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【摘要】：随着科学技术的发展，水利水电工程在我们生活中的作用变得越来越重要，为了让水利水电工程能更加适应现代生活的发展，需要不断更新技术，生产新的装备，本文就将对水利水电工程的新装备以及未来的研究方向进行介绍。
【关键字】：水利水电工程；新装备；研究方向
国内水利水电工程传统施工装备水平综述
我国兴建的大型水利水电工程，其混凝土水平运输和垂直运输基本上有三种类型：机车+立式吊罐+门塔式起重机；自卸汽车+卧式吊罐+电吊；机车+立式吊罐+缆机。这3种混凝土运输方式的生产效率见下表：
但是由于水利水电工程施工建设速度和质量要求不断提高，上述3种运输方式已难以适应大规模高强度混凝土生产的要求。
实现四大施工设备国产化的情况和战略意义
针对传统混凝土浇筑系统的低生产率状况，我国早在早在50年代末就依托一些大型水电工程，对皮带机输送系统浇筑混凝土方式尝试过不同的方法，但没有多少效果。我国在80年代初引进第一套美国ROTEC公司生产的输送混凝土皮带机系统，在学习和吸收的基础上，开展了研制我国的输送混凝土皮带机。
由于浇筑强度的提高，平仓振捣设备的要求越来越高，常态混凝土坝型必须适合高强度混凝土浇筑的需要。单台平仓振捣机的生产率已超过100/h，这就能大幅度提高浇筑强度。采用平仓振捣机还具有更远的意义，它解放出工人从手持振捣器繁重的体力劳动，提高了混凝土质量。
碾压混凝土坝的施工工艺和施工技术是不同于常态混凝土坝的。从80年代中期以来，我国开始推广这种坝型。在我国2000年4月完成、现已验收通过的“九五”国家科技攻关项目“高碾压混凝上拱坝快速施工技术研究”又取得非常显著的成果。葛洲坝科研所为湖南江娅工程研制而成的负压溜槽以及深槽皮带机系统，已经成功地将拌和楼棍凝土直接输送到仓面，再用汽车将材料转至各浇筑部位。该系统有80余米的最大垂直高差，累计输送超过80万立方米的碾压棍凝土和常态棍凝土，月最高12万立方米强度，日最高7200立方米强度。葛洲坝科研所在湖北高坝洲碾压混凝土输送中应用“九五”国家攻关子课题“深槽高速皮带机布料机改进研究”成果，设计出了一台带伸缩机构臂架式布料机，对450塔带机多项设计技术进行了试验和生产实践，计有布料皮带机的结构型式、新型制动器的试验、电子锥管的研制、无旋转平台回转机构的设计和应用、软管溜筒的计算和验证等，同时对皮带机做了大量结构轻盈化的工作。
水利水电施工新装备研究开发和国产化研究方向
3. 1混凝土皮带机系统
3.1.1供料装备
由拌和楼供料的受料装置和由汽车供料的转料装置是供料装置的两种类型。它们具有将拌和楼或汽车的断续供料转变为皮带机的连续输送的相同特点，具有转料装置的料斗净宽要大于汽车后箱的总宽度的不同特点。
双螺旋给料机为引进ROTEC公司的供料装置，它的最大隐患是，普通自卸汽车供料时只需要高约3.0米的卸料平台，这就使它的机动性受到限制。由于双螺旋给料机和锥形料斗可控料门均为弧门，加上混凝土的特性，因此很难对生产率小于3.5/min的做到均匀给料。因此，供料装置应着重以下几方面的工作：
(1)双斗翻转给料机
储料和翻转两个料斗组成该设备，放至地面由普通自卸汽车直接卸人的是翻转料斗，倾卸于储料斗中，由储料斗向出料皮带机给料的是举升翻转料斗。该设备具有更大的机动性，省却了上料的平台，最适宜应用于频繁更换给料点的场合。
