1 前言

金平一级水电站混凝土总量约780万m3，其中大坝、水垫塘、二道坝和泄洪洞混凝土总量约680万m3，混凝土成品骨料约1600万吨。其混凝土工程施工强度高，成品骨料运输任务重。成品粗骨料由距离坝址约5km的下游左岸的银坝子沟人工骨料加工系统提供。为了满足金平一期工程高峰期混凝土浇筑强度的要求，必须采用合理可靠的混凝土骨料运输方案。

2带式输送机系统的规划

在工程可行性设计阶段，对混凝土骨料运输方案与带式输送机运输方案进行了比较。对于公路运输方案，需要增加新的装载设施、集料运输环路和其他土木工程项目。由于金平项目场地和交通条件的限制，骨料运输车辆将导致交通量超过场地内公路的限制，给交通安全带来隐患。因此，公路运输方案会给项目建设带来一定的风险，道路和运输车辆的日常维护费用也很高。相比之下，带式输送机的运输方案相对独立，受各方面影响较小，工艺和结构设计在技术上可行。虽然带式输送机方案的土建和设备采购一次性投资费用较大，但运行费用远低于公路运输方案。经过经济比较，两个方案的投资成本相差不大。为保证工程的顺利实施，采用带式输送机运输方案。

带式输送机系统的输送能力应与砂石加工系统的生产能力相匹配。引子沟人工骨料加工系统成品骨料生产能力为1600 t/h，为满足工程高峰期混凝土浇筑强度的需求，成品骨料皮带机系统设计运输能力为2500t/h，运行期约6年，成品骨料运输总量约1115万t，其中大坝工程混凝土所需成品粗骨料约1000万吨，将运输至高速混凝土系统；水塘和二道坝混凝土所需的成品粗细骨料约为115万t，将运输至绵沙沟低线混凝土系统。

3带式输送机系统的线路布置

皮带机系统起点为大坝下游左岸银坝子沟砂石加工系统成品料堆出口，高程1710m，终点为大坝右岸高速混凝土系统骨料竖井顶部廊道，高程l975m，两点直线距离约5km，高差265m。

带式输送机系统的线路和工艺布置，本着技术先进、运行可靠、高效经济的原则，并充分考虑与水电站其他相关建筑物的相互协调，采用可行合理的线路，保证带式输送机系统土建施工和运行维护的便利条件。

电站区河道狭窄，两岸山体坚固，基岩裸露，坡陡谷窄。由于工程地形条件的限制，带式输送机线路的明线布置方案难以实施，明线布置明显受到工程其他部分施工的干扰。因此，带式输送机系统线路基本考虑布置在带式输送机的隧道内，施工干扰少，运营管理环境易于封闭，对环境影响较小。

带式输送机系统全过程采用连续运输。根据地形条件和现场交通等因素，确定带式输送机的线路。整个输送系统由六条带式输送机组成，在机头和机尾有六个转运站。线路通过左岸皮带机隧道运输，通过皮带机跨越河桥，再通过5号公路右岸皮带机1号、2号、2号隧道至大坝右岸1975m高程的高速混凝土系统骨料竖井顶部廊道，输电线路全长约5.5km，总运输高度约265m。其中，位于雅砻江左岸，长约1.0km，向下布置，运输高度约-41.5m；右岸线路长度约4.4km，布置在上游，运输高度约306.5m跨河栈桥连接河流两岸的输电线路，桥长约l10m，桥面标高1666.00m

皮带机线上，左岸皮带机隧道和右岸皮带机1号、2号隧道为新建隧道。全线穿越了场内交通2号公路隧道、金平二期取水口施工支洞、对外交通AB隧道、5号公路隧道等地下洞室。，左右两岸的连接已由新建的跨河桥用胶带机实现。

4带式输送机系统的流程

整个带式输送机系统由六条带式输送机组成，即101、102、103、104、105和106条带式输送机。其中101、102、104、105为普通带式输送机，103、106为管状带式输送机。

为适应金平一级工程陡峭的地形条件，103、106输送机采用管状带式输送机进行小半径平面转弯，这在国内水电行业尚属首次。103号管带式输送机两端直线长度分别为1143m和76m，中间为半径为550m，圆心角为400°的曲线。16号管带式输送机两端直线长度分别为40m和739m，中间是一条半径为450m，圆心角为450°的曲线。这两款管状带式输送机的选择，充分利用了管状带式输送机可以做平面转弯的特点，解决了带式输送机线路布置的衔接问题，使整个带式输送机系统线路顺畅，也降低了土建隧道工程的施工难度。此外，管状带式输送机比普通输送机具有更大的提升角度和更强的爬坡能力。它能更好地适应金平陡峭的地形条件。

