搅拌站地笼式砂石料仓技术应用

搅拌站地笼式砂石料仓技术应用

何大广 1,2 邓冰萼 1,2

广西新港湾工程有限公司，广西 南宁 530219

摘 要：本工程采用传统混凝土搅拌系统与砂石加工系统通过地笼式成品料仓的有机结合，成品砂石料通过地笼式砂石料仓地笼、采用纵横胶带运输机运输至搅拌站，实现了从砂石料生产到混凝土搅拌一体化生产。最大限度缓解了砂石生产与拌和系统生产过程中节约了施工用地、减少了辅助机械设备的投入，为今后砂石加工与混凝土拌和系统设计积累了丰富经验。

关键词：砂石加工；混凝土搅拌；地笼式砂石料仓

前言

水泥混凝土拌和系统与砂石加工系统作为目前国内大型基建工程通用配套设备，充分利用工程开挖石料加工成砂石料，用于工程混凝土生产。本工程采用传统混凝土搅拌系统与砂石加工系统通过地笼式成品料仓的有机结合，成品砂石料通过地笼式砂石料仓地笼、采用纵横胶带运输机运输至搅拌站，实现了从砂石料生产到混凝土搅拌一体化生产，提高了砂石料的运输精确度和效率，最大限度节约了生产用地，同时节约了生产设备使用费用，是现代化混凝土生产的大趋势。

1工程概况

广西柳江红花水利枢纽二线船闸工程位于柳州市柳江县境内，二线船闸工程位于红花水利枢纽工程坝址左岸，与一线船闸中心线相距120m，项目工期36个月。按招标文件要求，本工程需建设相配套的混凝土生产系统及砂石料加工系统，混凝土生产系统主要承担本工程各标段所有混凝土的生产任务，混凝土以二、三级配为主，混凝土供应总量约76.2万m³，砂石加工系统主要为混凝土生产系统生产合格砂石料，成品砂石料生产后直接进入地笼式成品料仓，各级配混凝土成品砂石料约156.2万t，需开挖料源约195万t。

2地笼式砂石仓系统生产工艺

地笼式成品料仓用于存放、供应砂石料，用于衔接砂石加工系统与混凝土搅拌系统，实现了砂石料从生产、储存、使用一体化，极大程度压缩了砂石加工系统与混凝土搅拌系统的用地面积，减少了砂石生产过程转运带来的粉尘污染、机械设备使用费用，实现了砂石生产最低库存，减少资源库存浪费。

2.1砂石加工及拌和系统配置

理论生产能力为400t/h，一破车间采用产能为400t/h的鄂式破碎机，二破车间采用产能为400t/h的反击破碎机，制砂车间采用产能为280t/h的立轴式破碎机，并匹配1台4层电动筛、1台2层电动筛、1台1层电动筛，满足0.15-5mm机制砂、5-20mm级配碎石、20-40mm级配碎石及40-80mm级配碎石筛分质量及产能要求；配置2套HZS180型号搅拌生产线，理论生产能力为2*180=360m³/h，每套生产线配备10组砂石计量秤、3组粉料计量秤、1套减水剂计量秤及1套搅拌用水计量秤。其中砂石分10个仓下料，地笼设置10个下料口，左右各一条胶带运输机负责砂石料水平运输，汇集到地笼中心处斜式胶带运输机运输至搅拌主机。如图2-1示。

图2-1砂石加工及拌和系统布置图

2.2地笼式砂石料仓

2.2.1地笼式砂石料仓库存能力计算

（1）根据本工程混凝土浇筑强度计划要求，高峰期混凝土浇生产度为75000m³/月，计算如下：

P=(Qm*KN)/（M*N）

公式中Qm为高峰期混凝土生产强度70000m³/月，M按照水运工程定额去25天/月，N为混凝土生产有效作业时间20h/天，Kn为不均匀系数取1.5。

由此可以推算出混凝土拌和系统的生产能力为210m³/h，故配备2套180m³/h拌和系统生产富裕系数为1.7，满足要求。

（2）混凝土砂石料用量平均按2.05t/m³计算，根据（1）中计算所得数据混凝土拌和系统生产能力为225m³/h，计算可知：

砂石需求强度为210*2.05=430.5t/h，单月砂石需求强度为143500t/月

砂石加工系统理论生产能力按照400t/h设计，单月砂石加工能力如下：

Q=q*M*N*Kn

公式中Q为单月砂石加工总量，q为砂石加工系统理论生产能力取400t/h，M为砂石加工系统单月有效生产天数去25天/月，N为砂石加工有效作业时间18h/天，Kn为砂石加工不饱和系数取0.8。由此可以推算出，砂石加工每月产能为144000t/月，满足混凝土生产砂石的需求。

