淺析創新器機具在黃河工程改建中的綜合應用效率

張志強李昆胡新濤

（1.山東黃河河口管理局利津黃河河務局，東營 257400；山東省東營市利津縣明集鄉社區建設服務中心，東營 257442）

淺析創新器機具在黃河工程改建中的綜合應用效率

張志強1李昆2胡新濤1

（1.山東黃河河口管理局利津黃河河務局，東營 257400；山東省東營市利津縣明集鄉社區建設服務中心，東營 257442）

創新器機具加裝配套在挖掘機、推土機在黃河下游改建工程中實現一機多用，有力強化了多用途能力，性能得到全面提升。其功能、效率倍增。使用效果證明，各器機具性能優良。從而改變了傳統人工單調施工模式。創新器機具的綜合的采用不但縮短工期，降低費用，且還大幅度提高功效，減輕勞動強度，創造社會效益、經濟效益價值顯著。

創新器機具 應用效率分析 黃河工程

引言

隨著社會的進步和發展，眾多創新器機具在不斷發明、創新、改造、完善中誕生。為使工程優質高效完成，我們嘗試利用創新機械器具、搭載在定型機械上，人機優化配合，在施工過程，彰顯創新器機具與機械、人工結合的新特點、新優勢、新功效。

1 工程概況及施工難點

1.1 工程概況

黃河下游改建工程位于黃河左右兩岸，是黃河標準化堤防工程向下游的延續亮點之一。需改建的險工10余處、控導工程多處、加高幫寬堤防工程135余公里。原工程經過數十年的運行，已經達到設計使用期限，為確保黃河長治久安，提高工程防洪能力，采用新的工程建設標準，達到標準化堤防要求。

1.2 施工難點

堤防加高幫寬工程是按新設計標準加高幫寬，臨背邊坡統一按1:3修筑。險工改建工程是將原護砌舊石坡拆除后，按新設計參數砌筑。即將土邊坡由1：0.8整修為1: 1.3。施工時，傳統作業為人工鐵锨挖、洋鎬刨、撬杠掀、人工搬運、菜耙順坡，人工很難在1:0.8壩基邊坡上站立，尤其是需將舊石拆除及土方外運，其困難大又影響下道土工布鋪設、砌石等工序的順利進行。其費工、費時、安全性差，人工勞動強度大，功效很低，工期長。

為有效提高河道防洪能力，確保改建工程竣工后正常運用及工程的安全，使未來工程管理成為新亮點，有力促進該區域經濟發展，提高人民生活條件，我們改進施工工藝、尋找新施工方法。如HCX-1機載刮坡器、HCX-2機載夯坡器、機拖順坡器、HHLJCX-1型自動脫鉤器等，應用效果顯示其功效、經濟效益顯著。

2 創新器機具的特點、原理、施工工藝、效率分析

2.1 創新器機具主要有

刮坡器、夯坡器、順坡器、脫鉤器等是日立ZX350LCK型挖掘機或類同機型的配套專用器具，實用成效顯著。

2.2 各創新器機具特點

構造合理，制造簡單、性能優良、整體安裝、拆運方便，實用性強、省工省時高效、耐用易保管等。

2.3 各創新器機具特點、原理、施工工藝及效率分析

2.3.1 HCX-1機載刮坡器

（1）特點。刮坡器可集：刮、割、削、收、補、運、堆多功能于一身。

（2）原理。該器具是利用前鋒刃刀切割斂收預留或超厚堤壩、渠坡土方，由導流板進入斗內，同時移動主機將土方用于其他位置填洼補缺或回填。從而解決傳統人工修坡功效低，因挖掘機齒而無法一次性完成修整邊坡到位的設計要求。

（3）施工工藝。根據設計要求進行壩坡、渠坡修整施工時，需進行縱向、橫向切削厚度尺度放樣，預留界定安全數值。為防止邊坡出現凹凸，根據實踐經驗，有利于上下、左右邊坡平順的最佳狀況，工作時，縱向預留0.1～0.2m搭接寬度為宜。

