浅谈隧道型混凝土搅拌站的设计布置

浅谈隧道型混凝土搅拌站的设计布置

温永亮

中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650000

摘要：对于特殊气候条件的地区如新疆、东北等地，冬季寒冷，最低气温-30℃以下，混凝土拌和系统如设置在洞外，则冬季施工难度较大。为确保冬季正常施工，可将拌和系统布置于洞内。但受洞内场地尺寸限制，无法采用标准的搅拌站产品，只能根据洞内场地尺寸进行定制或现场制作。洞内混凝土搅拌站的生产运行，在吉林、新疆均取成功。本文以新疆KS隧洞项目为例，介绍混凝土搅拌站在隧洞内的规划设计。

本文简要介绍极寒气候条件下，混凝土搅拌站在隧洞内的设计布置，供参考。

关键词：1隧道型（SDHZS）；2混凝土；3搅拌站；4规划设计

一、概述

1.1工程概况

新疆KS隧洞工程IX标位于奇台县境内，本合同工程包括：18.2km长的主洞（其中TBM开挖洞段15.67km和钻爆法开挖洞段2.53km）、施工临时设施的建设等工作内容。本合同工程主洞采用l台TBM施工，根据地形地质及施工分段规划，TBM有两个施工掘进段，TBM11-1段桩号264+770m～270+063m（长度5.293km），TBM11-2段桩号253+193m～263+570m（长度10.377km）。

混凝土主要为C30、C35隧洞混凝土为主，二级配，总量11.2万m3。喷混凝土量约4.2万m3，混凝土拌和总量15.6万m3。

1.2气象条件

气候条件较特殊，多年平均气温为2.8℃，极端最高气温34.3℃，极端最低气温–37.5℃，最大积雪深度0.56米，最大冻土层厚度2.47米。

二、系统设计

2.1设计思路

混凝土浇筑强度按每天浇筑2仓顶拱混凝土进行计算，每仓60m3，按每天浇筑120m3进行计算。

水泥按5天浇筑量进行备料，5天需用水泥量200t，设一个200t立罐，一个135t粉煤灰立罐，立罐与拌和机之间采用螺旋输送机输送。

骨料备料考虑120m3的浇筑量，需要沙65m3，石料83m3，设一套五斗一字型配料机，每个斗容40m3。拌合系统采用一条约18m的上料皮带及一条可在配料机上行走的配料小车将拌合所需骨料按要求分配入仓储存。

外加剂按同时使用2～3种外加剂来设置配液池。

2.2设计注意事项

受洞内场地及空间尺寸限制，需充分考虑设备与空间的匹配、安装及交叉施工可能存在的各种干扰等，在设计时需注意以下问题：

（1）、布置在拌和站上游侧拌和主楼旁的200t水泥立罐，搅拌运输车需从下方通过，设计时要充分考虑过车空间要求，净高不小于4m，净宽度大于3m。

（2）、拌和楼设计应考虑的骨料、粉料和半成品的进出料方向进行设计和布置。

（3）、由于空间有限，200t水泥立罐所处部位，隧洞最大高度为14.5m的拱形，原则上水泥立罐最大高度不得超过13m。

（4）、拌和楼部位隧洞高度12m的拱形，原则上拌和楼最大高度不得超过10.5m。

（5）、骨料采用自卸车运输到洞内直接卸料到受料斗，然后用斜皮带送到配料机内，受料斗需按自卸车载货量进行设计，斗容不小于15m3。

（6）、拌和楼与TBM皮带机之间作为过车通道，需保证足够的过车空间，宽度不小于3.0m。

三、工艺

（1）骨料：配料机单斗容不小于40m3，兼作储存骨料，储存量满足拌120m3混凝土，上料通过自卸汽车运到洞内，直接卸到受料斗，通过斜皮带和可移动布料皮带输送到配料机料仓内；配料机骨料经过称量和平皮带、上料斜皮带输送到拌和楼。为减小占用空间，两条斜皮带均采用大倾角的挡边皮带。

（2）粉料，水泥用一个200t的立罐和一个135t的立罐储存，立罐中的水泥用螺旋输送机直接输送到拌和楼上部称量系统中。

（3）外加剂，按2~3种设置配液池，通过化学泵送入拌和站称量系统。

（4）在空地区域设置清水池和沉沉池，清水用水泵抽入拌和站称量系统。

（5）混凝土半成品装车，采用两种方式运输：搅拌运输汽车和有轨运输，小火车和搅拌运输车均从TBM安装场左侧经水泥立罐底部进入拌和楼底部，接料后，往上方向经水泥立罐和TBM安装场出料。

四、系统布置

系统布置在TBM安装间下游侧的连接洞区域，在左侧扩挖形成布置空间。扩挖沿安装间左侧边墙向下游延伸到支洞。

拌和系统主机布置在TBM安装间下游侧；200吨水泥罐水泥立罐布置在TBM安装（主机上游侧），200吨水泥仓直径5500，圆柱部分高度6100，下锥高度2000，水泥仓容积160m3，容量210吨；粉煤灰立罐布置在主机下游侧，安装于上料皮带机上方，粉煤灰罐为一个长方形立罐，长5000宽3500，高5000，容积105m3，水泥容量135吨。接混凝土搅拌运输车从TBM安装间顺左侧边墙从水泥立罐底部穿过进入拌和楼底部接料。

骨料配料仓：在连接洞边墙开挖20m长，3.5m宽，9m高的耳洞，用于布置配料机。

拌和系统扩挖部位的支护参数按连接洞支护设计参数。

五、总结

洞内混凝土搅拌站受空间尺寸影响较大，如何在减少开挖量、节省空间的情况下，搅拌站的设计布置能满足使用要求，是洞内搅拌站的首要问题。本工程除充分利用洞内空间外，尚需考虑同方向TBM的运行。可为其他类似工程提供参考。

参考文献：

[1]GB10172《混凝土搅拌站（楼）技术条件》及其引用标准。

[2]曾德全《最新混凝土搅拌站生产新技术新工艺新标准与机械设备维护检修及质量检验达标全书》中国科技文化出版社2007

作者简介：

温永亮，男，籍贯：云南牟定，出生于1979年12月，本科，工程师，专业：土木工程，2000年参加工作，长期从事水利工程施工管理工作。