空壓機(jī)循環(huán)管道供氣系統(tǒng)在基礎(chǔ)土石方施工中的應(yīng)用

黃自權(quán)，黃夢菡，敬 武，席天野

（1重慶誠業(yè)建筑工程有限公司重慶400039 2重慶第一建設(shè)（集團(tuán)）有限公司重慶400053）

空壓機(jī)循環(huán)管道供氣系統(tǒng)在基礎(chǔ)土石方施工中的應(yīng)用

黃自權(quán)1，黃夢菡2，敬 武2，席天野2

（1重慶誠業(yè)建筑工程有限公司重慶400039 2重慶第一建設(shè)（集團(tuán)）有限公司重慶400053）

基礎(chǔ)工程在平面上一般分布較廣，其土石方開挖主要采用空壓機(jī)配合施工。將空壓機(jī)集中布置，并利用循環(huán)管道貫通，形成一個(gè)大型的集中供氣系統(tǒng)；該系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)布置方式帶來的現(xiàn)場凌亂、噪音擾民、資源浪費(fèi)等缺陷，解決了基礎(chǔ)工程中各個(gè)部位、各個(gè)階段的施工需要，并促使施工現(xiàn)場達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能、安全文明及環(huán)保等要求。

循環(huán)供氣系統(tǒng)；基礎(chǔ)土石方；施工

1 循環(huán)管道供氣系統(tǒng)工作原理

容積型壓縮機(jī)的工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內(nèi)氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力。由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起氣缸容積變化。由于氣缸內(nèi)壓力的變化，通過進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過空氣濾清器（消聲器）進(jìn)入氣缸，在壓縮行程中，由于氣缸容積的縮小，壓縮空氣經(jīng)過排氣閥的作用，經(jīng)排氣管，單向閥（止回閥）進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力0.7MPa時(shí)由壓力開關(guān)控制而自動(dòng)停機(jī)[1]。當(dāng)儲(chǔ)氣罐壓力降至0.5～0.6MPa時(shí)壓力開關(guān)自動(dòng)聯(lián)接啟動(dòng)。

循環(huán)管道供氣系統(tǒng)采用Φ50鍍鋅鋼管絲接（或焊接）成的循環(huán)管道系統(tǒng)來密封儲(chǔ)存及傳遞由空壓機(jī)輸入的壓縮空氣，其工藝原理是采用將多臺(tái)空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣，通過軟管集中輸送到布置成回路的導(dǎo)管型循環(huán)管道供氣系統(tǒng)中進(jìn)行儲(chǔ)存，以整個(gè)循環(huán)管道系統(tǒng)作為額外增加的一個(gè)壓縮空氣臨時(shí)儲(chǔ)存容器，將排氣閥排走的那部分壓縮空氣收集起來供給更多的風(fēng)鎬工作，使空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣得到最大的利用，減少能耗的損失，從而達(dá)到對空壓機(jī)的最大利用率[2]。通過循環(huán)管道系統(tǒng)的布置如圖1所示。

2 適用條件

空壓機(jī)循環(huán)供氣系統(tǒng)可廣泛運(yùn)用，對山地地基形態(tài)的運(yùn)用優(yōu)勢更為突出。因此，絕大多數(shù)建筑工程的基礎(chǔ)土石方作業(yè)均可運(yùn)用空壓機(jī)循環(huán)供氣系統(tǒng)。主要適用于需要較多臺(tái)空壓機(jī)帶動(dòng)大量風(fēng)鎬進(jìn)行人工土石方開挖作業(yè)的地基基礎(chǔ)工程。

3 循環(huán)管道供氣系統(tǒng)的特點(diǎn)

3.1 經(jīng)濟(jì)性好：將空壓機(jī)輸出的壓縮空氣集中輸入整個(gè)循環(huán)管道系統(tǒng)中進(jìn)行儲(chǔ)存，以整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)收集常規(guī)操作時(shí)由空壓機(jī)輸送出來，將未能被風(fēng)鎬充分利用的壓縮空氣供給更多的風(fēng)鎬使用，提高對每臺(tái)空壓機(jī)的有效使用，減少現(xiàn)場需要配置的空壓機(jī)的臺(tái)數(shù)（相比常規(guī)布置可節(jié)省50%的機(jī)械投入），極大地降低了工程費(fèi)用，僅電能消耗方面就可節(jié)省68.4%的電能，經(jīng)濟(jì)性好。

3.2 操作方便：所有管道及管件一次性投入，可重復(fù)周轉(zhuǎn)使用，管道安、拆方便，可根據(jù)不同現(xiàn)場實(shí)際情況對其平面布置形狀做任意的調(diào)整。

圖1 循環(huán)管道供氣系統(tǒng)

3.3 使用靈活：整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)覆蓋范圍廣，出氣接口布置多，現(xiàn)場任意位置可以隨時(shí)連接風(fēng)鎬，有利于施工項(xiàng)目對現(xiàn)場工作面的動(dòng)態(tài)調(diào)整管理。

3.4 利于環(huán)境保護(hù)：所有空壓機(jī)集中就位后可以在該塊機(jī)械擺放場地外圍搭設(shè)安全防護(hù)欄桿，掛上密目安全網(wǎng)（或采用彩鋼板輕質(zhì)圍擋），便于現(xiàn)場安全和文明施工管理。若在噪聲污染管理較嚴(yán)格的區(qū)域施工，還可以將空壓機(jī)布置在相對密閉的工作棚內(nèi)，能夠有效降低噪聲污染。

4 循環(huán)管道供氣系統(tǒng)施工工藝流程及操作要點(diǎn)