進行堤坡壩坡、渠道邊坡開挖削坡時，首先將刮坡器與主機連接牢固，選定挖掘機最佳工作位置，根據邊坡設計1：2～1：3要求，進行逐段與逐坯刮坡，充分利用多余土方。

表1 1HCX-1機載刮坡器與傳統工藝施工效率比較表

（4）效率分析（由表可看出）。實用結果證明：該器具有效地克服、解決了傳統施工中費用高、效率低、工期長、勞動強度大，安全性差等問題。比50人工提高效率8.91倍，比傳統施工方法省工、省時、高效、節約，創造綜合經濟效益十分可觀。

2.3.2 HCX-2型機載板式夯坡器

（1）特點。夯坡器設計簡單、造價低，耐用易養護保管。比傳統施工方法省工、省時、高效、節約、效率凸顯。

（2）原理。該器具是充分利用挖掘機強大的動力源及其可變機械臂的伸、彎、收、拍等特點，將制造好的夯實板巧妙地嫁接固定在該機鏟斗底端。利用該機油壓操作裝置，輕松將夯板自重與挖掘機鏟斗重量疊加在一起，機手有效地控制調節其不同姿勢、角度，順勢、定位、斜向拍打擊實壩體坡面，使壩坡達到平順一致、光滑密實，并保持原壩基整體穩固。

（3）施工工藝。夯實作業前先將夯坡器與主機鏟斗接緊固牢，并嚴格檢查其安全性。夯實作業時根據夯實邊坡坡度、夯實度等實際要求，首先巧用夯板，刮凸補凹，消除壩坡個別凸凹部位。其次，要適時移動挖掘機，尋選妥當位置，由上而下，先左后右或反之，做到逐段逐層夯實，夯板之間要順向或橫向必須相互搭壓0.05～0.1m，確保夯實壩坡不遺漏，使壩坡平順、光滑，夯實度符合設計標準。

表2 HCX-2型機載板式夯坡器與傳統工藝施工效率比較表

（4）效率分析（由表可看出）。在施工環境條件和夯實面積相同情況下，采用該夯坡器與傳統人工夯實比較，施工質量、工作效率有極大提高。實踐證明：一是夯實壩坡平順、光滑；二是壩坡整體固結性強，無明顯蓬松現象；三是巧用夯板刮凸補凹，可一器多用；四是夯實效率高，綜合單價低；五是省工并降低人工勞動強度；六是省時、縮短工期，減少施工費用；七是比人工提高效率23.6倍。

2.3.3 HCX-1機拖順坡器的特點、原理及施工工藝

（1）特點。設計簡單，構造合理，整體安裝、拆運輕便，耐用易保管等。最大優勢在于：一是與動力主機連接簡捷方便，順坡適用性強；二是制造成本低，養護簡單，使用壽命長；三是確保了工程施工質量，加快了施工進度，縮短了施工工期，四是大幅度降低人工勞動強度，提高功效；五是降低消耗，創造社會效益、經濟效益巨大。

（2）原理。該器具是利用工字雙側為刀刮割集收凹凸不平壩坡土方，集收、懸帶、移動、填平、順平坡度，使行進主機牽引順坡器將凸出多余土方刮平、懸帶、移動到凹洼處，且用于其他位置的填凹補缺順順。

（3）施工工藝。作業前，首先將HCX-1機拖順坡器油絲繩A（在下）、B（在上）與主機連接牢固，山推要選定適當位置再行工作。根據設計邊坡1：3要求，自上而下進行疊加遞減縱向順刮。作業時，為避免壩坡再次出現凸凹情況發生，根據實踐經驗，順坡時：可由上而下逐步遞減區段刮割，順向要間隔預留0.2～0.5m搭接坎。做到逐段、逐區拖順，使順坡器及時刮凸，充分利用多余土方補凹，使壩坡平順光滑，符合設計要求。

