黄河堤防工程吹填固堤新技术研究与应用.docx

黄河堤防工程吹填固堤新技术研究与应用务新超(黄河水利职业技术学院 ,河南 开封 475003) 摘要 利用疏浚设备 ,远距离输砂是适合黄河进行机淤固堤的施工方法 。为进一步提高设备的生产效率 ,对组合泥浆泵 、排泥管道 、退水设备等进行改进 ,研制了集浆增压罐 、9psj 泥浆泵 、分岔式排泥管 、自流式排水和浮动倒虹 吸排水 、多功能自动旋喷水枪等吹填施工设备 。结合这些设备的构造和工作原理 ,在工程中应用 ,取得了一定的经 济效益 。 关键词 黄河堤防 ;堤防加固 ;疏浚设备 ;改进 ;工作原理 中图分类号 tv871 文献标识码 a 文章编号 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吹填固堤是在黄河下游利用水流含砂量较大的特点 ,将浑水或泥浆引至沿堤洼地或人工围堤内 ,以降低 流速 ,沉砂落淤 , 加固堤防。根据实际需要 , 出现了远 距离输砂机械设备 ,即组合式机淤设备 ,如图 1 所示。成 , 上部焊接数个进浆孔与 泥 浆 泵 输 砂 管 衔 接 ,中部为泥浆压力仓 ,下部呈圆锥漏斗形状与 排泥管相接 , 并焊接支架来承重。 集浆增压罐工作原理是通过 6pnl2255 型泥浆泵从取土场取泥浆直 接输送到封闭的集浆罐图 1 组合泵吹填固堤示意1吹填固堤输泥设备的新技术改进在实际施工中 , 影响机淤生产能力及效率的环节 很多 ,其主要有 : 土场的选择 ; 机械性能的充分利 用 ; 泥浆含砂量及流量的大小 ; 淤区工程的安全及 退水问题。土场的选择与自然条件有关 ,不再赘述 ,以 下主要针对泥浆泵淤填固堤的一些技术改进措施进行 阐述。111采用集浆增压罐代替组合泵 集浆增压罐的构造如图 2 所示 , 采用钢板焊接而图 2 集浆罐结构示意中 ,利用泥浆势能产生压力 , 经下部排放口输送出去 ,整个过程在密封状态下进行。主要优点: 可以形成 泥浆势能 ,达到增压效果 ,使泥浆泵的功率得到充分利 用 ; 减少泥浆中的含气量 , 避免接力泵的气蚀现象 , 收稿日期 2007210218 作者简介 务新超 ,黄河水利职业技术学院交通工程系主任 ,副教授 , 河南省开封市东京大道西段 475003 , 电话 : ( 0378 )3658097 , e2mail :xc228151 1631com务新超 :黄河堤防工程吹填固堤新技术研究与应用2008 no . 9119提高机械效率 , 降低使用成本 ; 避免了集浆池决口、漏浆停机 ; 移动起来方便省时 , 并且结构简单、造价 低廉 ,可重复使用。排距 1 000m 左右较为理想 , 当排 距超过 1 500m 时 ,可增设加压泵一套。112 新型 9psj 泥浆泵的开发为提高工效 , 组织技术人员和泥浆泵生产厂家一 起研制了新型 9psj 泥浆泵 ,其性能如表 1 所示。表 1 psj 系列衬胶砂泵性能指标对比式退水闸( 见图 4) 。进水口由支撑浮筒、吸盘及自由阀门组成 ,可随水面自由升降 ;退水管上设注水口和退水 阀门。启用时 ,由注水口注满水后 , 开启退水阀门 , 靠 水压力作用产生虹吸现象 , 退水可达到排清不排浑的 作用。该结构具有结构简单、移动方便、安全系 数高、可重复利用的特点。