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【摘 要】黄河安危事关大局,由于国家历来对黄河防洪极为重视,随着国民经济的发展,科技的进步,国家对黄河防洪安全的要求也越来越高,随着社会和治黄现代化建设的发展,已从传统的人工抢险向现代化机械化抢险转变,逐渐改变了过去防汛抢险依靠人海战术,没有专用的快速抢险成套设备,在抗洪过程中人员劳动强度过大,效率低,甚至错过了抢险的最佳时机,往往给抗洪斗争造成的被动局面。近年来,随着装载机、挖掘机、大型自卸车等大型机械在黄河防洪工程抢险中广泛应用,在险情抢护中,缩短了抢险时间,减轻了劳动强度,节约抢险了投资,使抢险能力得到了大幅的提高,体现着人性化的现代抢险发展趋势。
【关键词】黄河;抢险;机械
一、目前机械化抢险的开展
根据黄河防汛抢险的特点,考虑场地实际条件,为使装车机械设备和自卸汽车都能发挥出较多机械效能,提高防洪减灾中的科技含量,各防汛单位积极开展了抢险新机具和抢险新材料的探索,近几年,一大批实用性强,安全可靠,可大大减轻劳动强度、提高抢险效率的机械化研究成果在黄河抗洪抢险中发挥了较好的作用。叉车配合自卸车装抛厢枕、叉车送柳料、自卸车装抛土工包等抗洪抢险新技术已应运而生。
二、大型机械在黄河防汛抢险中的应用
在抢险实践中,河道工程抢险方法中的捆抛柳石枕、柳石楼厢及抛土工包等。这些方法多道工序要靠人力和机械协作,所以抢险技术人员和机械协作也十分重要,人机有效结合工作,可达到互相弥补,取长补短的效果。
本次分析数据主要来自2013年7月11日—12日封丘古城控导工程开展大型抢险机械代替人工抢险演练、2004-2005年封丘顺河街工程13坝进占实验和部分实战抢险:
1、叉车配合自卸车装抛厢枕与人工对比
在抢险需抛楼厢时,叉车、装载机(或挖掘机)和自卸车组合抢险要合理匹配。使用叉车插运柳秸料,装载机(或挖掘机)挖掘机配合装石,用自卸汽车装、运和抛厢枕,抛运快,效率高。为了充分发挥自卸车的运输和叉车机械设备的效率,必须进行合理的配套。自卸车不仅能运、而且还能抛石,利用车厢长的特点可一次抛投到位。
主要人机匹配:一部叉车,配一部装载机(或挖掘机)和1辆自卸车。操作人员4人。
运距:柳桔料20米以内,其他就近;自卸车运距600米以内。
实施过程:
挖掘机(带辅爪)配合自卸车装抛厢枕实施:装料现场位于24坝,由指挥员指挥铺绳人员将绳铺好,移至自卸车车厢内,由挖掘机将按照底铺一层软料、中间放置块石、顶部盖一层软料的顺序将软料和块石均匀装至在车厢内,再由人工封口,然后自卸车行至抛投于18坝出险部位。
人工捆抛柳石枕实施:18坝现场装料,由指挥员指挥铺绳人员将木桩和绳铺好,由人工将按照底铺一层软料、中间放置块石、顶部盖一层软料的顺序将软料和块石均匀装在坝上防冲沿处,再封口,然后人工将厢枕抛投。厢枕捆抛操作人员35人(负责指挥、铺绳、铺料、搬运石料、捆绳等)。
经计量分析:一部叉车,每次最多可叉装10余方柳桔料,为便于满足装抛厢枕质量,每次一般叉装2-3立方柳桔料,平均每小时装运43.2立方。一部自卸车,每次最多可装、运10-20余方厢枕,并可直接抛投厢枕到指定位置(这是民工无法代替的)。
人工捆抛柳石枕,25人平均每小时完成30.39立方。
经推算,同时间内人工捆抛柳石枕同等体积约需要35.5人,且必须依托出险地点操作(人工无法搬运),安全性相对较差,投资约是机械的1.59倍(机械投资:136.94+191.09+131.71+4*200/8=559.74;人工投资:35.5*200/8=887.5)。
采用叉车和自卸车组合抢险速度快,转移工作场地方便,并可在短距离工作场地自由活动,有效提高抢险效率。
2、叉车送柳料抢险与人工对比
主要人机匹配:一部叉车。
运距:柳桔料100和200米以内。
实施过程:
(1)、在装料现场20坝,由指挥员指挥叉车装料,运至19坝,运距为100米。
(2)、在装料现场22坝,由指挥员指挥叉车装料,运至20坝,运距为200米。
经计量分析:在抢险需搬运柳秸料时,使用叉车插运柳秸料。一部叉车,每次最多可叉装20余方柳桔料,每次一般叉装12立方柳桔料,100米内每小时可叉运456立方;200米内每小时可叉运375立方。平均415.5立方。
人工拉運,40人,100米内每小时拉运354.67立方;38人,200米内每小时拉运214.29立方。平均284.5立方。
经推算,一部叉车,同时间内同等体积拉运柳桔料相当于57人的工作量,即同条件下人工拉运柳桔料投资约是机械的10.04倍(机械投资:141.92;人工投资:57*200/8=1425)。
抢险采用叉车送柳、秸料时,可直接抛投厢枕到指定位置,且安全性相对较高。
3、装载机配合自卸车装抛土工包(土袋笼)与人工装抛土袋笼对比
自卸车不仅能运、而且还能抛,利用车厢长的特点和料物下落惯性,一次到位。
主要人机匹配:一部装载机,1辆10吨自卸车。操作人员4-10人。
运距:50米以内。
实施过程:
4、装载机配合自卸车装抛土工包(土袋笼)演练内容
(1)装载机配合自卸车装抛土袋笼。先由人工将铅丝笼铺于自卸车内,再由装载机将土袋装进车上的铅丝笼网片内,由封口机封口后,由自卸车运至指定场地抛投。(2)装载机配合自卸车装抛土工包。先按照自卸车车厢体积缝制土工包,铺于自卸车内,再由装载机将备方土装进土工包内,由缝包机封口后,再由自卸车运至指定场地抛投。 土工包(土袋)捆抛操作7人(负责指挥、铺绳、铺料、封口等)。
5、人工装抛土袋笼演练内容
现场先由人工装土、系口,人工将铅丝笼铺于指定位置,再由人工搬运土袋装进铅丝笼网片内,由封口机封口后,再进行抛投。装土、捆抛土工包(土袋)操作共需34人。
经计量分析:一部叉车,一部自卸车,每小时可装抛土工包(土袋笼)25.89立方,并可直接抛投到指定位置(这是民工无法代替的)。
人工装抛土袋笼,34人平均每小时完成5.45立方。
经推算,同时间内人工装抛同等体积土袋笼约需要162人,且必須依托出险地点操作(人工无法搬运),安全性相对较差,投资约是机械的8.14倍(机械投资:191.09+131.71+7*200/8=497.8;人工投资:162*200/8=4050)。
6、经实验研究分折,自卸车装抛土工包具有以下突出特点:
(1)、土工包水中进占或抢险的突出优势:一是不会发生局部土石流失,二是一定条件下可部分代替或全部代替石料或柳石枕,三是受抢险场地影响不大(异地装运),四是扩大了抢险操作空间,提高了抢险实效。
(2)、土工包水中进占或抢险主要注意事项:
由于土工包封装不饱满、包内土料物不密实,致使土工包比重较小,当水深大于8米或大河流速大于1.5米每秒时,土工包受水流横向推力的影响下,会发生流失现象。因此,应合理选定使用范围,尽量保证土工包封装饱满和包内土料物密实,从而确保抢险实效。
三、大型机械抢险的关键作用
1、最大程度合乎抢险原则
大型抢险机械如装载机、挖掘机、大型自卸车等在各县局、各机动抢险队都有配备,汛期放置在靠河的、容易出险的工程守险班,一旦发现险情,机械很快赶到,进而消灭险情。大型机械抢险机动、灵活、速度、效率的特点,最大程度的合乎了“抢早、抢小、全力以赴,一气呵成”的抢险原则。
2、遏制了大险的发生
历史上用传统柳石工抢险,从发现出险到组织人力、料物再到开始抢险往往耗费了相当长的时间,有时甚至一天也不能到位,在这一段时间里,险情已经发展,往往由小险发展成大险,使得抢险斗争面临着极其险恶的局面。现在用大型机械抢险大大缩短了从发现出险到开始抢险的时间,将险情消灭在较小的状态,从而遏制了大险的发生。
3、带来了抢险材料的新组合方式
