1．概述

　　由我局先期承建的南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程滹沱河倒虹吸工程Ⅱ標(biāo)段，工程位于河北省正定縣內(nèi)，為南水北調(diào)中線總干渠的一部分，是南水北調(diào)先期開工的大型建筑物之一。工程由倒虹吸管身段、出口閘室段、出口漸變段、明渠段及附屬建筑物組成。本標(biāo)段總長(zhǎng)1409.16m，其中明渠段202.16m。本標(biāo)段渠道工程屬河灘地段渠道，渠道過水?dāng)嗝娌捎锰菪螖嗝妫麄€(gè)過水?dāng)嗝娌捎矛F(xiàn)澆混凝土襯砌。渠底寬度為21m，兩側(cè)渠坡襯砌長(zhǎng)度為22～27m ,襯砌坡長(zhǎng)為21.98m，坡度為1：3，渠道內(nèi)過水深度約為5m，設(shè)計(jì)流量為150～170m3/s。

　　渠道斷面結(jié)構(gòu)為：渠坡和渠底頂部15cm厚的素混凝土襯砌板，襯砌板下鋪二布一膜的復(fù)合土工膜防滲層，防滲層下面鋪設(shè)有20～35cm厚砂礫料保溫層，保溫層底部為渠道開挖的建基面。

　　另由我局承建的南水調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程渠道項(xiàng)目S6標(biāo)段，與滹沱河倒虹吸出口渠道相連。該標(biāo)段工程是以渠道工程為主，渠道全長(zhǎng)6.6km，屬一般渠道段。渠道斷面與倒虹吸出口渠道相同，整個(gè)過水?dāng)嗝嫒圆捎矛F(xiàn)澆混凝土襯砌。渠道斷面結(jié)構(gòu)為：渠坡渠底頂部分別為10cm和8cm厚的素混凝土襯砌板，襯砌板下鋪二布一膜的復(fù)合土工膜防滲層，防滲層下面鋪設(shè)有3～5cm厚聚笨乙烯泡沫保溫板，保溫板底部為渠道開挖的建基面。渠道結(jié)構(gòu)典型斷面見圖1。.

圖1  渠道結(jié)構(gòu)典型斷面圖

　　針對(duì)總干渠渠道工程結(jié)構(gòu)斷面尺寸大、素混凝土薄壁結(jié)構(gòu)、混凝土襯砌板抗裂減糙要求高、襯砌板底部直接與加強(qiáng)防滲層和保溫層接觸等特點(diǎn)。如何進(jìn)行大面積渠坡、渠底混凝土布料及連續(xù)澆筑，如何確保大面積現(xiàn)澆混凝土襯砌板的施工質(zhì)量，如何有效保護(hù)襯砌板底部的加強(qiáng)防滲層和保溫層，如何在有效工期內(nèi)又好又快的完成渠道混凝土襯砌施工等問題，成為困擾渠道施工的難題。結(jié)合招標(biāo)文件要求機(jī)械化襯砌施工要求，我局圍繞著上述施工難題，開始了振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)的研制工作。

2.渠道混凝土襯砌機(jī)研制

　　2.1襯砌機(jī)組成（參見圖2）

圖2   振碾式渠道混凝土襯砌機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

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　　2.1.1襯砌機(jī)主體

　　鑒于渠道面斷面尺寸較大，且渠坡、渠底混凝土襯砌施工時(shí)為大面積倉(cāng)號(hào)連接施工，襯砌機(jī)主體采用一個(gè)大跨度的鋼構(gòu)桁架，利用桁架做布料平臺(tái)和軌道，通過安裝在桁架上的上下結(jié)構(gòu)小車，分別完成渠道混凝土的布料、攤鋪、振搗和整平。

　　2.1.2行走系統(tǒng)

　　行走系統(tǒng)采用四個(gè)電機(jī)同步控制，沿軌道行走。運(yùn)用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)，在0～10m/min之間可隨意調(diào)整傳動(dòng)電機(jī)的速度，使整機(jī)在行走過程中運(yùn)行平穩(wěn)，可避免因車輛晃動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)變形。

　　2.1.3升降調(diào)坡系統(tǒng)

　　采用四個(gè)獨(dú)立的蝸輪蝸桿減速升降機(jī)，進(jìn)行升降調(diào)坡控制，精確