黃河堤防工程吹填固堤新技術研究與應用.docx

黃河堤防工程吹填固堤新技術研究與應用務新超(黃河水利職業(yè)技術學院 ,河南 開封 475003) 摘要 利用疏浚設備 ,遠距離輸砂是適合黃河進行機淤固堤的施工方法 。為進一步提高設備的生產效率 ,對組合泥漿泵 、排泥管道 、退水設備等進行改進 ,研制了集漿增壓罐 、9psj 泥漿泵 、分岔式排泥管 、自流式排水和浮動倒虹 吸排水 、多功能自動旋噴水槍等吹填施工設備 。結合這些設備的構造和工作原理 ,在工程中應用 ,取得了一定的經 濟效益 。 關鍵詞 黃河堤防 ;堤防加固 ;疏浚設備 ;改進 ;工作原理 中圖分類號 tv871 文獻標識碼 a 文章編號 100228498 (2008) 0920118202application and research on bank reinf orcement byhydra ulic filling ne w technologies in yello w riverwu xinc hao( yellow river conservancy technical institute , kaifeng , henan 475003 , china)abstract : long2distance sand transport with dredging equipments is a suitable construction technology foryellow river . in order to improve equipments production efficiency , compound sludge pump , sludge discharge pipe and recession flow equipments are improved. and new filling equipments are researched , such as sludge collection and pressure increasing tank , 9psj sludge pump , branched sludge discharge pie , gravity and floating inverted siphon water drainage , multi2functional auto2rotary grouting squirt and so on. the equipments are used in engineering combing with their structures and work principle , and good economical effect is gain.key words : yellow river bank ; bank reinforcement ; dredging equipment ; improvement ; work principle吹填固堤是在黃河下游利用水流含砂量較大的特點 ,將渾水或泥漿引至沿堤洼地或人工圍堤內 ,以降低 流速 ,沉砂落淤 , 加固堤防。根據實際需要 , 出現了遠 距離輸砂機械設備 ,即組合式機淤設備 ,如圖 1 所示。成 , 上部焊接數個進漿孔與 泥 漿 泵 輸 砂 管 銜 接 ,中部為泥漿壓力倉 ,下部呈圓錐漏斗形狀與 排泥管相接 , 并焊接支架來承重。 集漿增壓罐工作原理是通過 6pnl2255 型泥漿泵從取土場取泥漿直 接輸送到封閉的集漿罐圖 1 組合泵吹填固堤示意1吹填固堤輸泥設備的新技術改進在實際施工中 , 影響機淤生產能力及效率的環(huán)節(jié) 很多 ,其主要有 : 土場的選擇 ; 機械性能的充分利 用 ; 泥漿含砂量及流量的大小 ; 淤區(qū)工程的安全及 退水問題。土場的選擇與自然條件有關 ,不再贅述 ,以 下主要針對泥漿泵淤填固堤的一些技術改進措施進行 闡述。111采用集漿增壓罐代替組合泵 集漿增壓罐的構造如圖 2 所示 , 采用鋼板焊接而圖 2 集漿罐結構示意中 ,利用泥漿勢能產生壓力 , 經下部排放口輸送出去 ,整個過程在密封狀態(tài)下進行。主要優(yōu)點: 可以形成 泥漿勢能 ,達到增壓效果 ,使泥漿泵的功率得到充分利 用 ; 減少泥漿中的含氣量 , 避免接力泵的氣蝕現象 , 收稿日期 2007210218 作者簡介 務新超 ,黃河水利職業(yè)技術學院交通工程系主任 ,副教授 , 河南省開封市東京大道西段 475003 , 電話 : ( 0378 )3658097 , e2mail :xc228151 1631com務新超 :黃河堤防工程吹填固堤新技術研究與應用2008 no . 