表3 1HCX-1機拖順坡器與傳統工藝施工效率比較表

（4）效率分析（由表可看出）。該實用新型器機具的高效果表現在：一是該機拖順坡器可以與動力主機相連，整體安裝、拆運方便，大幅度降低人工勞動強度，提高修坡功效，加快施工進度，縮短施工工期；二是制造成本低，養護簡單，使用壽命長；三是該順坡器能刮割收集土方，將凸出多余土方刮平、懸帶、移動至凹洼處，用于其他位置的填凹補缺，平順程度好，且一次性修整到位，確保了工程質量。四是比傳統施工工藝提高效率8倍。

2.3.4 HHLJCX-1型自動脫鉤器的特點、原理、效益分析

（1）特點。其：一是與起重機主吊鉤連接方便，適用性強；二是制造成本低，使用壽命長；三是拋石體積大，效率高，縮短搶險時間，及時控制險情發展，四是大幅度降低人工勞動強度，根除傳統人工強行摘鉤易造成人員意外傷害的危險；五是解決了大塊石的拋投或因距離遠而拋投不到位的難題。

（2）原理。利用機械軸與重量重心平衡偏轉原理。該器具是在起重機主吊鉤處連接自動脫鉤器上的鋼絲繩部分。當把已經裝石封好的籠體由起重機牽引自動脫鉤器按工程出險到達拋放位置，待籠體逐步降落到位時，起重機開始收桿放繩，自動脫鉤器U形環軸中心體以上部分重量大，重心偏移自轉而自行脫鉤，使拋投籠體快速到位。

表4 傳統人工拋籠與自動脫鉤機拋石籠效率比較表

（3）效率分析（由表可看出）。自動脫鉤器可謂：小器具，高效益，其制作簡單、造價低。該器具多次在其它險工、控導工程維修搶護中使用。實用效果顯著，具有省時高效、安全可靠、拋投籠體大，一次性準確拋投到位等特點，大大提高了效率。真正達到了拋投到位、搶護險情及時的目的。與傳統拋籠相比，為控制險情，確保堤防、險工、控導工程起到了決定性作用，自動脫鉤器提高效率10倍，其所發揮、創造的社會綜合經濟效益和防洪效益十分顯著。

3綜合經濟效率效益分析

創新挖掘機專用器具，可一機多用。經實用驗證：其性能優良，凸顯多功能、高效益、“省又快”組合力量得到大幅的提升，有效提高拆除舊壩、根石拋護及堤防加高幫寬高工程、倒運石料、破石，刮修、夯實壩基內坡高效能力，符合現時代創新理念。在不同時期、新環境均有重大的應用價值，并將促進交叉多類工程多領域的發展。克服解決了傳統人工效率低，安全系數差，勞動強度大，不能滿足新時期科學施工的需求。新型機具的研制和應用，彰顯一體化的機動、高敏捷性和良好的性能與人工密切相配合。

各創新器機具最大優勢一是與動力主機連接快捷方便，適用性強；二是制造成本低，養護簡單，使用壽命長；三是確保了工程施工質量，加快了施工進度，縮短了施工工期，四是大幅度降低人工勞動強度，提高功效；五是降低消耗，機具與人工相比，其效率分別為：8.91，23.6，8，10倍。

On Integrated Application Efficiency of Innovative Equipment in Yellow River Engineering Reconstruction

ZHANG Zhiqiang1,LI Kun2,HU Xintao1
（1.Yellow River Estuary Administration,Lijin Yellow River Bureau,Lijin257400；2.Mingji Community Service Center,Lijin county, Dongying,257442）

innovation machine tools equipped with supporting inexcavator, bulldozer in the lower reaches of the Yellow Riverreconstruction realized multi-usage, strengthened the multi-purposeability, and performance is raised comprehensively. Its function andefficiency duplicated. Using effect has been proved that all themachines have excellent performance, which changes the traditionalartificial boring construction pattern. The comprehensive adoption ofmachines and tools not only shorten the construction period, lower cost,and also significantly improve efficacy, reduce labor intensity, creatingsocial benefit, economic benefit value significantly.

innovative implement,application,efficiency analysis, Yellow River engineering