混凝土搅拌机改造在长汀县荣丰水库工程中的节能应用

赖火秀 吴毅鑫

(福建省汀江水电工程有限公司， 福建 龙岩 364000)

混凝土搅拌机改造在长汀县荣丰水库工程中的节能应用

赖火秀 吴毅鑫

(福建省汀江水电工程有限公司， 福建 龙岩 364000)

为改善生产环节、降低消耗、减少成本，采用浆砌石挡墙代替上料装置，将配料机安装在挡墙上,利用挡墙高度，减少上料工序(含已装料料斗的提升和空料斗的下降环节)，从而降低用电量，节约搅拌混凝土的时间，进而提高项目管理效率。

混凝土搅拌机; 节能; 管理; 应用

长汀县荣丰水库拦河坝工程主要任务为主坝施工，中标合同额2953.4532万元。为改善生产环节，降低消耗，减少成本，就施工量最大的混凝土生产环节进行创新，对混凝土搅拌机进行节能改造，拆除混凝土搅拌机上料装置，采用浆砌石挡墙代替上料装置，将配料机安装在挡墙上,通过挡墙高度，减少上料工序(含已装料料斗的提升和空料斗的下降环节)，从而降低用电量，节约搅拌混凝土的时间，进而提高项目管理效率。2016年2月开始实施改造，已取得较为显著的效果。

1 工程介绍

1.1 工程概况

长汀县荣丰水库地处大同镇荣丰村，坝址位于汀江支流铁长河中游的下洞自然村尾峡谷处，距离长汀县城约14km。水库的坝址以上集水面积为56.64km2，主河道长15.84km，河道平均比降19.26‰。荣丰水库为灌溉、供水、防洪综合利用的中型水库。拦河坝为C15细石混凝土砌石重力坝，最大坝高51.5m，坝顶高程408.50m，坝顶宽6m，坝顶长143.5m，水库总库容1181万m3。

1.2 施工工程量

荣丰水库混凝土施工总量40780m3，约1/3合同造价，以混凝土为突破口，节约成本，提高效率。混凝土工程主要包括混凝土原材料准备、拌制、浇筑、养护4个工序，每个生产环节从人工、机械、材料多途径考虑，在保证质量的基础上，改善生产环节，加快进度，节约管理成本。总结以往的水库工程经验，因搅拌机故障、搅拌机配件不足等因素而制约进度的情况屡见不鲜，因此，尝试改造搅拌机设备。

2 技术原理及性能指标

2.1 搅拌机性能指标

荣丰水库采用新购JZM750搅拌机用于混凝土拌制，主要技术参数见下表。

搅拌机技术参数表

2.2 搅拌机结构及技术原理

搅拌机由搅拌筒、传动系统、上料装置、供水系统、底盘和电器部分组成。

a.搅拌筒是搅拌机的工作部件，搅拌筒为双锥体，筒体内焊有两对高低叶片交叉布置，分别与拌筒轴线成一定的夹角，拌筒出料口一端焊有一对出料叶片。

b.传动系统由橡胶轮、减速箱、弹性联轴器、托轮轴组成。拌筒放置在四个橡胶轮上，搅拌电机的动力经减速箱、弹性联轴器传给托轮轴，由轴上的一对橡胶托轮摩擦带动旋转。

c.上料装置由料斗、上料架、中间料斗和提升装置等组成。上料时将要搅拌的物料装在料斗内，料斗由提升装置经钢丝绳牵引，沿上料架上的轨道向上爬升、当爬升到一定高度后，其料斗斗门滚轮进入上料架岔道，斗门打开，物料经中间料斗进入搅拌筒内。

d.供水系统由电机、水泵、时间继电器和管路等组成。

e.底盘由槽钢焊成。

JZM750搅拌机见图1。

图1 JZM750搅拌机

2.3 改造方法及成本

拆除搅拌机上料装置，包含提升电机、提升料斗和提升装置，采用M7.5浆砌石挡墙代替上料装置，将配料机安装在挡墙上,保证配料机出料口输送带与搅拌机中间料斗齐平。利用挡墙高度，减少重复上料工序(含已装料料斗的提升和空料斗的下降环节)，节约用电量，缩短搅拌混凝土的时间，提高项目管理效率，达到减少施工成本的目的。

