“科技创新 工程创优”系列报道(三)

23.11.2015  10:11

全液压自动控制可移动大型土方揉性输送设备在宽浅型河道开挖中的研发与应用

淮河入江水道整治工程是国务院确定的进一步治理淮河重点工程之一,该工程通过实施河道切滩、抽槽、浚深和堤防及建筑物除险加固,使入江水道全线达到12000 立方米每秒的行洪能力,江苏境内工程投资31.2亿元,目前已基本实施完成。

淮河入江水道金湖改道段东、西偏泓抽槽是淮河入江水道整治工程的重要建设项目,工程主要是对河道进行疏浚,其中东偏泓抽槽土方量为738.35万方,西偏泓抽槽土方量为752.46万方,合计共1490.81万方。

据工程现场项目负责人介绍,国内对类似宽浅型河道的开挖普遍采用挖掘机配渣土车施工,但这种施工方法存在运土效率低、受天气影响大、易造成环境污染、安全性较差、作业成本相对较高等缺点。金湖改道段东、西偏泓抽槽土方开挖量较大,采用传统施工工艺,施工工期较长,对于跨汛期施工工程而言,无法满足行洪要求;另外,考虑到该工程土方开挖弃土区较近的优势,工程参建单位决定研发可移动自动输送设备运送开挖土方。

为此,省淮河入江水道监管局组织开展了“全液压自动控制可移动大型土方揉性输送成套设备开发和应用”的课题研究,重点就皮带输送机桁架、快速组装、液压自动化控制系统、移动系统等关键技术环节进行攻关,并在研究成果的基础上组织制造了全液压自动控制可移动大型土方揉性输送设备。

目前,该设备在淮河入江水道东、西偏泓抽槽工程上得到成功应用,并取得了良好的经济效益。其施工工艺流程为:输送机行走——输送机就位——挖掘机装土——输送机皮带输土——弃土区整平。

这套全液压自动控制可移动大型土方揉性输送设备的施工工艺与传统施工工艺相比具有明显的优越性。

一是更环保、节能。传统土方施工主要是用自卸汽车配挖掘机等施工机械施工。在施工过程中易产生大量扬尘、排放大量尾气,噪音污染也较大。而采用输送机设备施工是以电能为动力,降低了大气、噪音等方面的环境污染,而且能源消耗也明显降低。

二是临时设施大幅减少。传统土方运输车辆施工,需要修筑临时道路,并要定期维护,事后还需拆除。而采用输送机设备施工就不需要修筑、维护和拆除临时道路。

三是施工更安全。传统土方运输车辆施工,现场施工车辆较多,存在明显交通安全隐患,必须落实专人在现场指挥交通,确保交通安全。而采用输送机设备施工消除了交通安全隐患,可避免交通事故发生。

四是受气候条件影响小。传统土方运输车辆施工,一旦遇到雨雪天气,因道路湿滑而无法施工,特别是遇到多雨季节,每场雨后基本一个星期无法施工,工效明显降低,工程进度不能保证,施工成本随之提高。而采用输送机设备施工,雨停即可正常施工,提高了工效,节省了工期,降低了成本。

五是经济效益明显。经现场施工测算,每天开挖运输土方6000方,传统土方施工在500米运距内,需消耗柴油约4.2吨,即每方耗油0.7千克,而输送系统施工需消耗柴油1.4吨,即每方耗油0.23千克。按目前市场价格8100.00元每吨计算,输送机施工每方节省柴油0.47 千克,每方节约3.81元。

全液压自动控制可移动大型土方揉性输送设备在研发过程中,获得了多项技术成果,形成了5 项技术创新:一是自由液压控制的自动化执行系统;二是步行式仿生移动系统;三是快速组合联接集成系统;四是揉性带连续传送系统;五是挖土、送土、堆土的最佳匹配参数协调优化。目前,这套设备已获得2项国家专利,1项水利水电工法。经省水利厅专家组鉴定认为:该项研究成果已达到国际先进水平,适合于宽浅型河道土方开挖施工,具有广泛的推广应用前景。(供稿:省水利工程建设局  蒋建云 责编:厅办公室 栾庆明)