212自流式退水管自流式退水管道共分 3 节 : 花管段图 4 浮动式退水闸示意最大流量(m3h)规格型号最大扬程m配带功率kw转速( rmin)连接方式序号在直径128psj9psj525704253575115870960间接 直接30cm 的输泥管道周围自上而下 , 用气割割成直径为5cm 的圆孔 ,上下左右圆孔间距为 3cm ,圆孔交错布置 ,加工改造成花管 ,将花管竖立在淤区内 ,高度不低于围 格堤 ; 90圆弧弯管段用于连接第 1 、3 节 ,减少排水 阻力 ; 直径 30cm 的大泵输泥管道平铺在原淤区内 地面 ,靠自然压强把清水排泄围格堤以外 ,铺设长度以 铺设到退水渠内为佳 , 避免泄水时冲击围格堤坡脚。 节与节之间采用螺栓与皮垫连接。第 3 节事先牢固埋 设在淤区内 ,管周围用土填实 , 使土体与管结合牢固 , 避免清水自管道与土体结合处渗水。自流式退水管道研制成功后 ,因其施工工艺简单 , 方便安全 ,造价低廉 ,经济适用 ,有效地排出清水 ,保留 泥砂 ,减少了淤区退水管道的重复埋设 ,减少了围格堤 看护人员 ,同时减少了围堤开口事故发生的几率 ,保证 了工程进度 ,节约了工程费用开支 ,取得了良好的效果。3多功能水枪研制多功能水枪由支撑系统、水平转动系统、俯仰系统 等组成 ,水平限位驱动定位机构如图 5所示。在回转水枪垂直段处增加一个可相对其 回转的驱动定位套 5 , 将 限位换向机构的两个限 位环固定在其上。由电 动推杆 2 通过驱动销 4 、9psj 泥浆泵将国内过去的外涡流改为内涡流 , 减少了原来外涡流对泵前后护扳的压力冲刷、磨损 ,提高 了护板的使用寿命 ,并且前后护扳采用整体或分体式 , 可根据不同情况选择材质。9psj 泥浆泵还在密封形 式、整体材料和进水方式等方面作了改进: 以干式密 封替代湿式密封 , 同时将泵内部的前后板与前后端盖 合并在一起 ,提高了泥浆设备的使用性能 ; 整体采用 球墨铸铁 ( qt6022) 增加泵体的耐磨程度 , 同时增加轴 套防锈和耐磨措施 ; 始端由单级单吸式改为单级双 吸式 ,有效地解决了轴向力平衡问题。113 分岔式排泥管分岔式排泥管设置在出水口位置 ,分为主管、岔管 和开关阀。主管与输泥管道相接 , 末端采用钢板焊接封堵 ,为普通铁质排泥管 , 直径 30cm , 长度 300cm。主 管两侧分别焊接 3 根分岔管 ,为普通铁质排泥管 ,与主 管夹角为 30,直径 16cm ,长 40cm。岔管末端设置开关阀 ,一端与岔管螺栓连接 , 另一端与排泥软管螺栓连 接 ,在调整出水口位置时 , 可以根据需要关闭或开启。排泥软管布置在淤区内 , 根据排距的远近可以调整岔 管的数量和淤区内软管的布置方式。分岔式排泥管如 图 3 所示。连杆 6 驱 动 , 可 以 实 现回转水枪摆动极限位置 的调整和精确定位。多功能水枪俯仰机构如 图 6 所 示 , 后 端 支 座 6 固定在回转水枪 1 上 ,俯 仰 电 动 推 杆 5 后 端与 后 端 支 座 6 铰 接 , 前端与枪头支架 3 下端图 5 多功能水枪的水平驱动和限位机构图 3 分岔式排泥管结构示意由于该技术施工工艺简单 ,方便适用 ,在黄河吹填 固堤工程施工中得到了广泛应用 , 减少了工程的平整 工程量和平整难度 ,加快了工程施工进度 ,降低了工程 施工成本 ,取得了良好的效果。2淤区退排水设备改进211浮动式虹吸退水 根据泥砂分布的特点改进退水结构 , 制作了浮动图 6 多功能水枪的俯仰机构示意铰接。枪头支架 3 的上端则铰接在上支座 2 上。俯仰( 下转第 122 页) 1994-2013 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 施工技术第 37 卷122上刮一层配好的厚度约为 2mm 的薄抹面层砂浆 , 立即将玻璃纤维网压入砂浆内 , 使玻璃纤维网弯曲面朝向 eps 板。