(2)单牛翻转给料机
单斗翻转式给料机是将双牛翻转式给料机储料斗取消，在翻转料斗下部加设可控门，从翻转料斗直接卸在出料皮带机上的设备。单斗翻转式给料机具有结构简单，价格低的特点，但是在料斗翻转及复位进料时，将会停止向皮带机给料，从而使系统生产率降低了20% ~25%。对于浇筑墓础部分及另散部位，主要的并不是降低少许生产率，对于浇筑常态混凝土更是如此，所以仍不失为具有实用价值的设备。
3.1.2输送皮带机
(1)对标准皮带机的研究
带宽小、带速高、重量轻、属于铝合金结构的通用皮带机是主要研究的对象。标准皮带机的结构还可以被用于摇臂式皮带布料机梭式皮带机结构以及汽车皮带机布料机中伸缩皮带机的末节结构。
(2)对长皮带机的研究
为了减少中转环节，保证混凝土质量，减少事故率，混凝土输送时经常采用长皮带机。驱动滚筒、减速装置、制动装置是长皮带机的主要研究对象。
(3)对大跨度皮带机及高支柱的研究
由于壩址地形结构复杂，又受到多种因素的制约，皮带机的卸料点随着坝体的升高而逐渐升高，因此，在某些情况下，需要跨度大于50m，甚至达到100 m的大跨度皮带机及高支柱。高支柱往往附肩皮带机的抬升机构，以适应坝体的不断升高。结构的研究是这部分工作的重点。
3.1.3混凝土皮带布料机
按照布料工作，混凝土皮带布料机有三种基本类型：塔式、车载、摇臂皮带布料机，这三种类型分别为五杆机构、多节伸缩机构和梭式机构。
(1)塔带机
移动和固定式是塔带机的两种类型。不易解决向布料皮带机供料问题的是移动式，它一般比较小而且一般不设爬升机构。在“九五”期间，葛洲坝科研所以25t/0t~40m塔式起重机做为基础机，完成了450tm塔带机技术设计。固定的塔带机一般采用大型的设备，塔机工作能力已经可以达到2500tm，塔带机的布料范围已超过100m。目前在我国全部使用进口设备，价格非常昂贵，即使一些大型工程也难以承受，因而，塔带机的推广和使用受到了极大地影响。将其国产化主要是对塔带机的开发，国内科研单位已拥有配置塔带机布料皮带机系统的能力。
(2)车载皮带布料机
按其使用的底盘，车载皮带布料机分为履带式、汽车式、轮胎式皮带布料机，它们分别使用履带液压起重机、汽车起重机、轮胎起重机底盘。后两者各只拥有一种规格的产品，即布料范围为61m的轮胎式皮带布料机和50m的履带式皮带布料机。前者采用75t轮胎起重机底盘，国内尚没有技术生产。
机机动性、通用性最好，用途最广泛的是汽车式皮带布料，用它装备我国的水利水电施工队伍可以很大程度上提高机械化施工水平，增加混凝上浇筑质量。汽车式皮带布料机的布料伸缩皮带机具有最大的技术难度，在皮带机轻型化方面已达到无所不用其极的程度，在结构方面也采用轻合金结构。
3.2碾压混凝土施工专用机具
3.2.1平仓机
用于将仓内的碾压混凝土推平的是平仓机。实际上平仓机就是一个小型的推土机，只不过用无凸齿的只角形履带板代替带凸齿的履带板，以免出现凸齿损伤混凝土的现象。
3.2.2变态混凝土浇筑机
在碾压混凝土建筑物中的密集钢筋区、模板周边区和止水结构区等常常需要改用常态混凝土浇筑的部位，可以通过采用向碾压混凝土中加添水泥浆的办法改变其性能成为改性混凝上。完成这一特定目的即是变态混凝土浇筑机，它是集掺浆、混合、振捣于一体的专用设备。
3.3混凝土面板堆石坝专用机具
