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坝基防渗与灌浆技术改进!

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:同时给振动给料斗及螺旋输送机发出停止工作的指令,完成水泥称量。图9-15为在乌江渡坝的帷幕灌浆中首次采用的纯水泥浆制浆站的布置型式。解碎后的泥浆浓度必须在浆液配合比所确定的范围内,为此,把挡板送料器做成变速型,进行原状粘土的定量供应,能够按原状粘土的含水量控制输送速度。

坝基防渗与灌浆技术改进!

1.纯水泥浆制浆站

图9-14 不设中转站的浆液集中制输系统布置型式

1—制浆站;2—供浆泵;3—输浆管路;4—灌浆站

纯水泥浆制浆站通常由以下部分构成:

(1)散装水泥罐。水泥罐的容量依据供浆量的大小而定。水泥来料,最好使用散装水泥罐车直接从水泥制造厂运来。若使用袋装水泥,则需要增加一个拆包过程,反而不大方便。

(2)螺旋输送机。将水泥罐中的水泥经振动喂料斗喂给螺旋输送机,再由螺旋机输送给水泥称量斗。

(3)水泥称量斗。在水泥称量斗上装有三只压力传感器,当水泥来料达到要求数量时,电子秤便发出定值信号。同时给振动给料斗及螺旋输送机发出停止工作的指令,完成水泥称量。

(4)加水量控制装置。由电磁阀控制的流量表计量和控制加水量。

(5)浆液搅拌机。以往我国多采用卧式或立式泥浆搅拌机。目前已大多数改用高速搅拌机(国外称胶体机);由高速搅拌机制出的高分散度浆液再输入到一般储浆搅拌机中供泵抽送。

(6)供浆泵。把制出的浆液用泵抽送出去。

图9-15为在乌江渡坝的帷幕灌浆中首次采用的纯水泥浆制浆站的布置型式。制浆稠度W/C=0.6∶1,供浆能力为200t/d干水泥。

图9-15 乌江渡坝集中制浆站的布置型式

1—水泥罐;2—喂料计量器;3—卧式搅拌机;4—供浆泵;5—储浆搅拌机;6—袋式除尘器;7—集尘罐;8—进灰管

图9-16为龙羊峡坝灌浆采用的制浆站形式。浆液稠度W/C=0.6∶1,供浆能力为15t/h干水泥。

图9-16 龙羊峡坝水泥制浆站的布置型式(www.xing528.com)

1—500t水泥罐;2—螺旋输送机;3—水泥称量与电子秤;4—分料槽;5—加水管;6—卧式搅拌机;7—振动给料斗;8—水箱

经过多年来的不断改进,目前中国水利水电基础工程局利用高新技术在小浪底坝的灌浆中又开发研制出了一套自动化程度更高的制浆系统。该系统除可拌制纯水泥浆外,还可拌制在水泥浆中掺加膨润土、外加剂的改性浆液。由一人操作,只需一按动电钮,即可完成加灰、供水、膨润土、外加剂的称量和浆液搅拌,整个过程全部实现自动化控制。

美国在Teton坝施工时使用的自动制浆站,也只需一人操作。每45s可拌制283L纯水泥浆液,每班生产113m3。用皮带输送机输送材料供给搅拌机搅拌,由电子打印机连续把每台的拌和材料用量打印在条形纸带上。在美国市场上销售的一种Hany制浆系统,每小时可制浆10m3。在控制台上有一个大的显示盘,用来控制各种材料需要量。制浆材料全部到达传送带后,料仓振动筛就自动关闭了,并发出报警声,达到准确配料。

由意大利TREVI公司承包施工的我国二滩坝的帷幕灌浆,采用的是一种集装箱式的集中制浆站,总重量8~10t。内设电子秤、灰斗、螺旋输送机、高速搅拌机、倒浆泵、储浆搅拌机(800L)、气压泵(可充压力20~30MPa)。每套约20万元人民币,从瑞典阿特拉斯公司购买。另配70t水泥罐一个,100/100、100/80输浆泵各一台。后来为满足在水灰比1∶1、0.7∶1两种浆液中加入2%膨润土、0.25%高效减水剂的需要,在集装箱的顶部又增设了一个膨润土水化箱。此种集装箱式的制浆站,可整体吊装,无需拆卸,可用10t汽车载运,移动十分方便。