大型土工包抢险在没有大型自卸汽车的条件下是难以做到的,有了大型自卸汽车则变的轻而易举。
4、抢大险时起关键作用。
当多处出险、大范围出险、平工段全线出险时,往往需要在一些关键的、突出的点上重点抢护,采取以点护线的方法,大型抢险机械可通过对局部工程的快速抢护,对整个险情的起到决定性的作用。
5、带来水中进占的新方法。
用大型机械快速高效的石料进占或土工包进占,速度快、占体小,经济上可行合理,这在没有大型机械时是不能做到的。大型机械抢险将险情消灭在较小的状态,大大减小了抢险的体积,这方面产生的经济效益是难以估量的。
四、大型机械抢险应提高的主要事项
1、机械手的操作水平的加强。机械化抢险具备适应“抢早、抢小、抢险快、抢险成功率高”的特点已成为防汛抢险发展的主要趋势。大型机械在抢险中作用的充分发挥基于对机械的快速、熟练、精巧、准确操作,机械驾驶员技术的优劣至关重要,在关键的时候甚至决定着抢险的成败。一个优秀大型推土机手的工作效率往往会超出劣手的一倍甚至数倍,装载机、挖掘机载土、抛石,自卸汽车直接卸石入水,都有石料到位、机械安全的问题,这就要求驾驶员即要将石料卸放到恰当位置,又要保证机械设备安全,否则将会给抢险造成困难,严重的还会酿成大祸。(二)抢险队伍组织建设。把机动抢险队建设成一支机动灵活、反应快速,抢险水平较高的专业化抢险队伍。才能保证在关键时刻拉的出、上的去、抢的住。根据黄河抢险中土石方工程较多的特点,为达到快速抢护的目的,选用优质高效的机械设备,组织机械化施工抢险,进行高强度土石方作业,对缩短抢险时间,节约抢险投资、减轻劳动强度,提高快速应变能力,才能抢得快,抢得牢,确保黄河安全。
2、加强指挥组织建设。作为黄河防汛机械化抢险中的指挥员,不仅要谙熟抢险中各类机械设备的性能,掌握其各类设备的最佳匹配效能,同时还更应该注重开发其创新性思维,在创新思维和完善机械设备的基础上,组织完成各项防汛抢险任务。
结束语
总之,应根据抢险需要、路况和运距的要求,合理搭配机械,不但可节约大量的人力物力,还能以最快的速度控制险情。使其更加符合在不同环境、不同条件下抢险与施工的要求,达到抢险之目的,使大型机械作业在抗洪抢险中发挥出更好的作用。
作者简介:武宗亮(1981-),男,汉族,河南封丘县人,工程师,主要从事防洪工程建设与治河防洪管理工作。单位:封丘黄河河务局。
【关键词】黄河;抢险;机械
一、目前机械化抢险的开展
根据黄河防汛抢险的特点,考虑场地实际条件,为使装车机械设备和自卸汽车都能发挥出较多机械效能,提高防洪减灾中的科技含量,各防汛单位积极开展了抢险新机具和抢险新材料的探索,近几年,一大批实用性强,安全可靠,可大大减轻劳动强度、提高抢险效率的机械化研究成果在黄河抗洪抢险中发挥了较好的作用。叉车配合自卸车装抛厢枕、叉车送柳料、自卸车装抛土工包等抗洪抢险新技术已应运而生。
二、大型机械在黄河防汛抢险中的应用
在抢险实践中,河道工程抢险方法中的捆抛柳石枕、柳石楼厢及抛土工包等。这些方法多道工序要靠人力和机械协作,所以抢险技术人员和机械协作也十分重要,人机有效结合工作,可达到互相弥补,取长补短的效果。
本次分析数据主要来自2013年7月11日—12日封丘古城控导工程开展大型抢险机械代替人工抢险演练、2004-2005年封丘顺河街工程13坝进占实验和部分实战抢险:
1、叉车配合自卸车装抛厢枕与人工对比
在抢险需抛楼厢时,叉车、装载机(或挖掘机)和自卸车组合抢险要合理匹配。使用叉车插运柳秸料,装载机(或挖掘机)挖掘机配合装石,用自卸汽车装、运和抛厢枕,抛运快,效率高。为了充分发挥自卸车的运输和叉车机械设备的效率,必须进行合理的配套。自卸车不仅能运、而且还能抛石,利用车厢长的特点可一次抛投到位。
主要人机匹配:一部叉车,配一部装载机(或挖掘机)和1辆自卸车。操作人员4人。
运距:柳桔料20米以内,其他就近;自卸车运距600米以内。