首先选择好搅拌场地后，按地形开挖成台阶形，同时保证地基坚固稳定，台阶低处安置搅拌机，台阶高处安置配料机。因客观条件限制，不能开挖成台阶形或台阶高度不足的，采用浆砌石挡墙创造条件。

工程在大坝左侧岸坡台地上布置搅拌场，由挖掘机挖完表土、硬质土、风化石后，由液压破碎锤开挖石方，保证搅拌机基础坚固稳定。挡墙采用重力式M7.5浆砌石方案。挡墙顶宽0.60m，底宽0.80m，墙高1.60m，挡墙至搅拌机出料底部坡降0.20m(便于排水及清污)，墙长4.20m(长度要符合配料机基础的要求)。

改造成本：M7.5浆砌石挡墙成本+液压破碎锤石方开挖成本。即M7.5浆砌石挡墙工程量2.35m3，施工成本460元，液压破碎锤石方开挖0.5h，施工成本 170元，总计改造成本630元。

改造后搅拌机和配料机见图2，其基础相对位置见图3。

图2 改造后搅拌机、配料机

图3 基础相对位置 (单位：cm)

3 改造技术的创造性、先进性与经济性

3.1 创造性

中打破混凝土搅拌机常规安装使用要求，由配料机配料后直接到搅拌机进行搅拌。拆除搅拌机上料装置，在安装配料机时，保证配料机出料口输送带与中间料斗齐平，使混凝土原材料不需经过提升、空料斗不需下降，同时不影响搅拌机的正常使用。通过该做法，按施工经验确定改造方向，提高设备的可靠性、维修性，是施工设备改造的一个创造性经验。

3.2 先进性

搅拌机经过改造后，缩短了搅拌机的工作时间(从工作时间90s缩短到70s)，节约施工管理成本；消除了搅拌机上料装置的维护工作量、维护成本与维护时间，提高了搅拌机工作可靠性与保证率；拆除提升电机后，节约了用电量，减少能量消耗，使设备更节能。

3.3 经济性

搅拌机改造后，减少搅拌机上料工序，据经验，搅拌作业一次，其上料工序(已装料料斗的提升和空料斗的下降)平均耗时20s。项目混凝土总量40780m3，出料容量为0.75m3，搅拌混凝土总次数为40780/0.75=54374次，可节约时间(54374次×20s)/3600s=302h。项目部人员工资及日常管理成本100000元/月，按月有效工作日26d，日工作8h计算，进而减少管理成本100000/26/8×302=145192元。

拆除提升电机7.5KW，节约时间302h，可节约用电量2265 度，每度电费0.80元，可节约电费1812元。

拆除搅拌机上料装置后，可以减少上料装置的维修和保养成本，如：钢丝绳、极限位置行程开关、摇杆、撞板、滚轮、齿轮减速箱、电机等。据经验，年维护成本约1500元，工期2年，共计3000元。

共计可节约成本150004元。

4 改造技术的成熟程度、适用范围和安全性

搅拌机改造技术浅显易懂，有一定施工经验的施工人员即能实施，普及性广，成熟程度高。

搅拌机改造成本低，设备可靠性有效提高，适用于所有的混凝土施工项目。

改造技术仅需搅拌机拆除工艺、浆砌石施工工艺、土石方开挖技术，均为一般项目，不涉及到危险性项目，安全性高。

5 改造应用情况及存在的问题

目前混凝土搅拌机改造技术已在多个施工单位普及，但目前仅应用于混凝土量相对较大的项目，混凝土量较小或工期短的项目未普及或普及率不高。建议搅拌机生产厂家在设备生产时能够提供无上料装置和有上料装置两料搅拌机，以减少施工单位拆卸工作量及购买成本。

Energy conservation application of concrete mixer transform in Changting County Rongfeng Reservoir Project

LAI Huoxiu, WU Yixin

(FujianTingjiangHydropowerEngineeringCo.,Ltd.,Longyan364000,China)

Stone masonry retaining wall is adopted instead of feeding device in order to improve production process, reduce consumption and reduce costs. Dosing machine is installed on the retaining wall. Retaining wall height is utilized for reducing the feeding procedure (including the links of installed hopper hoisting and empty hopper descending), thereby reducing electricity consumption, saving concrete mixing time, and improving project management efficiency.

concrete mixer; energy conservation; management; application

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.03.013

TV53+6

B

1005-4774(2017)03- 0052- 03