搅拌车配合各类起重机进行水利水电混凝土施工，还有现在的混凝土泵车和混凝土布料机等已具现代形象的混凝土施工设备，混凝土输送方式和输送设备得到了快速发展。图1布料机结构型式示意多功能布料机是一种新型的皮带浇筑混凝土专1一皮带机；2一皮带机支架；3一

3、钢索；4一悬臂桁架：5一钢撑杆；6一钢拉杆；7一电动葫芦；8一料槽；业设备，将混凝土的水平运输和垂直运输以及仓位9一操作室；10一主桁架；11一支腿；12一行走台车布料功能合三为一，具有布料连续、均匀、机械效率面上的轨道。布料机的主要技术参数见表1。高、自动化程度高，投资少等特点，是一种能将混凝土运输、人仓、布料及钢筋、模板吊装有机结合的一表1MDB一17．5型布料机的主要技术参数种新型综合型施工平台，在渠道水利施工、江海船用混凝土浇筑领域优势明显，具有广阔的应用前景。下面对其结构特点进行简要介绍。2构型式和工作原理布料机的结构型式如图1所示，其主要组成部分包括：行走部分、主体部分

4、、皮带机输送系统、起吊部分、电气系统和操作室等六大部分。整机外形为40900mm×17500mm×8600mm，整机质量为20～30t，工作高度为9～12m，是大型的混凝土浇筑作业机械。其行走系统主要利用安装在管身段两侧基础基金项目：北京市建筑工程研究院有限责任公司青年科技基金(KJ201006)收稿日期：20l2—03—15作者简介：阎明伟(1978-)，男，河北遵化人，工程师、工程硕士，主要多功能布料机主要的工作原理为：从事模板与脚手架技术开发工作。1)利用布料机的行走系统解决布料机在沿管40第39卷阎明伟，等：多功能布料机在倒虹吸工程施工中的应用第6期身段轴线方向的移动，该行

5、走系统主要利用安装在处，特别注意的是吊车荷载按照集中力作用于主桁行走架上的主动轮和从动轮，驱动主要依靠行走架架中吊车梁中部位置，考虑最不利影响位置。上安装的行走电机，布料机行走在管身段两侧安装布料机模型的材料截面特性为：的轨道上；1)桁架上下弦杆为槽钢组焊成格构式，在软件2)混凝土由搅拌运输车运至管身段上部开挖中两槽钢拼接后用工字钢近似模拟，工字钢截面尺边坡开口线外侧的卸料平台，卸人布料机端头的盛寸按槽钢拼接后尺寸输入；料斗，再通过皮带机系统输送混凝土料至浇筑仓号2)腹杆为槽钢组焊成格构式，同样为槽钢拼的上部，由人工控制分配器，利用皮带机上的控制挡接，用工字钢模拟，斜腹杆与竖腹杆相

6、同；板将混凝土经各料槽和串筒输送到所需的各部位；3)吊车梁为工字钢；3)布料机除了用于输送混凝土入仓外，还可以4)支腿立柱为圆钢管，加强横杆为圆钢管。利用安装在布料机机架上的电动葫芦进行大模板的该工程布料机的有限元模型共207个节点，345安装拆除、钢筋、钢管等材料的吊装和转运。个单元，如图3所示。3工程应用3．1工程概况本倒虹吸工程位于南水北调中线河北省霸州市堂二里镇境内，包括进口连接渠、进口渐变段、进口节制闸、管身段出口渐变段、出口节制闸、出口连接渠和倒虹吸进出口导流堤，工程等级为I等，主要建筑物的级别为1级，管身段共计长10km，断面为3孔一联钢筋混凝土箱型结构，每孔净宽为4

7、．41TI×4．4m，结构断面尺寸为顶板厚度为0．55～0．7m，中墙厚度为0．45～0．5m，边墙厚度为0．55～0．65m，底板厚度为0．65～0．8m。管身段标准断面见图2。图3布料机有限兀模型约束及加载3．2．2布料机有限元计算分析经过有限元加载计算，可以得出多功能布料机的最大变形部位为悬臂桁架的前端部位置处(如图4所示)，最大变形值为8．1mm，小于规范变形允许图2管身段标准断面值17500／1000=17．5mm，满足规范要求。多功能3．2布料机有限元仿真