1、邊墻擠壓機的研制與應用河南省中原水利水電工程集團有限公司河南省中原水利水電工程集團有限公司二二八年十一月八年十一月 20062006年年9 9月我公司中標承接了湖北省恩施州建始縣月我公司中標承接了湖北省恩施州建始縣紅瓦屋水電站施工任務，該電站的攔河壩設計為混凝土紅瓦屋水電站施工任務，該電站的攔河壩設計為混凝土面板堆石壩，混凝土面板下承層采用了邊墻施工新技術。面板堆石壩，混凝土面板下承層采用了邊墻施工新技術。所謂的邊墻是用低標號、透水性好的混凝土以不對稱梯所謂的邊墻是用低標號、透水性好的混凝土以不對稱梯形斷面分層順外坡疊加（象黃河上放淤固堤層層加高的形斷面分層順外坡疊加（象黃河上放淤固堤層層加高

2、的圍堤）而成的斜墻（如下圖）。它既可作為混凝土面板圍堤）而成的斜墻（如下圖）。它既可作為混凝土面板施工的支撐面又可作為填筑壩體渣料的擋料墻。為了完施工的支撐面又可作為填筑壩體渣料的擋料墻。為了完成該項施工任務，針對施工速度慢、效率低、墊層料碾成該項施工任務，針對施工速度慢、效率低、墊層料碾壓質量難以得到有效控制、坡面抵抗雨水沖蝕能力差等壓質量難以得到有效控制、坡面抵抗雨水沖蝕能力差等難題，我們根據預制場擠壓預制樓板的原理，研制開發難題，我們根據預制場擠壓預制樓板的原理，研制開發了專用于制作邊墻的移動式邊墻擠壓成型機。了專用于制作邊墻的移動式邊墻擠壓成型機。 邊墻擠壓機的研究技術路線：邊墻擠壓機

3、的研究技術路線： 理論研究、可行性分析（前期調查研究）理論研究、可行性分析（前期調查研究）邊墻擠壓機設計邊墻擠壓機設計材料及配件的準備材料及配件的準備機體焊接及裝配機體焊接及裝配邊墻擠壓機調試邊墻擠壓機調試邊墻擠壓機試用邊墻擠壓機試用 邊墻擠壓機工作原理類似螺旋輸送機，由動力邊墻擠壓機工作原理類似螺旋輸送機，由動力裝置帶動螺旋攪龍的擠壓裝置，將干硬性混凝土連裝置帶動螺旋攪龍的擠壓裝置，將干硬性混凝土連續不斷地擠入成型槽內，隨著混凝土密實度的提高，續不斷地擠入成型槽內，隨著混凝土密實度的提高，利用擠壓力的反作用力推動擠壓機不斷前進，實現利用擠壓力的反作用力推動擠壓機不斷前進，實現連續施工。可通過

4、增加或減少振動力調整擠壓混凝連續施工。可通過增加或減少振動力調整擠壓混凝土的密實度，調節攪龍轉速來調節擠壓機的前進速土的密實度，調節攪龍轉速來調節擠壓機的前進速度。混凝土料在攪龍擠壓和振動器激振力的雙重促度。混凝土料在攪龍擠壓和振動器激振力的雙重促使下，充滿成型倉，并達到要求的密實度，在攪龍使下，充滿成型倉，并達到要求的密實度，在攪龍軸向推力的作用下，以密實的混凝土為支撐向前移軸向推力的作用下，以密實的混凝土為支撐向前移動，而形成特定幾何斷面的混凝土邊墻。動，而形成特定幾何斷面的混凝土邊墻。 1.就位2.放料 3.行進4.成型 1.1.邊墻擠壓機的設計邊墻擠壓機的設計 根據其工作原理在機架內設

5、置四個系統：根據其工作原理在機架內設置四個系統： 動力系統：發動機和液壓泵；動力系統：發動機和液壓泵； 傳輸系統：液壓油管；傳輸系統：液壓油管； 調節系統：液壓電磁閥和液壓減速機；調節系統：液壓電磁閥和液壓減速機； 受力系統：液壓震動馬達和攪龍。受力系統：液壓震動馬達和攪龍。 動力的傳輸過程是發動機動力的傳輸過程是發動機液壓泵液壓泵液壓電磁液壓電磁閥閥液壓油管液壓油管- -液壓減速機（或液壓震動馬達）液壓減速機（或液壓震動馬達）攪攪龍。料倉設計于攪龍腔內的攪龍的一端并與攪龍相龍。料倉設計于攪龍腔內的攪龍的一端并與攪龍相通，同時與由外墻襯板和內墻襯板以及頂襯板構成通，同時與由外墻襯板和內墻襯板以

6、及頂襯板構成的斷面為梯形的成形腔相通。在外墻襯板上按裝液的斷面為梯形的成形腔相通。在外墻襯板上按裝液壓震動馬達，攪龍腔的兩側設置支重輪。壓震動馬達，攪龍腔的兩側設置支重輪。壓震動馬達，攪龍腔的兩側設置支重輪。壓震動馬達，攪龍腔的兩側設置支重輪。 2.2.材料及配件的準備材料及配件的準備 購買購買5 5毫米的鋼板焊接機架、發動機（毫米的鋼板焊接機架、發動機（59KW59KW）、）、液壓泵、液壓管、液壓馬達、攪龍（液壓泵、液壓管、液壓馬達、攪龍（25cm25cm）、液壓）、液壓油箱、散熱器、液壓震動馬達油箱、散熱器、液壓震動馬達(16MPA)(16MPA)、支撐輪、支撐輪(60cm)(60cm)、

7、導向輪、導向輪(50cm)(50cm)等。等。 3.3.機體焊接及裝配機體焊接及裝配 量取各個配件的尺寸，合理布置其位置，根據量取各個配件的尺寸，合理布置其位置，根據位置關系量取尺寸，給鋼板下料焊接機架，焊接后位置關系量取尺寸，給鋼板下料焊接機架，焊接后其尺寸為其尺寸為:4.5:4.51.2m1.2m1m1m。料倉幾何尺寸：下部。料倉幾何尺寸：下部45cm45cm30cm,30cm,上部上部64cm64cm87cm87cm，高，高40cm40cm，成型倉剖面，成型倉剖面尺寸為尺寸為60cm60cm40cm40cm10cm,10cm,然后把各個配件裝配到機然后把各個配件裝配到機體上。體上。 4.