有的宜由专业厂家解决的是混凝土面板堆石坝专用机具，如振动设备，有的设备已经比较成熟，只需用户进步改善，例如可以采用振动压实板和滑动模板的方法，但垫层料坡面修整设备和面板混凝土的输送布料设备需进行开发，前者是国产化开发，后者是创新性研究。
【关键字】：水利水电工程；新装备；研究方向
国内水利水电工程传统施工装备水平综述
我国兴建的大型水利水电工程，其混凝土水平运输和垂直运输基本上有三种类型：机车+立式吊罐+门塔式起重机；自卸汽车+卧式吊罐+电吊；机车+立式吊罐+缆机。这3种混凝土运输方式的生产效率见下表：
但是由于水利水电工程施工建设速度和质量要求不断提高，上述3种运输方式已难以适应大规模高强度混凝土生产的要求。
实现四大施工设备国产化的情况和战略意义
针对传统混凝土浇筑系统的低生产率状况，我国早在早在50年代末就依托一些大型水电工程，对皮带机输送系统浇筑混凝土方式尝试过不同的方法，但没有多少效果。我国在80年代初引进第一套美国ROTEC公司生产的输送混凝土皮带机系统，在学习和吸收的基础上，开展了研制我国的输送混凝土皮带机。
由于浇筑强度的提高，平仓振捣设备的要求越来越高，常态混凝土坝型必须适合高强度混凝土浇筑的需要。单台平仓振捣机的生产率已超过100/h，这就能大幅度提高浇筑强度。采用平仓振捣机还具有更远的意义，它解放出工人从手持振捣器繁重的体力劳动，提高了混凝土质量。
碾压混凝土坝的施工工艺和施工技术是不同于常态混凝土坝的。从80年代中期以来，我国开始推广这种坝型。在我国2000年4月完成、现已验收通过的“九五”国家科技攻关项目“高碾压混凝上拱坝快速施工技术研究”又取得非常显著的成果。葛洲坝科研所为湖南江娅工程研制而成的负压溜槽以及深槽皮带机系统，已经成功地将拌和楼棍凝土直接输送到仓面，再用汽车将材料转至各浇筑部位。该系统有80余米的最大垂直高差，累计输送超过80万立方米的碾压棍凝土和常态棍凝土，月最高12万立方米强度，日最高7200立方米强度。葛洲坝科研所在湖北高坝洲碾压混凝土输送中应用“九五”国家攻关子课题“深槽高速皮带机布料机改进研究”成果，设计出了一台带伸缩机构臂架式布料机，对450塔带机多项设计技术进行了试验和生产实践，计有布料皮带机的结构型式、新型制动器的试验、电子锥管的研制、无旋转平台回转机构的设计和应用、软管溜筒的计算和验证等，同时对皮带机做了大量结构轻盈化的工作。
水利水电施工新装备研究开发和国产化研究方向
3. 1混凝土皮带机系统
3.1.1供料装备
由拌和楼供料的受料装置和由汽车供料的转料装置是供料装置的两种类型。它们具有将拌和楼或汽车的断续供料转变为皮带机的连续输送的相同特点，具有转料装置的料斗净宽要大于汽车后箱的总宽度的不同特点。
双螺旋给料机为引进ROTEC公司的供料装置，它的最大隐患是，普通自卸汽车供料时只需要高约3.0米的卸料平台，这就使它的机动性受到限制。由于双螺旋给料机和锥形料斗可控料门均为弧门，加上混凝土的特性，因此很难对生产率小于3.5/min的做到均匀给料。因此，供料装置应着重以下几方面的工作：
(1)双斗翻转给料机
储料和翻转两个料斗组成该设备，放至地面由普通自卸汽车直接卸人的是翻转料斗，倾卸于储料斗中，由储料斗向出料皮带机给料的是举升翻转料斗。该设备具有更大的机动性，省却了上料的平台，最适宜应用于频繁更换给料点的场合。
(2)单牛翻转给料机
