混凝土运输设备，施工机械出彩推荐

混凝土运输包括2个运输过程：一是从拌和机前到浇筑仓前，主要是水平运输；二是从浇筑仓前到仓内，主要是垂直运输。

混凝土的水平运输又称为供料运输。常用的运输方式有人工、机动翻斗车、混凝土搅拌运输车、自卸汽车、混凝土泵、皮带机、机车等几种，应根据工程规模、施工场地宽窄和设备供应情况选用。混凝土的垂直运输又称为入仓运输，主要由起重机械来完成，常见的起重机有履带式、门机、塔机等几种。

1.轨道式料罐车

有轨料罐车均为侧卸式，大多采用传统的柴油机车牵引。轨道料罐车主要有日本石川岛播磨重工株式会社的6m3料罐车。我国和美国埃得尔公司合作生产的内燃—电动2×6m3自行式运输车（表5-20），德国PWH公司生产的9m3牵引式料罐车（表5-21），在东风工程得到成功应用的我国自行研制的GHC6型有轨牵引侧卸式混凝土运输车（表5-22，图5-43）。

表5-20　内燃—电动双罐2×6m3混凝土运输车主要技术性能参数

表5-21　牵引式6m3、9m3有轨混凝土运输主要技术性能（PWH）

表5-22　GHC6型有轨牵引式混凝土运输车的主要技术参数

图5-43　GHC6轨式混凝土运输车（单位：mm）

1—Ⅰ号混凝土运输车；2—Ⅱ号混凝土运输车；3—JM150内燃机车；4—钢轨；5—缆机吊罐

2.无轨的轮胎自行式侧向卸料料罐车

（1）无轨的轮胎自行式料罐车。容量为3m3、4m3者一般是用卡车底盘改装，而大容量的（6m3、9m3）则用铰接转向底盘单轴牵引车来牵引，其料罐采用液压机构开门，主要制造厂是意大利的蒙卡尔威公司（Moncalv）。该公司生产有MS5型、MS9型、MS11型等4种规格的CobraMS系列混凝土无轨料罐运输车。近年来，日本住友商事株式会社也生产了同一系列相同规格的产品。意大利蒙卡尔威公司最近还生产单轴牵引车牵引的轮胎铰接式MC系列2m3、2.5m3、3m3双斗侧翻系列混凝土运输车（表5-23），以及用普通卡车改装的C系列3m3、5.5m3后倾卸料式混凝土运输车。

表5-23　MC系列轮胎自行式侧向混凝土料罐车技术参数

① （英制）1HP＝0.746kW。余同。

我国北方重型汽车公司为三峡工程开发了LDC—6型轮式侧卸式混凝土运输车，PWH和LDC—G运输车的外形和技术参数分别见图5-44、图5-45和表5-24。

图5-44　PWH 6m3轮式侧卸式混凝土运输车（单位：mm）

图5-45　LDC—6侧卸混凝土运输车（单位：mm）

表5-24　轮式侧卸混凝土运输车

（2）瓢车。美国迈克松（Maxon）公司发展了一种新型的混凝土运输车，其料罐的形状像瓢形，俗称瓢车，容量有4.6m3、6m3、6.9m3、7.7m3、9.2m3、11.5m3等规格，最大的料罐容积达23m3。适于远距运输大骨料混凝土。该车混凝土可以快速装入，快速卸出，最快卸料时间为20s；卸料高度高，可直接向立式混凝土吊罐卸料；料罐重心低，运输行车稳定性好；为防止高流态混凝土在运输途中发生离析现象，罐体中心装有强制搅动叶片；结构简单，造价低，维修容易。

图5-46为BD—20型12m3“大狗车”，曾用于三峡工程，其技术参数见表5-25。

图5-46　BD—20型“大狗车”（单位：mm）

（a）行走状态；（b）举升状态

表5-25　BD—20“大狗车”技术参数

3.混凝土搅拌运输车

混凝土搅拌运输车（图5-47）是运送混凝土的专用设备。它的特点是在运量大、运距远的情况下，能保证混凝土的质量均匀，一般用于混凝土制备点（商品混凝土站）与浇筑点距离较远时使用。它的运送方式有2种：一是在10km范围内作短距离运送时，只作运输工具使用，即将拌和好的混凝土接送至浇筑点，在运输途中为防止混凝土分离，让搅拌筒只作低速搅动，使混凝土拌和物不致分离、凝结；二是在运距较长时，搅拌运输两者兼用，即先在混凝土拌和站将干料——砂、石、水泥按配比装入搅拌鼓筒内，并将水注入配水箱，开始只作干料运送，然后在到达距使用点10～15min路程时，启动搅拌筒回转，并向搅拌筒注入定量的水，这样在运输途中边运输边搅拌成混凝土拌和物，送至浇筑点卸出。