9119提高機械效率 , 降低使用成本 ; 避免了集漿池決口、漏漿停機 ; 移動起來方便省時 , 并且結構簡單、造價 低廉 ,可重復使用。排距 1 000m 左右較為理想 , 當排 距超過 1 500m 時 ,可增設加壓泵一套。112 新型 9psj 泥漿泵的開發(fā)為提高工效 , 組織技術人員和泥漿泵生產廠家一 起研制了新型 9psj 泥漿泵 ,其性能如表 1 所示。表 1 psj 系列襯膠砂泵性能指標對比式退水閘( 見圖 4) 。進水口由支撐浮筒、吸盤及自由閥門組成 ,可隨水面自由升降 ;退水管上設注水口和退水 閥門。啟用時 ,由注水口注滿水后 , 開啟退水閥門 , 靠 水壓力作用產生虹吸現象 , 退水可達到排清不排渾的 作用。該結構具有結構簡單、移動方便、安全系 數高、可重復利用的特點。212自流式退水管自流式退水管道共分 3 節(jié) : 花管段圖 4 浮動式退水閘示意最大流量(m3h)規(guī)格型號最大揚程m配帶功率kw轉速( rmin)連接方式序號在直徑128psj9psj525704253575115870960間接 直接30cm 的輸泥管道周圍自上而下 , 用氣割割成直徑為5cm 的圓孔 ,上下左右圓孔間距為 3cm ,圓孔交錯布置 ,加工改造成花管 ,將花管豎立在淤區(qū)內 ,高度不低于圍 格堤 ; 90圓弧彎管段用于連接第 1 、3 節(jié) ,減少排水 阻力 ; 直徑 30cm 的大泵輸泥管道平鋪在原淤區(qū)內 地面 ,靠自然壓強把清水排泄圍格堤以外 ,鋪設長度以 鋪設到退水渠內為佳 , 避免泄水時沖擊圍格堤坡腳。 節(jié)與節(jié)之間采用螺栓與皮墊連接。第 3 節(jié)事先牢固埋 設在淤區(qū)內 ,管周圍用土填實 , 使土體與管結合牢固 , 避免清水自管道與土體結合處滲水。自流式退水管道研制成功后 ,因其施工工藝簡單 , 方便安全 ,造價低廉 ,經濟適用 ,有效地排出清水 ,保留 泥砂 ,減少了淤區(qū)退水管道的重復埋設 ,減少了圍格堤 看護人員 ,同時減少了圍堤開口事故發(fā)生的幾率 ,保證 了工程進度 ,節(jié)約了工程費用開支 ,取得了良好的效果。3多功能水槍研制多功能水槍由支撐系統(tǒng)、水平轉動系統(tǒng)、俯仰系統(tǒng) 等組成 ,水平限位驅動定位機構如圖 5所示。在回轉水槍垂直段處增加一個可相對其 回轉的驅動定位套 5 , 將 限位換向機構的兩個限 位環(huán)固定在其上。由電 動推桿 2 通過驅動銷 4 、9psj 泥漿泵將國內過去的外渦流改為內渦流 , 減少了原來外渦流對泵前后護扳的壓力沖刷、磨損 ,提高 了護板的使用壽命 ,并且前后護扳采用整體或分體式 , 可根據不同情況選擇材質。9psj 泥漿泵還在密封形 式、整體材料和進水方式等方面作了改進: 以干式密 封替代濕式密封 , 同時將泵內部的前后板與前后端蓋 合并在一起 ,提高了泥漿設備的使用性能 ; 整體采用 球墨鑄鐵 ( qt6022) 增加泵體的耐磨程度 , 同時增加軸 套防銹和耐磨措施 ; 始端由單級單吸式改為單級雙 吸式 ,有效地解決了軸向力平衡問題。113 分岔式排泥管分岔式排泥管設置在出水口位置 ,分為主管、岔管 和開關閥。主管與輸泥管道相接 , 末端采用鋼板焊接封堵 ,為普通鐵質排泥管 , 直徑 30cm , 長度 300cm。主 管兩側分別焊接 3 根分岔管 ,為普通鐵質排泥管 ,與主 管夾角為 30,直徑 16cm ,長 40cm。岔管末端設置開關閥 ,一端與岔管螺栓連接 , 另一端與排泥軟管螺栓連 接 ,在調整出水口位置時 , 可以根據需要關閉或開啟。排泥軟管布置在淤區(qū)內 , 根據排距的遠近可以調整岔 管的數量和淤區(qū)內軟管的布置方式。分岔式排泥管如 圖 3 所示。連桿 6 驅 動 , 可 以 實 現回轉水槍擺動極限位置 的調整和精確定位。多功能水槍俯仰機構如 圖 6 所 示 , 后 端 支 座 6 固定在回轉水槍 1 上 ,俯 仰 電 動 推 桿 5 后 端與 后 端 支 座 6 鉸 接 , 前端與槍頭支架 3 下端圖 5 多功能水槍的水平驅動和限位機構圖 3 分岔式排泥管結構示意由于該技術施工工藝簡單 ,方便適用 ,在黃河吹填 固堤工程施工中得到了廣泛應用 , 減少了工程的平整 工程量和平整難度 ,加快了工程施工進度 ,降低了工程 施工成本 ,取得了良好的效果。2淤區(qū)退排水設備改進211浮動式虹吸退水 根據泥砂分布的特點改進退水結構 , 制作了浮動圖 6 多功能水槍的俯仰機構示意鉸接。槍頭支架 3 的上端則鉸接在上支座 2 上。