渠道襯砌設(shè)備研制獲突破 國(guó)產(chǎn)化就在眼前
對(duì)大型渠道襯砌設(shè)備的研究在我國(guó)還屬于初級(jí)階段，如今，依托南水北調(diào)東線工程，襯砌成套設(shè)備應(yīng)用技術(shù)的相關(guān)研究課題通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收。
經(jīng)過(guò)三年努力，該課題成功研制出了CDM系列混凝土布料機(jī)、CCFM系列振動(dòng)碾壓襯砌成型機(jī)、SCFM系列振搗滑模襯砌成型機(jī)及大型渠道混凝土機(jī)械化施工工藝技術(shù)，這些技術(shù)工藝以及相關(guān)設(shè)備適合于南水北調(diào)渠道襯砌的成套技術(shù)裝備及施工工藝，滿足了整個(gè)南水北調(diào)工程渠道建設(shè)的需要。
突破空白
南水北調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施工程的大規(guī)模展開，涉及到許多技術(shù)和裝備需求，其中包括大型渠道混凝土機(jī)械化襯砌成型技術(shù)與裝備。由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的原因，我國(guó)在以往的水利工程和大型渠道建設(shè)中幾乎沒(méi)有采用過(guò)自動(dòng)化程度較高的機(jī)械襯砌設(shè)備，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有任何一家研究單位或企業(yè)研制生產(chǎn)過(guò)這種設(shè)備。在我國(guó)，無(wú)論是大型渠道襯砌施工技術(shù)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，還是采用大型渠道襯砌施工設(shè)備的設(shè)計(jì)制造等方面均屬空白。
依據(jù)混凝土成型方式的不同，大型渠道混凝土機(jī)械化襯砌成型設(shè)備可分為碾壓成型、滑模成型。根據(jù)設(shè)備的行走方式不同，有履帶式和導(dǎo)軌式之分。施工過(guò)程中，根據(jù)不同渠道設(shè)計(jì)要求，兩種成型設(shè)備均需配備不同的配套設(shè)備進(jìn)行施工。
此次課題研究的設(shè)備及其施工工藝成功研制不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)空白，而且對(duì)南水北調(diào)東線和中線工程等長(zhǎng)距離調(diào)水渠道工程建設(shè)，工程技術(shù)提高，施工標(biāo)準(zhǔn)的編制，以及我國(guó)大型渠道混凝土機(jī)械化襯砌成型設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化都具有重要意義。
國(guó)內(nèi)曾有試用
我國(guó)曾于1986年購(gòu)進(jìn)美國(guó)GOMACO公司一套C-450渠道襯砌機(jī)用于“引黃濟(jì)青”輸水渠道襯砌施工試驗(yàn)段(共2.1公里)，這是國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)國(guó)外大型渠道襯砌設(shè)備，通過(guò)試驗(yàn)為我國(guó)大型渠道襯砌技術(shù)和施工工藝的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
國(guó)外長(zhǎng)距離大斷面輸水渠道工程多采用機(jī)械化襯砌施工，例如：美國(guó)中央峽谷渠道工程、澳大利亞、突尼斯、伊拉克以及巴基斯坦等許多國(guó)家的渠道建設(shè)。機(jī)械化施工作業(yè)具有混凝土密實(shí)性好且均勻、表面質(zhì)量好、施工速度快、工程壽命長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效益好等特點(diǎn)。
渠道機(jī)械化襯砌成型設(shè)備在國(guó)外已有幾十年的發(fā)展歷史，其中以美國(guó)和歐洲公司的產(chǎn)品最具有代表性。主要有：美國(guó)高馬克(Gomaco)公司、意大利瑪森薩(Massenza)公司、美國(guó)G&Z公司、美國(guó)拉克·漢斯(Racho.Hasson)公司和德國(guó)維特根公司。
從混凝土布料技術(shù)來(lái)看，各生產(chǎn)商大同小異，均采用皮帶機(jī)輸送布料。行走方式有導(dǎo)軌式也有履帶式。動(dòng)力傳動(dòng)方式多為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓傳動(dòng)。
這些公司都能生產(chǎn)各自類型規(guī)格的渠道自動(dòng)化襯砌成套設(shè)備，包括全斷面襯砌成套設(shè)備和半斷面襯砌成套設(shè)備等，也具有先進(jìn)的大型渠道施工技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。無(wú)論哪家的產(chǎn)品都在朝著機(jī)械、電子、液壓一體化和智能化、人性化的方向發(fā)展。