实施过程:
挖掘机(带辅爪)配合自卸车装抛厢枕实施:装料现场位于24坝,由指挥员指挥铺绳人员将绳铺好,移至自卸车车厢内,由挖掘机将按照底铺一层软料、中间放置块石、顶部盖一层软料的顺序将软料和块石均匀装至在车厢内,再由人工封口,然后自卸车行至抛投于18坝出险部位。
人工捆抛柳石枕实施:18坝现场装料,由指挥员指挥铺绳人员将木桩和绳铺好,由人工将按照底铺一层软料、中间放置块石、顶部盖一层软料的顺序将软料和块石均匀装在坝上防冲沿处,再封口,然后人工将厢枕抛投。厢枕捆抛操作人员35人(负责指挥、铺绳、铺料、搬运石料、捆绳等)。
经计量分析:一部叉车,每次最多可叉装10余方柳桔料,为便于满足装抛厢枕质量,每次一般叉装2-3立方柳桔料,平均每小时装运43.2立方。一部自卸车,每次最多可装、运10-20余方厢枕,并可直接抛投厢枕到指定位置(这是民工无法代替的)。
人工捆抛柳石枕,25人平均每小时完成30.39立方。
经推算,同时间内人工捆抛柳石枕同等体积约需要35.5人,且必须依托出险地点操作(人工无法搬运),安全性相对较差,投资约是机械的1.59倍(机械投资:136.94+191.09+131.71+4*200/8=559.74;人工投资:35.5*200/8=887.5)。
采用叉车和自卸车组合抢险速度快,转移工作场地方便,并可在短距离工作场地自由活动,有效提高抢险效率。
2、叉车送柳料抢险与人工对比
主要人机匹配:一部叉车。
运距:柳桔料100和200米以内。
实施过程:
(1)、在装料现场20坝,由指挥员指挥叉车装料,运至19坝,运距为100米。
(2)、在装料现场22坝,由指挥员指挥叉车装料,运至20坝,运距为200米。
经计量分析:在抢险需搬运柳秸料时,使用叉车插运柳秸料。一部叉车,每次最多可叉装20余方柳桔料,每次一般叉装12立方柳桔料,100米内每小时可叉运456立方;200米内每小时可叉运375立方。平均415.5立方。
人工拉運,40人,100米内每小时拉运354.67立方;38人,200米内每小时拉运214.29立方。平均284.5立方。
经推算,一部叉车,同时间内同等体积拉运柳桔料相当于57人的工作量,即同条件下人工拉运柳桔料投资约是机械的10.04倍(机械投资:141.92;人工投资:57*200/8=1425)。
抢险采用叉车送柳、秸料时,可直接抛投厢枕到指定位置,且安全性相对较高。
3、装载机配合自卸车装抛土工包(土袋笼)与人工装抛土袋笼对比
自卸车不仅能运、而且还能抛,利用车厢长的特点和料物下落惯性,一次到位。
主要人机匹配:一部装载机,1辆10吨自卸车。操作人员4-10人。
运距:50米以内。
实施过程:
4、装载机配合自卸车装抛土工包(土袋笼)演练内容
(1)装载机配合自卸车装抛土袋笼。先由人工将铅丝笼铺于自卸车内,再由装载机将土袋装进车上的铅丝笼网片内,由封口机封口后,由自卸车运至指定场地抛投。(2)装载机配合自卸车装抛土工包。先按照自卸车车厢体积缝制土工包,铺于自卸车内,再由装载机将备方土装进土工包内,由缝包机封口后,再由自卸车运至指定场地抛投。 土工包(土袋)捆抛操作7人(负责指挥、铺绳、铺料、封口等)。
5、人工装抛土袋笼演练内容
现场先由人工装土、系口,人工将铅丝笼铺于指定位置,再由人工搬运土袋装进铅丝笼网片内,由封口机封口后,再进行抛投。装土、捆抛土工包(土袋)操作共需34人。
经计量分析:一部叉车,一部自卸车,每小时可装抛土工包(土袋笼)25.89立方,并可直接抛投到指定位置(这是民工无法代替的)。
人工装抛土袋笼,34人平均每小时完成5.45立方。
经推算,同时间内人工装抛同等体积土袋笼约需要162人,且必須依托出险地点操作(人工无法搬运),安全性相对较差,投资约是机械的8.14倍(机械投资:191.09+131.71+7*200/8=497.8;人工投资:162*200/8=4050)。