然后用抹子将玻璃纤维网赶平压入薄抹面层 砂浆内 ,不得外露。应注意不要拉扯玻璃纤维网 ,使其 自然展平。遇玻璃纤维网搭接处 , 其搭接长度左右 100mm ,上下 80mm。玻璃纤维网压入后 12h 后方可 开始抹第 2 遍砂浆。抹面砂浆总厚度控制在 36mm。314 施工条件控制措施1) 基层施工检验eps 板薄抹灰外墙外保温系统 施工前外墙垂直、平整度应满足规范要求。外墙预留洞口、管道、外墙支架、门窗附框或门窗框均应施工并 检验合格。始前 ,均须先完成样板墙 , 经施工企业自检 , 并经专业监理工程师检验合格后 ,方可开始大面积施工。4) 分层检验制度为确保外保温工程施工质量。 在 eps 板粘贴前 ,由施工企业技术负责人、专业监理工程师、业主代表及相关施工班组负责人对基层进行验 收。验收合格后签署移交手续 ,以确保基层质量。eps 板粘贴及薄抹面层施工完成分别由施工企业自检后 ,由专业监理工程师逐层复检 , 并签署验收意见。外保 温工程整体完成后 , 经验收合格方可移交给外墙涂料 施工班组。严格的分层检验制度可有效杜绝质量缺陷 ,确保各层施工质量。4 结语eps 板薄抹灰外墙外保温系统是一种现场成型的 外墙外保温技术系统 ,其施工质量同材料性能、施工操 作过程、施工条件等很多因素有关。在外墙外保温工程迅猛发展的同时 ,应对外墙外保温系统严格设计、施 工、材料等环节的预控。采取有效措施减小质量隐患 , 杜绝质量事故的发生 , 以提高 eps 板外保温工程的整体施工质量。使外墙外保温具有的蓄热能力强、热稳 定性好、热桥减弱、使用寿命长、节能效果显著等优点 充分体现出来。本工程通过采取上述各项措施 , 经各环节严格控制 , 施工质量良好。经施工两年后工程回 访无质量问题。参考文献 :2) 施工作业环境按外墙外保温工程技术规程j gj 14422004 强制性条文规定 :外保温工程施工期间以及完工后 24h 内 , 基层及环境空气温度不应低于5 。夏季应避免阳光暴晒。在五级以上大风天气和 雨天不得施工。3) 成品保护eps 板表面不得长期裸露 , eps 板安装上墙后应及时做抹面层。外保温施工各分项工程 和子分部工程完工后 ,应做好成品保护。315质量管理措施1) 施工方案审核制度 为提高 eps 板薄抹灰外 墙外保温系统的质量 , 应在各阶段加强管理。施工前 应编制详细的施工方案 ,经严格审核后 ,作为施工主要依据。2) 技术交底制度 由于工程的单一性 , 外保温工 程开始前 ,应选择专业工人并进行集中技术交底 ,确保 施工的标准化和统一化。3) 样板领路制度各外保温施工班组在工程开建设部科技发展促进中心 j gj 14422004 外墙外保温工程技术规程s. 北京 :中国建筑工业出版社 ,2005 . 建设部科技发展促进中心 , 北京振利高新技术公司. 外墙外保 温技术百问m. 北京 :中国建筑工业出版社 ,2003 .王涛 ,庄文东 ,张蕾. 外墙外保温的应用技术研究j . 青岛建筑 工程学院学报. 2004 ,25 (1) :992102 .123( 上接第 119 页)电动推杆伸缩时 , 可驱动枪头支架 3 及枪头 4 俯仰摆 动。枪头 4 与回转水枪 1 之间则采用高压橡胶管连接。多功能水枪依靠水力驱动实现水枪在水平平面内 的两极限位置之间的往复摆动 ,能耗小、成本低。采用 适当控制方案可以远程控制 , 实现复杂的水平回转和 俯仰运动规律 , 可以精确定位。限位环驱动定位机构 和俯仰机构的传动采用连杆机构 , 结构简单 , 制造、装 配及维修容易。4结语远距离输砂是最适合