已經(jīng)掌握關(guān)鍵技術(shù)
大型渠道混凝土機(jī)械化襯砌成型設(shè)備的研制涉及很多關(guān)鍵技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)為設(shè)備的成功應(yīng)用實(shí)施提供了良好的基礎(chǔ)。
課題組研制的產(chǎn)品在整體布置結(jié)構(gòu)型式及修整系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、布料系統(tǒng)、振搗密實(shí)系統(tǒng)等方面有顯著創(chuàng)新，并獲國(guó)家多項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型專利。該課題成果主要性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類設(shè)備技術(shù)水平，而價(jià)格是國(guó)外同類設(shè)備的1/3至1/4。
在振搗技術(shù)方面，采用自主專利技術(shù)的高速電動(dòng)振搗棒，并選用國(guó)際先進(jìn)意大利成熟技術(shù)的振搗電工及控制技術(shù)，具有振搗效果好、可靠等優(yōu)點(diǎn)。
相關(guān)技術(shù)研究及分析計(jì)算結(jié)果經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)與實(shí)際情況相結(jié)合。研制的設(shè)備及施工工藝在山東省南水北調(diào)濟(jì)平干渠工程第29合同標(biāo)段、襯砌試驗(yàn)標(biāo)段等渠段施工，累計(jì)40余公里。施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，通過(guò)測(cè)量和抽樣試驗(yàn)等檢測(cè)方式表明，完成的單元工程合格率100%，優(yōu)良品率90%以上。同時(shí)，也驗(yàn)證了所研制設(shè)備的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)要求。
到目前為止，課題組已生產(chǎn)該型式的振動(dòng)碾壓襯砌成型機(jī)、布料機(jī)和振動(dòng)碾壓襯砌成型機(jī)累計(jì)17臺(tái)，均用于南水北調(diào)工程建設(shè)，研制成果正在推廣應(yīng)用之中。
應(yīng)用前景廣闊
南水北調(diào)工程建設(shè)規(guī)劃東線全長(zhǎng)近1800公里、中線工程干渠全長(zhǎng)1420公里，是迄今為止世界上最長(zhǎng)的調(diào)水工程，其中所需襯砌渠道就有1500多公里。已經(jīng)開工的南水北調(diào)東線濟(jì)平干渠和膠東供水干渠總長(zhǎng)就達(dá)701公里，擬建或在建的新疆北水南調(diào)等其他大型調(diào)水工程需襯砌的渠道也有上千公里。
這些工程的建設(shè)時(shí)間緊、工程量大、要求質(zhì)量高。采用大型渠道混凝土機(jī)械化襯砌成型設(shè)備是保證施工質(zhì)量、降低工程運(yùn)行成本的必然選擇。
全國(guó)399座大型灌區(qū)擬在今后十年內(nèi)完成續(xù)建配套改造，需完成渠道襯砌有上萬(wàn)公里之多。根據(jù)“山東省大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃報(bào)告”，僅山東省大型灌區(qū)65座(其中引黃灌區(qū)36座)，渠道防滲長(zhǎng)度19968.2公里，其中：引河灌區(qū)39座，規(guī)劃襯砌骨干渠道長(zhǎng)655.1公里；引黃灌區(qū)36座，規(guī)劃襯砌長(zhǎng)度13418.1公里。其中100萬(wàn)畝以上9座，襯砌長(zhǎng)度5154.41公里，“十一五”期間需要完成的渠道襯砌長(zhǎng)度1856公里，擬建數(shù)十座平原水庫(kù)。由此可見(jiàn)，該設(shè)備在我國(guó)已構(gòu)成巨大的市場(chǎng)需求。
在滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)，還可以向周邊國(guó)家出口該成套設(shè)備及施工技術(shù)等，承擔(dān)完成周邊國(guó)家的工程建設(shè)項(xiàng)目，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添新活力。隨著該設(shè)備在國(guó)內(nèi)的推廣應(yīng)用系列化、產(chǎn)業(yè)化工作的完善和我國(guó)在亞洲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)核心地位日益加強(qiáng)，大型渠道混凝土機(jī)械化襯砌成型設(shè)備應(yīng)用前景也將非常遠(yuǎn)大。
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