8、4.邊墻擠壓機調試邊墻擠壓機調試 把發動機啟動，在發動機轉速達到把發動機啟動，在發動機轉速達到2400r/min,2400r/min,功率輸出功率功率輸出功率59KW59KW的情況下，利用壓力表測試液壓的情況下，利用壓力表測試液壓壓力以及振動馬達激振力，利用轉速表測試攪龍的壓力以及振動馬達激振力，利用轉速表測試攪龍的轉速，結果是液壓壓力轉速，結果是液壓壓力120MPA120MPA，振動器激振力，振動器激振力3KN,3KN,攪龍轉速為攪龍轉速為120r/min,120r/min,完全達到技術標準。完全達到技術標準。 5.5.邊墻擠壓機試用邊墻擠壓機試用 把設備拉到工地，按工藝要求放置進行邊墻的把

9、設備拉到工地，按工藝要求放置進行邊墻的擠壓調試，經過取樣實驗完全達到質量要求，得到擠壓調試，經過取樣實驗完全達到質量要求，得到業主及監理的一致認可，試驗取得成功。業主及監理的一致認可，試驗取得成功。 擠壓式混凝土邊墻作業施工程序示意擠壓式混凝土邊墻作業施工程序示意在邊墻擠壓機內部分別有一套輸送和成型系統。在邊墻擠壓機內部分別有一套輸送和成型系統。混凝土料自攪拌運輸車均勻卸至擠壓機攪龍倉，擠混凝土料自攪拌運輸車均勻卸至擠壓機攪龍倉，擠壓機輸送系統通過驅動攪龍旋轉，將進入攪龍倉的壓機輸送系統通過驅動攪龍旋轉，將進入攪龍倉的混凝土輸送至成型腔；成型系統通過高速液壓馬達混凝土輸送至成型腔；成型系統通過

10、高速液壓馬達驅動振動器，對進入成型倉內的混凝土產生高頻振驅動振動器，對進入成型倉內的混凝土產生高頻振動；混凝土料在攪龍擠壓和振動器激振力的雙重促動；混凝土料在攪龍擠壓和振動器激振力的雙重促使下，充滿成型倉，并達到要求的密實度，在攪龍使下，充滿成型倉，并達到要求的密實度，在攪龍軸向推力的作用下，以密實的混凝土為支撐向前移軸向推力的作用下，以密實的混凝土為支撐向前移動，而形成特定幾何斷面的混凝土邊墻。施工程序動，而形成特定幾何斷面的混凝土邊墻。施工程序示意圖見下圖。示意圖見下圖。該機具是在機架內設置動力、傳輸、調節、受力等該機具是在機架內設置動力、傳輸、調節、受力等系統而成的一種特種設備。其工作原

11、理類似螺旋輸送機，系統而成的一種特種設備。其工作原理類似螺旋輸送機，由動力裝置帶動螺旋攪龍的擠壓裝置，將干硬性混凝土由動力裝置帶動螺旋攪龍的擠壓裝置，將干硬性混凝土連續不斷地擠入成型槽內，混凝土料在攪龍擠壓和振動連續不斷地擠入成型槽內，混凝土料在攪龍擠壓和振動器激振力的雙重促使下，充滿成型倉，并達到要求的密器激振力的雙重促使下，充滿成型倉，并達到要求的密實度，在攪龍軸向推力的作用下，以密實的混凝土為支實度，在攪龍軸向推力的作用下，以密實的混凝土為支撐向前移動，而形成特定幾何斷面的混凝土邊墻。撐向前移動，而形成特定幾何斷面的混凝土邊墻。1、通過將原梯形料倉改進成可調節的料倉，以滿足、通過將原梯形

12、料倉改進成可調節的料倉，以滿足多種設計要求的施工任務，有效提高了設備的適應性，多種設計要求的施工任務，有效提高了設備的適應性，加快了施工進度。加快了施工進度。2、通過擠壓邊墻和墊層料的同步施工，與傳統施工、通過擠壓邊墻和墊層料的同步施工，與傳統施工工藝相比，具有作業工序簡化，施工成本低等優點。工藝相比，具有作業工序簡化，施工成本低等優點。經濟效益：經濟效益：研制此設備節約資金研制此設備節約資金1010余萬元；紅瓦屋面板壩余萬元；紅瓦屋面板壩上游坡面使用該工藝后，與傳統施工方法所需成本上游坡面使用該工藝后，與傳統施工方法所需成本進行理論比較，每平米坡面可降低工程造價進行理論比較，每平米坡面可降低工程造價23.223.2元，元，整個坡面施工因采用擠壓混凝土邊墻技術可減少成整個坡面施工因采用擠壓混凝土邊墻技術可減少成本本47.6547.65萬元。萬元。社會效益：社會效益：該設備及施工工藝可應用于黃河領域，它能