6、经实验研究分折,自卸车装抛土工包具有以下突出特点:
(1)、土工包水中进占或抢险的突出优势:一是不会发生局部土石流失,二是一定条件下可部分代替或全部代替石料或柳石枕,三是受抢险场地影响不大(异地装运),四是扩大了抢险操作空间,提高了抢险实效。
(2)、土工包水中进占或抢险主要注意事项:
由于土工包封装不饱满、包内土料物不密实,致使土工包比重较小,当水深大于8米或大河流速大于1.5米每秒时,土工包受水流横向推力的影响下,会发生流失现象。因此,应合理选定使用范围,尽量保证土工包封装饱满和包内土料物密实,从而确保抢险实效。
三、大型机械抢险的关键作用
1、最大程度合乎抢险原则
大型抢险机械如装载机、挖掘机、大型自卸车等在各县局、各机动抢险队都有配备,汛期放置在靠河的、容易出险的工程守险班,一旦发现险情,机械很快赶到,进而消灭险情。大型机械抢险机动、灵活、速度、效率的特点,最大程度的合乎了“抢早、抢小、全力以赴,一气呵成”的抢险原则。
2、遏制了大险的发生
历史上用传统柳石工抢险,从发现出险到组织人力、料物再到开始抢险往往耗费了相当长的时间,有时甚至一天也不能到位,在这一段时间里,险情已经发展,往往由小险发展成大险,使得抢险斗争面临着极其险恶的局面。现在用大型机械抢险大大缩短了从发现出险到开始抢险的时间,将险情消灭在较小的状态,从而遏制了大险的发生。
3、带来了抢险材料的新组合方式
大型土工包抢险在没有大型自卸汽车的条件下是难以做到的,有了大型自卸汽车则变的轻而易举。
4、抢大险时起关键作用。
当多处出险、大范围出险、平工段全线出险时,往往需要在一些关键的、突出的点上重点抢护,采取以点护线的方法,大型抢险机械可通过对局部工程的快速抢护,对整个险情的起到决定性的作用。
5、带来水中进占的新方法。
用大型机械快速高效的石料进占或土工包进占,速度快、占体小,经济上可行合理,这在没有大型机械时是不能做到的。大型机械抢险将险情消灭在较小的状态,大大减小了抢险的体积,这方面产生的经济效益是难以估量的。
四、大型机械抢险应提高的主要事项
1、机械手的操作水平的加强。机械化抢险具备适应“抢早、抢小、抢险快、抢险成功率高”的特点已成为防汛抢险发展的主要趋势。大型机械在抢险中作用的充分发挥基于对机械的快速、熟练、精巧、准确操作,机械驾驶员技术的优劣至关重要,在关键的时候甚至决定着抢险的成败。一个优秀大型推土机手的工作效率往往会超出劣手的一倍甚至数倍,装载机、挖掘机载土、抛石,自卸汽车直接卸石入水,都有石料到位、机械安全的问题,这就要求驾驶员即要将石料卸放到恰当位置,又要保证机械设备安全,否则将会给抢险造成困难,严重的还会酿成大祸。(二)抢险队伍组织建设。把机动抢险队建设成一支机动灵活、反应快速,抢险水平较高的专业化抢险队伍。才能保证在关键时刻拉的出、上的去、抢的住。根据黄河抢险中土石方工程较多的特点,为达到快速抢护的目的,选用优质高效的机械设备,组织机械化施工抢险,进行高强度土石方作业,对缩短抢险时间,节约抢险投资、减轻劳动强度,提高快速应变能力,才能抢得快,抢得牢,确保黄河安全。
2、加强指挥组织建设。作为黄河防汛机械化抢险中的指挥员,不仅要谙熟抢险中各类机械设备的性能,掌握其各类设备的最佳匹配效能,同时还更应该注重开发其创新性思维,在创新思维和完善机械设备的基础上,组织完成各项防汛抢险任务。
结束语
总之,应根据抢险需要、路况和运距的要求,合理搭配机械,不但可节约大量的人力物力,还能以最快的速度控制险情。使其更加符合在不同环境、不同条件下抢险与施工的要求,达到抢险之目的,使大型机械作业在抗洪抢险中发挥出更好的作用。
作者简介:武宗亮(1981-),男,汉族,河南封丘县人,工程师,主要从事防洪工程建设与治河防洪管理工作。单位:封丘黄河河务局。