俯仰( 下轉第 122 頁) 1994-2013 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 施工技術第 37 卷122上刮一層配好的厚度約為 2mm 的薄抹面層砂漿 , 立即將玻璃纖維網壓入砂漿內 , 使玻璃纖維網彎曲面朝向 eps 板。然后用抹子將玻璃纖維網趕平壓入薄抹面層 砂漿內 ,不得外露。應注意不要拉扯玻璃纖維網 ,使其 自然展平。遇玻璃纖維網搭接處 , 其搭接長度左右 100mm ,上下 80mm。玻璃纖維網壓入后 12h 后方可 開始抹第 2 遍砂漿。抹面砂漿總厚度控制在 36mm。314 施工條件控制措施1) 基層施工檢驗eps 板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng) 施工前外墻垂直、平整度應滿足規(guī)范要求。外墻預留洞口、管道、外墻支架、門窗附框或門窗框均應施工并 檢驗合格。始前 ,均須先完成樣板墻 , 經施工企業(yè)自檢 , 并經專業(yè)監(jiān)理工程師檢驗合格后 ,方可開始大面積施工。4) 分層檢驗制度為確保外保溫工程施工質量。 在 eps 板粘貼前 ,由施工企業(yè)技術負責人、專業(yè)監(jiān)理工程師、業(yè)主代表及相關施工班組負責人對基層進行驗 收。驗收合格后簽署移交手續(xù) ,以確?；鶎淤|量。eps 板粘貼及薄抹面層施工完成分別由施工企業(yè)自檢后 ,由專業(yè)監(jiān)理工程師逐層復檢 , 并簽署驗收意見。外保 溫工程整體完成后 , 經驗收合格方可移交給外墻涂料 施工班組。嚴格的分層檢驗制度可有效杜絕質量缺陷 ,確保各層施工質量。4 結語eps 板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)是一種現場成型的 外墻外保溫技術系統(tǒng) ,其施工質量同材料性能、施工操 作過程、施工條件等很多因素有關。在外墻外保溫工程迅猛發(fā)展的同時 ,應對外墻外保溫系統(tǒng)嚴格設計、施 工、材料等環(huán)節(jié)的預控。采取有效措施減小質量隱患 , 杜絕質量事故的發(fā)生 , 以提高 eps 板外保溫工程的整體施工質量。使外墻外保溫具有的蓄熱能力強、熱穩(wěn) 定性好、熱橋減弱、使用壽命長、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點 充分體現出來。本工程通過采取上述各項措施 , 經各環(huán)節(jié)嚴格控制 , 施工質量良好。經施工兩年后工程回 訪無質量問題。參考文獻 :2) 施工作業(yè)環(huán)境按外墻外保溫工程技術規(guī)程j gj 14422004 強制性條文規(guī)定 :外保溫工程施工期間以及完工后 24h 內 , 基層及環(huán)境空氣溫度不應低于5 。夏季應避免陽光暴曬。在五級以上大風天氣和 雨天不得施工。3) 成品保護eps 板表面不得長期裸露 , eps 板安裝上墻后應及時做抹面層。外保溫施工各分項工程 和子分部工程完工后 ,應做好成品保護。315質量管理措施1) 施工方案審核制度 為提高 eps 板薄抹灰外 墻外保溫系統(tǒng)的質量 , 應在各階段加強管理。施工前 應編制詳細的施工方案 ,經嚴格審核后 ,作為施工主要依據。2) 技術交底制度 由于工程的單一性 , 外保溫工 程開始前 ,應選擇專業(yè)工人并進行集中技術交底 ,確保 施工的標準化和統(tǒng)一化。3) 樣板領路制度各外保溫施工班組在工程開建設部科技發(fā)展促進中心 j gj 14422004 外墻外保溫工程技術規(guī)程s. 北京 :中國建筑工業(yè)出版社 ,2005 . 建設部科技發(fā)展促進中心 , 北京振利高新技術公司. 外墻外保 溫技術百問m. 北京 :中國建筑工業(yè)出版社 ,2003 .王濤 ,莊文東 ,張蕾. 外墻外保溫的應用技術研究j . 青島建筑 工程學院學報. 2004 ,25 (1) :992102 .123( 上接第 119 頁)電動推桿伸縮時 , 可驅動槍頭支架 3 及槍頭 4 俯仰擺 動。槍頭 4 與回轉水槍 1 之間則采用高壓橡膠管連接。多功能水槍依靠水力驅動實現水槍在水平平面內 的兩極限位置之間的往復擺動 ,能耗小、成本低。采用 適當控制方案可以遠程控制 , 實現復雜的水平回轉和 俯仰運動規(guī)律 , 可以精確定位。限位環(huán)驅動定位機構 和俯仰機構的傳動采用連桿機構 , 結構簡單 , 制造、裝 配及維修容易。4結語遠距離輸砂是最適合