图5-47　搅拌运输车

（a）侧视；（b）后视
1—泵连接组件；2—减速机总成；3—液压系统；4—机架；5—供水系统；6—搅拌筒；7—操纵系统；8—进出料装置

4.混凝土泵

工程上使用较多的是液压活塞式混凝土泵，它是通过液压缸的压力油推动活塞，再通过活塞杆推动混凝土缸中的工作活塞来进行压送混凝土。其工作原理如图5-48所示。

图5-48　液压活塞式混凝土泵工作原理图

1—混凝土缸；2—混凝土活塞；3—液压缸；4—液压活塞；5—活塞杆；6—受料斗；7—吸入端水平片阀；8—排出端竖直片阀；9—形输送管；10—水箱；11—水洗装置换向阀；12—水洗用高压软管；13—Ⅴ水洗用法兰；14—海绵球；15—清洗活塞

混凝土泵分拖式（地泵）和泵车2种形式。图5-49为HBT60拖式混凝土泵示意图。它主要由混凝土泵送系统、液压操作系统、混凝土搅拌系统、油脂润滑系统、冷却和水泵清洗系统以及用来安装和支承上述系统的金属结构车架、车桥、支脚和导向轮等组成。

图5-49　HBT60拖式混凝土泵（单位：mm）

1—料斗；2—集流阀组；3—油箱；4—操作盘；5—冷却器；6—电器柜；7—水泵；8—后支脚；9—车桥；10—车架；11—排出量手轮；12—前支腿；13—导向轮

混凝土泵送系统由左、右主油缸，先导阀，洗涤室，止动销，混凝土活塞，输送缸，滑阀及滑阀缸，“Y”形管，料斗架组成。当压力油进入右主油缸无杆腔时，有杆腔的液压油通过闭合油路进入左主油缸，同时带动混凝土活塞缩回并产生自吸作用，这时在料斗搅拌叶片的助推作用下，料斗的混凝土通过滑阀吸入口，被吸入输送缸，直到右主轴油缸活塞行程到达终点，撞击先导阀实现自动换向后，左缸吸入的混凝土再通过滑阀输出口进入“Y”形管，完成一个吸、送行程。由于左、右主油缸是不断地交叉完成各自的吸、送行程，这样，料斗里的混凝土就源源不断地被输送到达作业点，完成泵送作业，见表5-26。

图5-50　混凝土泵车

表5-26　混凝土泵泵送循环

将混凝土泵安装在汽车上称为臂架式混凝土泵车，它是将混凝土泵安装在汽车底盘上，并用液压折叠式臂架管道来运输混凝土，不需要在现场临时铺设管道，如图5-50所示。

5.混凝土输送泵的选型计算

（1）混凝土输送泵的生产率。对活塞式混凝土泵，其生产率按下式计算：

Q ＝60FSnaK

式中 Q——生产率，m3／h；

F——活塞断面积，m2；

S——活塞行程，m；

n——活塞每分钟循环次数，次／min；

a——混凝土输送泵缸体数；

K——容积效率，一般为0.6～0.9。

（2）混凝土输送泵的输送能力。混凝土泵的输送能力，直接受输送管道阻力的影响，并分别由最大水平输送距离和最大垂直输送高度来表示，但两项不能同时达到最大值。在实际选型计算时，通常根据管道布置，按阻力系数统一折算成水平输送距离，并规定其折算值不得大于泵的最大水平输送距离。

水平输送折算距离按下式计算：

L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5＝k1lc＋k2H＋k3ln＋k4nc＋k5nw

式中 L——水平输送折算距离，m；

L1——水平钢管折算长度，m；

L2——垂直钢管折算长度，m；

L3——胶皮软管折算长度，m；

L4——锥管接斗折算长度，m；

L5——弯斗折算长度，m；

k1——水平钢管折算系数；

k2——垂直钢管折算系数；

k3——胶皮软管折算系数；

k4——锥管接斗折算系数；

k5——弯斗折算系数，k1～k5取值可查阅有关手册；

lc——水平钢管累计长度，m；

H——垂直钢管累计长度，m；

ln——胶皮软管长度，m；

nc——锥管个数；

nw——弯斗个数。

（3）混凝土泵的台数。混凝土泵的实际压送量与其公称最大排量是不等的，在计算平均压送量时，应考虑泵的停歇时间。通常泵的平均压送量可按下式计算：(www.xing528.com)