单斗翻转式给料机是将双牛翻转式给料机储料斗取消，在翻转料斗下部加设可控门，从翻转料斗直接卸在出料皮带机上的设备。单斗翻转式给料机具有结构简单，价格低的特点，但是在料斗翻转及复位进料时，将会停止向皮带机给料，从而使系统生产率降低了20% ~25%。对于浇筑墓础部分及另散部位，主要的并不是降低少许生产率，对于浇筑常态混凝土更是如此，所以仍不失为具有实用价值的设备。
3.1.2输送皮带机
(1)对标准皮带机的研究
带宽小、带速高、重量轻、属于铝合金结构的通用皮带机是主要研究的对象。标准皮带机的结构还可以被用于摇臂式皮带布料机梭式皮带机结构以及汽车皮带机布料机中伸缩皮带机的末节结构。
(2)对长皮带机的研究
为了减少中转环节，保证混凝土质量，减少事故率，混凝土输送时经常采用长皮带机。驱动滚筒、减速装置、制动装置是长皮带机的主要研究对象。
(3)对大跨度皮带机及高支柱的研究
由于壩址地形结构复杂，又受到多种因素的制约，皮带机的卸料点随着坝体的升高而逐渐升高，因此，在某些情况下，需要跨度大于50m，甚至达到100 m的大跨度皮带机及高支柱。高支柱往往附肩皮带机的抬升机构，以适应坝体的不断升高。结构的研究是这部分工作的重点。
3.1.3混凝土皮带布料机
按照布料工作，混凝土皮带布料机有三种基本类型：塔式、车载、摇臂皮带布料机，这三种类型分别为五杆机构、多节伸缩机构和梭式机构。
(1)塔带机
移动和固定式是塔带机的两种类型。不易解决向布料皮带机供料问题的是移动式，它一般比较小而且一般不设爬升机构。在“九五”期间，葛洲坝科研所以25t/0t~40m塔式起重机做为基础机，完成了450tm塔带机技术设计。固定的塔带机一般采用大型的设备，塔机工作能力已经可以达到2500tm，塔带机的布料范围已超过100m。目前在我国全部使用进口设备，价格非常昂贵，即使一些大型工程也难以承受，因而，塔带机的推广和使用受到了极大地影响。将其国产化主要是对塔带机的开发，国内科研单位已拥有配置塔带机布料皮带机系统的能力。
(2)车载皮带布料机
按其使用的底盘，车载皮带布料机分为履带式、汽车式、轮胎式皮带布料机，它们分别使用履带液压起重机、汽车起重机、轮胎起重机底盘。后两者各只拥有一种规格的产品，即布料范围为61m的轮胎式皮带布料机和50m的履带式皮带布料机。前者采用75t轮胎起重机底盘，国内尚没有技术生产。
机机动性、通用性最好，用途最广泛的是汽车式皮带布料，用它装备我国的水利水电施工队伍可以很大程度上提高机械化施工水平，增加混凝上浇筑质量。汽车式皮带布料机的布料伸缩皮带机具有最大的技术难度，在皮带机轻型化方面已达到无所不用其极的程度，在结构方面也采用轻合金结构。
3.2碾压混凝土施工专用机具
3.2.1平仓机
用于将仓内的碾压混凝土推平的是平仓机。实际上平仓机就是一个小型的推土机，只不过用无凸齿的只角形履带板代替带凸齿的履带板，以免出现凸齿损伤混凝土的现象。
3.2.2变态混凝土浇筑机
在碾压混凝土建筑物中的密集钢筋区、模板周边区和止水结构区等常常需要改用常态混凝土浇筑的部位，可以通过采用向碾压混凝土中加添水泥浆的办法改变其性能成为改性混凝上。完成这一特定目的即是变态混凝土浇筑机，它是集掺浆、混合、振捣于一体的专用设备。
3.3混凝土面板堆石坝专用机具
有的宜由专业厂家解决的是混凝土面板堆石坝专用机具，如振动设备，有的设备已经比较成熟，只需用户进步改善，例如可以采用振动压实板和滑动模板的方法，但垫层料坡面修整设备和面板混凝土的输送布料设备需进行开发，前者是国产化开发，后者是创新性研究。