摘要：由于受進場公路和施工成本等因素的制約，高水頭發電的中小水電站往往是大型施工設備無法進場或現場條件不易布置。因此，經過技術改造、簡單實用的“土辦法”得到廣泛的應用，本文介紹洛古水電站調壓井豎井滑模施工中應用的超高空混凝土入倉緩沖系統就是其中一例。
　　關鍵詞：水墊式，緩沖系統，洛古水電站，應用
　　一、 洛古水電站簡介
　　洛古水電站是一座以發電為主的混合式電站，電站裝機2臺55MW水輪發電機組，總裝機容量110MW。引水系統采用一洞兩機布置，由進水口、引水隧洞、調壓室、蝶閥室及壓力管道組成。
　　調壓室采用阻抗+擴大上室式調壓室，露天式井口布置。中心線樁號引15+830.637，井口高程EL2062m，井底高程1945.60m，總深116.4m。其中大井開挖直徑7.2m，C25混凝土襯砌厚度60cm，襯砌后直徑6.0m，井筒深107m（EL2062.0m～1955.0m）；小井開挖直徑3.8m，C25混凝土襯砌厚度50cm，襯砌后直徑2.8m，井筒高9.4m（EL1955.0m～1945.6m）。調壓井井口布置一長寬均為8.6m，高為4.3m的混凝土框架井蓋，井蓋四周設置鋼格柵。
　　調壓室豎井開挖基巖面巖石極為破碎，以紫紅色砂巖、泥巖為主，多為Ⅳ～Ⅴ類圍巖，巖壁滲滴水較為嚴重，豎井超挖超填量大。根據工程總進度計劃安排，為保證豎井襯砌施工質量與安全，縮短施工工期，結合實際情況和施工特點，決定對調壓豎井大井采取滑模襯砌工藝，調壓室小井采取人工立模、分層分塊澆筑方案，卷揚機吊罐提升運輸。
　　二、施工布置
　　2.1拌和系統布置
　　在調壓井井口平臺布置一臺JZ350混凝土攪拌機，砂石骨料就近堆放在平臺料倉內。
　　2.2風水電及通迅系統布置
　　生產用水從后山坡的水渠接取，施工用電從上平洞口變壓器低壓端引接，并在調壓井滑模操作平臺及卷揚機附近分別設置配電箱和開關操作柜，井口設置2盞探照燈，井內采用低壓照明設施。
　　滑模平臺與地面聯系采用電鈴、指示燈和對講機配合使用。
　　2.3混凝土入倉系統布置
　　混凝土入倉系統由入料口、水墊式溜管緩沖容器組成，采用直接從井口平臺布置一臺JZ350混凝土攪拌機現場拌制混凝土，卸入一級入料口，通過直徑159㎜溜管溜入一級緩沖容器，再由一級緩沖器出料口流出進入二級緩沖容器的入料口，一直輸送到澆注倉號內。見《調壓井混凝土入倉系統系統布置圖》。
　　插圖
　　三、緩沖容器的設計原理及結構設計
　　按規范規定，混凝土入倉高度不應超過兩米，超過兩米應掛溜桶(或溜管)。根據重力加速度的原理，入倉高度越高混凝土下降速度越快，骨料分離越嚴重，沖擊力越大，對溜桶（或溜管）的損害越來越大，甚至產生安全問題。因此在入倉高度達到一定限度以后，為了保證施工安全和施工質量，必須有效地降低入倉高度。理論上講，可以由N個兩米逐級達到倉號內，但是操作起來相當困難，也不經濟。加設一定數量的緩沖容器，可以滿足簡單、安全、經濟又能保證混凝土施工質量的要求，可以解決提高入倉高度問題,這就是緩沖容器的設計理念。
　　顧名思義，緩沖系統是對起緩沖作用的。根據水電站壩后消力塘水墊消能工作原理，在高空混凝土入倉溜桶（或溜管）下方設一個有一定容積、有一定存料深度的容器作為緩沖消能器，把高速下降的混凝土與儲存在容器中的流態物（砂漿或混凝土）碰撞，在容器流態物浮力以及粘稠力的作用下急劇減速在容器內充分消除其動能，并把容器中的部分流態物從出料口“擠出”，重新進入下一入倉系統，直至把混凝土輸送到工作面，這就是水墊式緩沖系統的工作原理。其主要有兩部分構成：溜管（或溜筒）、水墊式緩沖器。
　　水墊式緩沖器的機構形式簡單，設計形狀可以各異，因現場材料而定，一般為圓形或方形，只要滿足直徑不小于溜桶直徑的2倍就行，其底板設計為可開啟的，便于放空清理；底板用較厚的高強鋼，上鋪2厘米厚的橡膠墊作為緩沖墊，以免鋼板直接受損。緩沖器布置及結構見圖。
　　
　　水墊式緩沖系統布置圖及緩沖容器結構圖
　　調壓井混凝土入倉系統系統布置圖中H（m）為各級入料最大高度；緩沖容器結構圖中h(m)為緩沖容器存料高度，α為緩沖器出料口軸線與容器軸線的夾角。
　　h(m)為緩沖容器存料高度，主要根據現場安裝設備、加固條件等確定，一般40~50CM為宜；α為緩沖器出料口軸線與容器軸線的夾角，與砼級配和易性等有關，一般35°~50°為宜；D(m)為緩沖容器直徑，不小于溜桶直徑的2倍。根據現場安裝難易程度，通常來講H越小，D、h越大對砼的質量保證越有利。
　　根據動能定理及能量守恒定律，在滿足h=40~50CM時，計算出H=35~40m；如果考慮底部鋼板承受部分下料沖擊力，入倉最大高度可以H可以達到45~50m，這樣，107米高的豎井，倉號上方15米高處、離井口45米處共設置兩個緩沖器就可以解決為題。
　　四水墊式緩沖系統的安裝
　　入倉緩沖系統下而上由入倉溜管、緩沖器、輸料溜管、入料口組成，安裝遵循自下而上的原則進行。具體步驟如下:
　　1、溜為了便于安裝，把溜管加工成每節長度不大于3米、把緩沖器加工成型并設置好吊耳，利用卷揚機吊運安裝。
　　2、形成上下施工通道的爬梯及休息平臺。一般情況下，爬梯及休息平臺在開挖過程中已經形成，值得注意的是結合混凝土入倉系統地布置。
　　3、安裝入倉溜管。本段溜管末端配備一節軟膠管便于移動，溜管與溜管用螺栓連接，每兩節溜管設置一對吊耳，用直徑14㎜的鋼繩配相應的繩卡單獨與井壁的系統錨桿牢固連接。
　　4、安裝緩沖器。由于緩沖器較重，安裝相對危險，所以緩沖器設置不少于4個吊耳并安裝在操作平臺附近，用直徑16㎜的鋼繩配相應的繩卡單獨與井壁的系統錨桿牢固連接。
　　5、安裝輸料溜管。輸料溜管出口深入緩沖容器30厘米，與緩沖容器不做任何連接，其加固的方式與入倉溜管相同。
　　6、安裝入料口及溜槽。入料口是將混凝土導入溜管的裝置，其加固系統是單獨的、與系統錨桿牢固連接。入料口與溜管實現軟連接，兩者既具有一定的活動性又受其單獨加固系統約束，不至于產生入料口堵塞時增加溜管的荷載。

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