Qa＝E1Qmax

式中 Qa——泵的平均压送量，m3／h；

Qmax——泵的公称最大排量，m3／h；

E1——泵的作业效率，对中等坍落度（8～18cm）的混凝土，输送距离不大于120m时，可取0.35～0.55。

根据浇筑计划中混凝土的每小时需用量及泵的平均压送量便可确定混凝土泵的需用台数，即：

n＝Q／Qa＝Q／E1Qmax

式中 n——混凝土泵的需用台数；

Q——混凝土的计划小时用量，m3／h。

（4）混凝土泵的配管选择。混凝土泵配管直径的选择应根据混凝土的压送性能、压送量及其粗骨料粒径等综合考虑，一般情况下配管内径应不小于混凝土粗骨料最大粒径的3倍。常用配管内径为100mm、125mm及150mm3种。

6.混凝土辅助运输设备

运输混凝土的辅助设备有吊罐、集料斗、溜槽、溜管等。用于混凝土装料、卸料和转运入仓，对于保证混凝土质量和运输工作顺利进行起着相当大的作用。

（1）溜槽与振动溜槽。溜槽为钢制槽（钢模），可从皮带机、自卸汽车、斗车等受料，将混凝土转送入仓。其坡度可由试验确定，常采用45°左右。当卸料高度过大时，可采用振动溜槽。振动溜槽装有振动器，单节长4～6m，拼装总长可达30m，其输送坡度由于振动器的作用可放缓至15～20m。采用溜槽时，应在溜槽末端加设1～2节溜管或挡板（图5-51），以防止混凝土料在下滑过程中分离。利用溜槽转运入仓，是大型机械设备难以控制部位的有效入仓手段。

图5-51　溜糟卸料

（a）正确方法；（b）不正确方法1—溜槽；2—成两节溜筒；3—挡板

（2）溜管与振动溜管。溜管（溜筒）由多节铁皮管串挂而成。每节长0.8～1m，上大下小，相邻管节铰挂在一起，可以拖动，如图5-52所示。采用溜管卸料可起到缓冲消能作用，以防止混凝土料分离和破碎。

图5-52　溜管

（a）垂直位置；（b）拉向一侧卸料
1—运料工具；2—受料斗；3—溜管；4—拉索

溜管卸料时，其出口离浇筑面的高差应不大于1.5m。并利用拉索拖动均匀卸料，但应使溜管出口段（约2m长）与浇筑面保持垂直，以避免混凝土料分离。随着混凝土浇筑面的上升，可逐节拆卸溜管下端的管节。

溜管卸料多用于断面小、钢筋密的浇筑部位，其卸料半径为1～1.5m，卸料高度不大于10m。

振动溜管与普通溜管相似，但每隔4～8m的距离装有一个振动器，以防止混凝土料中途堵塞，其卸料高度可达10～20m。

（3）吊罐。混凝土吊罐有立式和卧式2种，人力、压缩空气和液压自能等多种开门方式。卧式吊罐多在3m3以下，主要用于从汽车直接接料（图5-53）。目前广泛采用液压自能立式吊罐。液压自能吊罐系利用起升油缸的起吊力使液压系统产生压力油，专供操作机构开门时使用。油缸活塞杆的回位则由两根蓄能拉伸弹簧来完成。每次起升油缸吸足油后，大约可连续开（关）下料弧门3次。如图5 54所示，技术参数见表5-27。

图5-53　混凝土卧罐

1—装料斗；2—滑架；3—斗门；4—吊梁；5—平卧状态

7.混凝土输送和浇筑用布料机

带式输送机由于其作业连续，输送能力大，设备轻，可以成层均匀布料，具有很高的性价比，对加快大坝混凝土施工，降低工程造价具有很大的意义。我国的小浪底、三峡和龙滩等大型、特大型水电工程都成功地采用了塔带式布料机，开创了大体积混凝土连续施工的新纪元，改变了100年来以缆索起重机和门座式臂架回转起重机为主的混凝土吊运入仓的一统局面。