2.水泥膨润土浆制浆站

图9-17所示为伊拉克哈季特坝灌浆采用的掺有可高达30%膨润土的水泥—膨润土混合浆液制浆站的布置型式[25]。它制出的是水灰比0.8的原浆液。结构分为四层:最上层(第四层)是容量为25t的水泥罐(2)、水箱(3)、膨润土浆液储存箱(4)和容积为4.5m3的备用水箱(5);第三层有制备原浆的1.5m3浆液搅拌机(6)、水泥给料器(7)和操作控制台(8);第二层安装2台容积为1.5m3的原浆储存搅拌机(9)、拌制膨润土浆液的搅拌机(10)、加水箱(11)和膨润土料仓(12)。储浆搅拌机通过吸浆管与两台泵(15)相连,原浆沿着输浆管送向分散的灌浆站。在第一层(最下层)布置容积为10m3的膨润土浆液储存池(13)及循环泵(14),膨润土浆液被连续不断地向加浆箱(4)压送并返回储浆池(13)。搅拌机拌制原浆时,先向其中加水和膨润土浆,然后再加水泥。拌制好的原浆放入储浆搅拌机(9)中,根据需浆信号用供浆泵送往各用浆点。(1)为位于侧旁的大型水泥罐。

3.水泥—粘土浆制浆站

日本船明坝砂砾石层防渗灌浆,使用的是水泥粘土浆液。一为粘土占70%的“粗粒”浆,一为粘土占95%并掺有水玻璃和碱的“细粒”浆。为此,在左岸一处空地上建立了粘土加工厂和浆液加工厂,作为中心制浆站。另外在附近设置有现场试验室,负责进行粘土和其它材料的质量控制。其作业流程示意于图9-18。

图9-17 (伊拉克)哈季特加膨润土浆液制浆站布置

图9-18 日本船明坝粘土水泥浆中心制浆站作业流程图

1—格栅料斗;2—挡板送料器;3—皮带机;4—水磨机;5—振动筛;6—水泥罐;7—泥浆泵;8—旋流器;9、10、11—泥浆罐;12、13—储浆罐;14—水泥罐;15—水箱;16—水玻璃罐;17—苏打罐;18—计浆器;19、20—计水泥浆器;21—计水器;22—计添加剂器;23—搅拌机;24—搅动槽;25—苏打溶解槽;26—苏打泵;27—水泥库;28—水槽;29—水泵;30—灌浆泵;31—记录仪

(1)粘土加工厂。由于采运来的原状粘土含有相当多的石渣、沙、树根等,并固结成块状,作为浆材使用就必须解碎,分级精制成所要求的粒度。精制粘土采用“湿法”生产,即原状粘土的解碎和泥浆化用水磨机进行。这个所谓水磨机,是具有特殊叶片的高速搅拌机,对固结团粒的解碎具有良好作用。原状粘土经过格栅料斗、挡板送料器、皮带输送机供给水磨机。解碎后的泥浆浓度必须在浆液配合比所确定的范围内,为此,把挡板送料器做成变速型,进行原状粘土的定量供应,能够按原状粘土的含水量控制输送速度。

解碎了的粘土泥浆,用10mm与2mm两级振动筛,把粗粒粘土浆液分开,经过中间泥浆罐压送到水力旋流器进行分级精制。由水力旋流器分级精制的粘土泥浆,作为特级制品贮藏在泥浆罐里。这个罐是用波形铜扳制的,粗粒泥浆罐190m3,细粒泥浆罐90m3,各设置两个。由于罐内泥浆在放置中会沉淀,故用风压装置经常进行搅拌。这些精制设备做成两套系统,运转完全自动化,在浆液加工厂的操作盘上进行操作。其制浆能力为:比重为1.28的粗粒粘土浆液一套系统是5.7m3/h,这相当于干燥粘土重量约2.5t/h;比重为1.16的细粒粘土浆液一套系统是6.6m3/h,相当于粘土重约1.7t/h。在工厂内原状粘土的处理总量,粗粒粘土是13400m3,细粒粘土是3500m3

(2)浆液加工厂。造浆能力为12m3/h,全部自动化操作。按所规定的配合比用设备计量粘土泥浆、水泥和添加剂的用量,制成混合浆液。在构造上与混凝土工厂相同,是塔形两层结构。最上层由受料贮藏槽室、计量室、拌和机室组成。最下层设置搅拌槽与泵室的泥浆泵连接。计量使用巴列达耶式重量计量器。粘土、泥浆、水泥分别计量,而水的计量在添加剂的计量完成后与添加剂累加计量。计量室的一侧旋转着操作盘,浆液加工厂的全部操作在这里由一人控制。

浆液的混合是用两台容量500L的高速搅拌机进行的,混合的浆液用螺旋斜槽送给5台搅拌槽,进入到搅拌槽的浆液种类和数量由指示灯显示在操作盘上和泵室。另外,泵室与操作盘之间用扩音器进行联络。

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