圖2 循環(huán)管道供氣系統(tǒng)工藝流程

4.1 施工準(zhǔn)備

施工前，對施工場地做好規(guī)劃，精心組織人力、物力等資源，編制專項(xiàng)施工方案并做好技術(shù)交底等工作。

4.2 場地平整及機(jī)具、材料準(zhǔn)備

人工挖孔樁（或獨(dú)立柱基）等土石方作業(yè)施工前，應(yīng)平整施工場地，為搭設(shè)循環(huán)管道系統(tǒng)支架提供條件。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工要求，組織相關(guān)的機(jī)具設(shè)備以及管件等材料入場，并做好相關(guān)驗(yàn)收工作。

4.3 三腳架搭設(shè)

搭設(shè)三角架主要是為便于現(xiàn)場施工人員進(jìn)出，三腳架采用三根鋼管成45°左右斜角，并利用扣件相互連接成一個(gè)整體。三角支架架設(shè)循環(huán)管道離地高度以利于工人方便接管及施工人員在其下通行方便為原則，一般以1.5m左右為宜。

4.4 管件加工

將需要使用的Φ50鍍鋅鋼管用電動(dòng)套絲機(jī)套絲進(jìn)行連接，并利用配套的鉆孔機(jī)在鍍鋅鋼管上每@1500㎜位置對稱開兩個(gè)20㎜孔，在開孔位置焊接DN 20球閥[3]（如圖3）。

圖3 管件加工示意圖

4.5 空壓機(jī)安裝

將需用的檢校合格的空壓機(jī)按預(yù)先布置位置統(tǒng)一整齊擺放，并使用三相配電箱將所有的空壓機(jī)接入電源，并在四周用鋼管防護(hù)架（掛密目安全網(wǎng)）將空壓機(jī)圍起來。

4.6 循環(huán)管道安裝及支管連接

將加工好的Φ50鍍鋅鋼管分開放置在三腳架上，用配套直接頭和彎頭進(jìn)行分段連接（或采用焊接），連接完成后利用軟管連接空壓機(jī)，再開啟空壓機(jī)檢測是否存在氣體泄漏的情況，如發(fā)現(xiàn)有氣體泄漏的情況，立即對泄漏部位進(jìn)行修補(bǔ)及處理[4]（如圖4）。

圖4 支管連接示意圖

4.7 氣密性檢查

關(guān)閉所有氣閥，啟動(dòng)一臺(tái)空壓機(jī)，使循環(huán)管道內(nèi)充氣進(jìn)行氣密性檢查。檢查時(shí)，應(yīng)對每一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行逐一檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)后復(fù)查，直至氣密性完全符合要求。

4.8 連接風(fēng)鎬

將檢校合格后的風(fēng)鎬利用橡皮管連接到直管上，用細(xì)鐵絲將其綁扎牢固，完成后開啟空壓機(jī)再次檢測整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)是否出氣順暢及是否有氣體泄漏，如發(fā)現(xiàn)有氣體泄漏的情況，立即對泄漏部位進(jìn)行修補(bǔ)及處理。

4.9 施工作業(yè)

循環(huán)系統(tǒng)全部連接完成后，即可進(jìn)入施工作業(yè)，施工作業(yè)中需注意定期檢查風(fēng)鎬與支管的連接，定期維護(hù)空壓機(jī)，檢查主管的連接是否松動(dòng)，檢查電箱漏電保護(hù)器工作是否正常。并定期安排電工進(jìn)行巡視檢查。

5 結(jié)束語

基礎(chǔ)土石方工程采用空壓機(jī)循環(huán)供氣系統(tǒng)施工工藝，充分利用了空壓機(jī)的工作效率，更有利于現(xiàn)場的文明施工布置，有效控制現(xiàn)場噪音的集中排放，解決了現(xiàn)場凌亂、空壓機(jī)利用率的最大化等問題，保證了安全文明施工，節(jié)省了施工成本。并通過在多個(gè)工程中的成功應(yīng)用，目前已形成施工工法(CQCYGF-01-2009)，且該關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)科技查新(J20092731)，并已通過重慶市城鄉(xiāng)建委組織的科技成果鑒定，工藝合理，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)實(shí)踐，取得較佳的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

[1]JGJ46-2005.施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范[S]

[2]JGJ33-2001.建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程[S]

[3]劉慶山.建筑設(shè)備安裝工程施工工藝叢書[M].中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[4]郭邦海.管道安裝技術(shù)使用手冊[M].中國建材工業(yè)出版社，1999.

責(zé)任編輯：李 紅

Application of Air Compressors'Circulating PipelineGas Supply System for Foundation Earth and Stone Evacuation

Foundation projects generally distributew idely w ith an air compressor assisting in earth and rock excavation.Set air compressors together and link them w ith circulating pipelines to form a large centralized gas supply system;this system can avoid scene chaos,noise,resourceswaste and other defects caused by traditional arrangement,in thisway,construction requirementsof all partsand all stages in the foundation project can bemet and necessity ofenergy efficiency security,politenessand environmentalprotection can beaccomplished in construction sites.

circulating pipeline gassupply system;foundation earth and stone;construction

TU745.9

A

1671-9107（2012）05-0039-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.05.039

2012-03-15

黃自權(quán)（1979-），男，重慶人，本科，工程師，土木工程專業(yè)。

黃夢菡(1973-),女,重慶人，本科,工程師,土木工程專業(yè)。

敬武(1966-),男,重慶人，本科,高級(jí)工程師,工業(yè)與民用建筑專業(yè)。

席天野(1974-),男,重慶人，本科,工程師,土木工程專業(yè)。