图5-54　HG系列液压蓄能式混凝土吊罐（单位：mm）

1—缆机横梁板；2—罐体；3—手动换向阀；4—蓄能油缸；5—启闭油缸；6—下料弧门

表5-27　HG系列液压蓄能混凝土吊罐技术参数

（1）带式输送机的特点。应用于输送和浇筑混凝土的带式输送机应具备以下特点。

1）要有足够的供料和浇筑能力，能在浇筑范围内不断地变换卸料点位置，避免浇筑盲区，进行均匀成层地布料，利于及时振捣、减少分离。

2）设计和选用带式输送机时，要充分考虑混凝土料的容重（通常按振捣后的密实容重计）和振捣前的松散性。

3）混凝土运输浇筑过程中不可避免要改变输送机（俯仰）角度和进行中断处理，因此输送机要能随时停机，并满足不利条件下满载起动。

4）为了保证混凝土质量，减少灰浆损失，要求刮净带面上的灰浆，防止泼料、溢浆和分离，并在输送机卸料、转料处能使混凝土料重新混合。

5）输送机要有较高的可靠性，万一发生事故，要能快速修复或排除故障，以免浇筑层面出现冷缝或导致混凝土弃料，输送机沿线要有高压冲洗水设备，及时冲洗输送布料机系统及其支架。

6）带式浇筑系统要能可控和均匀地供料，充分注意前后带机的带速和输送能力匹配，适应骨料粒径和布料机倾角的变化，保证物流畅通，避免卡料、堆积、回滚和泼料。

7）大坝的高度和长度一般都比较大，由于受地形、结构物布置和带式输送机俯仰角的限制，供料系统应选择适当供料高程，尽量采用长输送机，减少转运次数。

8）设备要能快速装拆、便于搬迁。

（2）输送和浇筑用布料机的带宽和混凝土输送能力。输送和浇筑用布料机的混凝土输送能力虽然可以按一般带式输送机计算，但布料机是个系统，不是单机作业，运行过程中常需改变倾角或前后带机交接角度，因此要按系统中起控制作用的关键区段设备作为整个系统的设计能力。设备的输送能力，除了带宽、带速、倾角和槽角外，与混凝土的坍落度、骨料种类和粒径、转料斗结构关系甚大，较难准确量化计算。为避免骨料回滚、堵塞、泼料，实际上更多的是按经验方法确定。表5-28、表5-29为美国ROTEC公司推荐的数据，表5-30为三峡招标时与外商协议的数据。

表5-28　ROTEC带宽762mm塔带机的输送能力 单位：m3／h

表5-29　ROTEC混凝土浇筑运输系统（带速3m／s）的带机输送能力 单位：m3／h

注 表中c、d、e为生产能力制约因素：c—上转料斗堵塞；d—下转料斗堵塞；e—骨料回滚。

按上述方法确定的输送机能力有很大潜力，在美国麋鹿坝施工时，带宽900mm的输送机实际输送能力达到750m3／h。输送机水平输送能力主要受混凝土供料能力限制。在连续输送过程中，布料机倾角可以达到25°，甚至更高；但150mm骨料，倾角15°时开始下滚；80mm骨料，倾角20°时开始下滚。因此计划浇筑大量混凝土的布料机倾角，仰角不宜超过20°，俯角不超过12°，宜以此作为输送能力的选型依据，配置电机功率和混凝土的供料设备。

（3）小型串联接力输送机系列。由多台串联的运输机组成，接力输送，一般采用铝合金机架，环形带。ROTEC公司有1632及16402种型号的产品（前部为一台回转布料机），其技术参数见表5-30，图5-55为总体布置图。这种机型结构较简单，重量轻，可以用人工移位，适用于浇筑一般面积较小的混凝土结构物。

表5-30　串联接力输送机规格

图5-55　串联接力输送机系列安装图（单位：mm）

1—皮带输送机；2—受料斗；3—全回转移位支架；4—浇筑布料机；5—导轨

（4）回转式仓面布料浇筑机组（Swinger）。用于仓面浇筑的回转带式布料机，具有伸缩、俯仰功能。一般采用环形带和铝合金机架和供料带机组成一个系统。向上输送的最大倾角可达25°，向下输送倾角可达10°，带宽有457mm、610mm2种，有立柱安装、支架安装及导轨安装3种方式。导轨安装时能沿导轨进行移位。立柱式可绕仓面立柱回转。65m×24m型布料机可浇筑40m×40m的仓面。当需浇筑更长的坝块时，可用2台或多台布料机接力。立柱通常插在下层已浇混凝土的预留孔内，在待浇层的立柱外面用对开的预制混凝土管保护。新浇的混凝土块就以混凝土管为内模在仓内留下一个孔洞，作为上一个浇筑块的预留插孔。布料机的自重只有2.73t和4.73t，可以利用起重机将仓面布料机，从一个浇筑块转移到另一浇筑块。仓面布料机的最大输送能力可达276～420m3／h，一般输送最大粒径达80mm的混凝土。仓面布料机的外形如图5-56所示，其技术参数见表5-31。