长距离带式输送机的关键部件主要是输送带和驱动装置。

根据输送物料的性质，输送带的覆盖材料应具有良好的耐切割性和耐磨性。金平一级成品骨料长距离皮带输送系统的输送带采用钢丝绳芯输送带，正常运行时安全系数不小于7，输送带上下覆盖输送带厚度不小于6mm。管状带式输送机采用特种钢丝芯输送带，能满足运行工况下刚性和柔性的要求。该输送带不仅具有良好的承载性和成槽性，而且保证了输送带在输送机运行过程中具有良好的成管性和保管性。管状带式输送机的弹性和抗疲劳性较高，能满足工况变化的要求。

对于长距离、大运量、高速带式输送机，采用起动方式尤为重要。近年来，国内外采用的先进可靠的软启动方式主要有CST和变频调速。CST是专为重型带式输送机设计的机电液一体化驱动系统。它通过机械手段控制带式输送机在起动和制动过程中的加减速。不受负载影响，有足够长的启停时间，减少对电网的冲击。可以降低频带强度；具有过载控制、负载平衡和皮带张力控制功能，可延长带式输送机的使用寿命。变频驱动通过改变供电频率实现调速，实现输送机启动、制动和运行过程的软控制。启动和制动时间较长，可以实现变速运行。在金平一级成品骨料长距离带式输送机系统中，除较短的102和105带式输送机外，其余长距离带式输送机均采用CST或变频软启动，保证了带式输送机运行可靠、寿命长、维护简单。带式输送机主要技术参数见表1。

5土木工程设计

在皮带机线上，共新建三条皮带机隧道、一座跨河皮带机栈桥，以及绵沙沟4号转运站和道班沟5号转运站两个露天设施工程。

根据带式输送机隧道内铺设的带式输送机的型号和带宽、维修人行道的宽度、维修车辆的型号、设备与隧道轮廓的安全间隙，确定隧道采用门式。左侧带式输送机隧道的典型断面尺寸为4.5米×10米。4.0米(宽&倍；高度)，右岸带式输送机隧道净断面尺寸为4.5m &倍；5.0米(宽&倍；高)。所有隧道均由系统喷射混凝土和锚杆支撑，并配有局部混凝土衬砌。

104胶带机设置在项目所在地5号公路2号隧道内。5号公路2号隧道净高空为7.88米，汽车运输净高空为5米。在保证隧道通行空间空的前提下，在隧道顶部用钢梁修建一条机械轨道，净高5m，合理利用公路隧道，缩短土建工期。

横跨这条河的传送带桥是一座吊桥。两岸锚碇采用孔锚，左右岸各有4个锚孔，锚孔内有钢筋混凝土墩，用于固定主缆和传递力。桥面主跨梁采用贝雷桁架。为了控制主跨的桥梁横向位移，在桥梁两侧及下游设置风缆，在风缆上设置长度调节装置，使栈桥的桥梁横向位移不大于100mm，以保证桥上带式输送机的安全运行。河两岸山势险峻，右岸是近乎垂直的裸露岩坡。依靠江边的勘测便道很难施工。

由于4号、5号转运站均为露天设置，占地面积较大，可能会影响现有场内道路的交通。解决转运站与现有道路及其他设施的协调问题是设计的关键。在场地条件极其恶劣的情况下，只能以一定的成本通过工程处理措施来满足转运站的布置要求。以绵沙沟4号中转站为例。转运站位于右岸胶带机1号隧道出口，为3号公路1号隧道、5号公路1号隧道、5号公路2号隧道的交汇处。山体陡峭，坡体表浅部岩体风化破碎，危岩体较多。根据4号转运站的布置轮廓，尽可能增大开挖坡度，以减小开挖范围和对山体的扰动。采取随机锚索、锚杆支护、主被动防护网对坡口线外山体进行加固防护；洞口采用部分锚索和系统喷锚支护开挖坡面。上述措施解决了4号转运站建设和运营过程中的人员和设备安全问题。

6结束语

大型水电工程大坝等水工建筑物混凝土量巨大，选择经济合理的混凝土骨料运输方案对工程造价和环境保护具有重要意义。2002年以前，水电工程混凝土成品和半成品骨料的运输距离在2km以上，公路运输一般采用自卸汽车。近年来，随着世界燃油价格的上涨，自卸汽车运输总量的经济性正在下降。对于料场到坝址距离相对较远的大型水电工程，采用长距离带式输送机运输骨料是一种合理的选择。

长距离带式输送机具有输送能力高、运行连续可靠、节能环保、技术成熟等特点。在输送能力高、输送量大、运距适中的大型水电工程中使用，具有明显的经济效益和社会效益。但对于高山峡谷地区的水电工程，长距离带式输送机需要通过山区、山谷、陡坡、深沟等复杂地形运输混凝土骨料。，且土建工程受工程所在地地形条件和交通条件的制约，施工难度大，土建施工战线长，地质条件十分复杂，给设计工作带来一定的难度。

目前，金平一级成品骨料长距离带式输送机系统已正式投入使用，并取得了良好的运行效果。带式输送机系统的成功应用，为山区峡谷水电工程的集输方案积累了宝贵的经验。

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