2大型渠道施工成套装备研制
南水北调中线工程输水总干渠全长1420km，需跨越88条河流，33次穿越铁路，133次与高等级公路交叉，水质要求高，自流输水，全线衬砌，防渗减糙，施工质量要求高、工期紧。
大型渠道施工成套设备研制课题设置大型渠道衬砌成套装备和大型渡槽现浇施工成套设备2个专题。
2．1大型渠道衬砌成套装备
大型渠道衬砌成套装备是用于横断面较宽的梯形渠道机械化衬砌施工设备。机械化施工作业具有混凝土密实性好且均匀、质量好、强度高、施工速度快、经济效益好的特点。
该成套设备一般由四部分组成：
(1)混凝土布料机；
(2)混凝土衬砌机(完成摊铺、密实、成型、压光、切缝)；
(3)工作桥；
(4)混凝土养护台车。
新建大型渠道施工工艺，一般先采用常规挖掘机械将渠道断面初步成型(对于中小型渠道有专用的渠道断面一次成型机)，然后修型使地基基础达到衬砌的要求。混凝土通过砼搅拌运输车运至混凝土布料机，根据衬砌厚度要求和设备的行走速度自动将混凝土均匀地分布到渠道坡面上，跟随其后面的衬砌机完成摊平、振动捣固、密实、提浆和衬砌面压光作业。对于衬砌面有切缝要求的工程，由装在衬砌机上圆盘成型刀自动实现。工作桥的作用是为人工修补机械化施工中出现的个别缺陷提供工作平台。混凝土养护台车根据洒水量和行走速度要求完成工作。
国外长距离大断面输水渠道工程多采用机械化衬砌施工，例如：前苏联的卡霍夫卡灌渠系统、普里阿左夫干渠、美国中央峡谷渠道工程、印度纳尔玛哒干渠工程及哥伦比亚、澳大利亚、突尼斯等国家的渠道建设。渠道衬砌成套装备在国外发展已有几十年的历史，具有代表的有GOMACO、BIDWELL、ROTAC、MASSENZA和G&Z公司。目前我国渠道建设多采用人工衬砌，质量难以控制，工期较长，后期运行维护工作量大，成本高。我国“引黄济青”工程，使用了引进的渠道衬砌设备。为渠道衬砌机械化施工积累了宝贵的施工管理经验。
该专题主要研究内容有：
(1)渠道衬砌成套装备的研制；
(2)渠道衬砌设备应用技术研究；
(3)渠道衬砌施工工艺的研究。
2．2大型渡槽现浇施工成套设备
大型渡槽现浇施工是现有造桥机技术的发展和延续。造桥机是一种自带模板，利用模架梁支承模板对混凝土梁体进行逐孔原位现场浇筑的施工机械。
该设备主要由外主梁及挑梁系统、外模及外肋系统、外模及吊挂系统、内滑梁系统、内模系统、支撑结构、移位结构等七个部分组成。
新建大型渡槽现浇施工工艺，设桥墩，现浇设备主梁移动就位；主梁联同外侧模板移动就位，调整外侧模板：绑扎渡槽梁底下半圆钢筋，安装内模板，浇筑下半部混凝土；绑扎渡槽上半部钢筋，安装内侧模板浇筑混凝土；浇筑渡槽混凝土并养生，然后进行预应力钢筋张拉；主梁落梁，外模脱开，内滑梁系统移位。重复以上步骤进行下一跨施工。
渡槽现浇施工技术源于公路、铁路、桥梁现浇技术，1959年该技术在德国修建勒沃库森(Leverkusen)大桥时首次应用。由于该技术具有施工机械化程度高、结构简便、安全可靠、缩短工期和节约投资等特点，发展较快，各发达国家已普遍采用。到20世纪70年代，在挪威、新加坡、泰国、韩国、台湾、香港等国家和地区也得到了较广泛的推广应用。迄今为止，我国在厦门高集海峡大桥、厦门海沧大桥、南京二桥、京珠高速公路和秦沈高速铁路等工程中也成功地应用了该技术。东深供水工程成功的采用了DZ500型造桥机现浇施工“U”型渡槽。
如果大量的渡槽采用传统的满堂支架法施工，经济上浪费很大，而且施工进度慢、质量也不易控制，特别是在一些特殊的地段如高墩、河流、有通车要求的公、铁路等采用满堂支架法很难实现。因此，研制大型渡槽现浇施工成套设备将对降低工程的施工周期及造价产生直接影响。大型渡槽如采用预制安装工法，也有运输、安装等技术难题。大型渡槽现浇施工由于作业面主要在渡槽墩(台)的顶部，不受河滩软弱地基或水中的地理环境影响，可以节省大量的落地支架和临时基础及地基处理的费用，降低工程造价。并具有标准化作业、质量易控制、安全可靠的特点。
该专题主要研究内容：
(1)大型渡槽现浇施工工艺及施工组织研究；
(2)核心主机——渡槽现浇设备研制；
(3)DZ500造桥机用于东深供水工程U型渡槽施工。
课题将采用产学研结合，消化吸收国外先进机型的结构及技术，走自主开发与引进相结合的技术路线。对于少量的关键专利技术采取技术引进方式或与国外公司合作，以保证研发工作在高起点进行。填补我国大型渠道机械化自动衬砌成套装备和大型渡槽施工成套设备的空白，满足中线工程急需，同时也将提升我国大型渠道建设机械化施工水平。
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