图5-56　回转式仓面布料机

1—伸缩皮带输送机；2—机架；3—进料斗；4—回转机构；5—伸缩机构；6—报替出料斗；7—驱动电动机；8—电气控制箱；9—故障机构；10—出料橡胶管

表5-31　回转式仓面布料机技术参数（Swinger）

（5）自行式布料机。自行式带浇筑机有安装在汽车、轮胎或履带起重机底盘上3种机型。

1）胎带机。CC200—24型胎带机是安装在轮胎起重机底盘上的回转布料机，共有3节带机，可在臂架里伸缩。图5-57为CC200—24型胎带机。带有进料斗。该胎带机的带宽为610mm，全伸展时浇筑半径在水平时为61m；最大倾角：上升时为30°，下俯时为15°；最大高度33.5m。布料回转角度360°，转移方便，适合于浇筑中型、小型和零星混凝土工程。CC200—24的技术参数见表5-32。其他各型的胎带机简明参数见表5-33。

图5-57　CC200—24型胎带布料机外形尺寸图

（a）工作状态（全伸出、最大仰角及最大下倾工况）；（b）全收缩状态
1—MAX螺旋推送斗；2—喂料皮带机；3—伸缩式配重；4—回转中心；5—拆下的起重机吊臂；6—俯仰油缸；7—伸缩皮带机；8—溜斗及溜管；9—支撑液压千斤顶

表5-32　CC200—24型胎带机技术参数

表5-33　其他各型胎带机技术参数

2）履带自行式布料机。履带式布料机是安装于履带式起重机底盘上的自行回转布料机，除底盘为履带外，其余结构和规格参数与胎带机相同。由于其对地压力小，特别适合于直接在碾压混凝土表面边行走边布料，随坝面升高而升高，不像塔带机那样需要大量的基础工程和准备工作，其布料范围大，而且价格低廉，极大地简化了碾压混凝土施工。

（6）桥式布料机。桥式布料机用于道路施工中浇筑路面混凝土。有简单的铺料机，也有带全套刮平、振捣及碾实装置的“桥梁霸王机”（我国福建水口工程引进的桥式机用于厂房二期混凝土的布料机就是其中之一）。用钢轮在常规轨道上行走（水口的布料机是包胶轮和尼龙滑块移动），带有侧面卸料器、弹性悬挂的插入式振捣器、螺旋式整平器、平板振捣器及滚子压实器等部件，以保证浇筑的桥面和路面的混凝土质量，其最大路面浇筑宽度可达到46m。

（7）面板和斜坡布料机。布料机呈斜面布置，坡顶及坡脚各安装一根行走轨道，按斜面结构要求，设置一桁架梁，来支承斜向输送机及振捣、整平装置，在导轨上移动，以保证面板混凝土质量和外部体形尺寸。这种布料机最大斜面长度可达46m，最大坡角30°，混凝土布料能力为230m3／h。

（8）塔带式布料机。塔带机是专用于大型工程常态混凝土施工的主要设备。其基本型式是一台固定的（小浪底为行走式）水平臂塔机和2台悬吊在塔机臂架上的内外布料机组成的大型机械手，既有塔机的功能，又可借小车水平移动，吊钩的升降使臂架和内外布料机绕各自的关节旋转，由于布料机的俯仰，可在很大覆盖范围内实现水平和垂直输送混凝土，进行均匀成层布料。塔柱还可随坝面或附壁支点的升高而接高，因此也适于高坝施工。浇筑能力不受高程和水平距离的影响，始终保持高强度，这是传统的缆机和门塔机所做不到的。

按照采用塔机塔柱形状的不同，目前有2种类型的塔带机：美国Rotec公司采用圆形管柱；法国保定（Potain）和日本NC公司采用方形塔柱。这2种塔柱的“无盲区”供料的带机与主轴方向角不同，如图5-58所示。Rotec塔带机TC—2400正常设计供料范围是85m，提供三峡工程时加大到100m，MD—2200的供料范围为105m。

图5-58和图5-59分别是TC—2400和MD—2200的外形图。

图5-58　TC—2400塔带机外形图（单位：m）

图5-59　MD—2200塔带机外形图

塔带机的操作室均装备有现代化的电气控制和无线电遥控设备及电话等通信工具，同时有模拟和数字指示卸料内外布料机的倾角、回转角度、侧向重力矩与带速以及具有自动停机的功能。这些设备为塔带机的运行提供了安全、可靠和良好的运行保证。