（3）砂石料仓库存能力计算

根据工程施工计划及浇筑强度情况，存在连续一周（7天）最大浇筑强度为3000m³/天情况，故按照该强度进行设计砂石料仓规模，计算如下：

混凝土生产周最大强度为Pz=3000*7=21000m³；

砂石供应周最大强度为Pz*2.1=44100t；

考虑砂石加工需要提前备料，故按照提前三天备料考虑：砂石料仓最低库存能力要求为44100*3/7=18900t。

2.2.2地笼式砂石料仓设计

（1）储存能力

砂石加工系统与搅拌系统采用成品料仓作为砂石料衔接配合生产。该砂石料仓外观尺寸（长*宽*高）为：100*50*18m，采用钢筋混凝土基础、钢结构顶棚、夹芯板墙壁结构，分为0.15-5mm机制中砂仓、5-20mm级配碎石仓、20-40mm级配碎石仓、40-80mm级配碎石仓、40-80mm级配碎石仓及0.15-5mm机制粗纱仓，如图2-3。

图2-3砂石成品料仓布置图

该料仓有效储存长宽为35*85m，平均堆积高度为5m，总计堆积能力为14875m³，砂石料平局堆积密度按照1.65t/m³计算可知，最大库存能力为24543t，满足计算要求。

（2）自动下料功能

以料仓纵向中心线为中线，每个仓设置4个下料口，共计5个分仓，总计20个下料口，满足两套拌和系统对5种不同规格砂石料的下料、计量要求；砂石加工系统成品料输送胶带运输出料端下料中心设置在下料口几个中心处，满足成立砂石料自然下料成堆，料堆中心满足4个下料口砂石料均匀分布，满足砂石料自动下料、无需另配备设备辅助的要求；每个下料口下设置一套启动下料斗+计量斗；每套搅拌系统在地笼内设置左右两条水平胶带运输机，运输通过计量斗投下的砂石料，水平运输至搅拌系统斜式胶带运输机，满足拌和系统自动化生产的要求，如图2-4示。

图2-4砂石成品料仓地笼生产示意图

3地笼式砂石料仓生产实用效益分析

本项目采用地笼式砂石料仓实现了以下功能，具体如下：

（1）节约施工生产临时用地面积

按照工程主体混凝土生产强敌要求，每天最大混凝土生产方量为3000m³，高峰期单月生产方量为75000m³。按照混凝土试验配合比计算，砂石用量如表2-1示。

表2-1混凝土生产砂石料用量表

本工程砂石料加系统成品料主要分为5种不同规格，需要分为5个临时堆存料场。结合混凝土生产强度要求，拟定临时料场堆存量为三天用量计算，需用地面积分别为：400㎡、400㎡、500㎡、400㎡、350㎡，共计2050㎡。采用成品砂石料直接进入地笼式料仓，无需考虑该部分用地，故节约用地面积约2050㎡。

（2）节约成品砂石料从砂石料堆场转运至成品料仓的设备费用

本工程混凝土供应总量约76.2万m³，各级配混凝土成品砂石料约156.2万t。根据现场实际情况，如果采用外设临时存料场，平均运距约0.8km，可以推算砂石料转运平均费用约为1.8元/t，总计成品砂石料转运费用约281.15万元。本案采用成品砂石料通过胶带运输机直接进入地笼式料仓堆积存放，节约该部分的转运费用约281.15万元。

4结束语

综合上述，近几年来，随着国内外基础建设的发展，水泥混凝土趋向节能、智能、环保方向发展，以环节资源、环境对现代社会经济高速发展的制约。本工程采用地笼式成品料仓将砂石加工与拌和系统有机结合，最大限度缓解了砂石生产与拌和系统生产过程中环境污染、节约了施工用地、减少了辅助机械设备的投入，为今后砂石加工与混凝土拌和系统设计积累了丰富经验。

【参考文献】：

[1]钢结构工程施工质量验收规范.GB 5025-2001V

[2]水利水电混凝土生产系统设计规范. 国家能源部 发布，NB/T 35005-2013

[3]水单工程砂石加工系统设计规范.国家能源部 发布，DL/T 5098-2010

[4]水运工程混凝土施工规范.中华人民共和国交通运输部发布，JTS 202-2011

[5]广西柳江红花水利枢纽二线船闸工程混凝土拌和系统及砂石料加工系统总平工艺布置设计，广西建筑材料科学研究设计院，2017

作者简介：何大广（1984-），男，安徽亳州人，工程师，本科，从事机械设备管理工作