張建懷 范大宇 申蘭麗
柳石枕是黃河防汛搶險最為常用的方法之一,不僅適用于堤防漫溢、坍塌、風(fēng)浪淘刷險情的搶護,而且也適用于河道整治工程漫溢、根(坦)石坍塌、壩基坍塌、墩蟄、潰膛險情的搶護。該方法具有就地取材,操作簡單,形狀規(guī)則,大小一致,整體性、柔韌性好,能適應(yīng)岸坡變化,抗沖性、適應(yīng)性強,緩流落淤效果好等特點,尤其適用于沙質(zhì)河床、含沙量高、沖刷力強的黃河防洪工程搶險,能有效掩護河床,控制險情發(fā)展。其形式有柳石枕、柳淤枕、懶枕、浮枕等(以下通稱“柳石枕”)。直徑一般為1.0m,最小直徑不小于0.7m,其長度可視出險情況、搶護尺寸和場地條件而定,枕長一般10m,最長一般不大于15m,最短不小于3m。
傳統(tǒng)柳石枕的操作方法有場地平整、打頂樁、鋪墊樁、放底攔繩和鉛絲、鋪柳、放龍筋繩、放石、捆枕、推枕9個步驟。其中捆枕是柳石枕操作最為關(guān)鍵的工序之一,一旦捆扎不緊不實,柳石包裹不嚴,在推枕過程中就容易散枕、折斷、漏石。
傳統(tǒng)捆枕的方法是(以長10m柳枕為例):待柳石鋪放完畢后,在柳枕兩側(cè)各由3人拉底攔繩,先把柳石枕用底攔繩用力扎緊,然后由2人把事先放置在枕下的鉛絲借底攔繩拉緊的瞬間迅速擰成死扣,捆扎綁緊,多余的鉛絲頭順枕軸線互相連接,必要時還可以在枕兩旁各用縱向鉛絲一道,將各道鉛絲相互連系。每隔0.5m捆扎一道鉛絲,10m柳枕需要捆扎鉛絲21道。一般情況下分兩組操作,每組8人,6人(每側(cè)3人)拉底攔繩,2人捆扎擰扣(操作時一定要注意安全,防止底攔繩被拉斷或隊員意外脫手,導(dǎo)致臨水側(cè)隊員落水)。這種操作方法簡單,但用人多,勞動強度大,效率低,安全隱患大,且不易扎緊,在柳石枕滾動過程中容易出現(xiàn)散枕、斷枕、漏石現(xiàn)象,影響柳石枕的搶護效果。
柳石枕的捆枕速度和質(zhì)量一直是制約柳石枕發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在多年的防汛搶險工作中,通過對柳石枕捆枕工序的研究,發(fā)明了一種實用的新型設(shè)備——手提式捆枕器。經(jīng)過實踐應(yīng)用,這種手提式捆枕器達到了方便靈活、省時省力的目的,不僅提高了柳石枕質(zhì)量和工作效率,而且也降低了勞動強度,節(jié)約了勞動成本。
手提式捆枕器主要運用杠桿原理研制,主要構(gòu)件由棘輪滾筒、棘輪扳手、底盤、鋼絲快速鎖緊裝置及鋼絲繩等組成(其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示)。工作原理是先將鋼絲繩穿過柳石枕并與裝有棘輪和滾桶的底座連接;然后安上手動扳手前后推動,把鋼絲繩纏在滾筒上的同時,把柳石枕緩緩拉緊;最后人工用鉛絲把柳枕捆緊,再快速地把鋼絲繩松開,完成一道鉛絲的操作程序。重復(fù)以上操作,進入下一道鉛絲的捆扎。
圖1 手提式捆枕器基本結(jié)構(gòu)
①使用靈活,操作簡單。該機架為板式結(jié)構(gòu),與枕的結(jié)合性好,不會出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。搶險隊員一看(或看一遍演示)便會操作使用,不需要進行長時間的專門培訓(xùn)。
②拉緊無間歇,速度快。采用雙棘輪扳手與滾筒棘輪配合轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)滾筒旋轉(zhuǎn)拉緊無間歇,拉緊速度比單棘輪提高1倍。
③自動鎖緊功能。捆枕器與鋼絲繩連接,一頭為掛鉤方式,一頭為凸輪自動鎖緊結(jié)構(gòu),這種自動鎖緊結(jié)構(gòu),鎖緊力能隨鋼絲繩拉力增大而增大,提高了連接速度和可靠性,可捆扎直徑700~1200mm的柳石枕。
④掛鉤阻尼防脫。捆枕器與鋼絲繩掛鉤連接,采用彈簧鋼片阻尼防脫機構(gòu),防止繩套松動自然脫落,摘掛鉤省時、省力,實現(xiàn)了快速摘鉤、快速掛鉤。
⑤鋼絲繩套插壓接。鋼絲繩套制作采用插接與壓接相結(jié)合的方法,與目前常用的插接和用鋼絲繩卡子、鋼絲繩套制作相比,抗拉力大,不扎手,無繩節(jié),表面平滑,外形美觀。
⑥整體效果好,輕便。在板式機架上焊接棘輪、滾桶等部件,整體強度好,結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,體積小,重量輕(單體重量僅為5kg),便于攜帶搬運。
⑦安全省力,工效高。拉緊部分利用杠桿原理,引用棘輪扳手,輕巧省力,消除了拉底攔繩帶來的不安全因素,一人輕松操作,大大提高了工效,降低了勞動強度。
⑧使用壽命長。該設(shè)備引用美國產(chǎn)的棘輪扳手,不僅具有輕巧靈活的特點,而且棘輪及主要部件采用了高強度材料加工制成,耐久性好,可以使用20年以上。
⑨適應(yīng)性強,運行維護費用低。該設(shè)備為純手工操作,不用油,不用電,適用于各類出險情形、各種惡劣環(huán)境條件,不受自然條件和外界條件的限制。
近幾年,手提式捆枕器在山東省推廣100多臺(套),在歷次黃河防汛搶險中得到廣泛應(yīng)用。
①大大提高了工效,為防汛搶險爭取了寶貴時間。該設(shè)備采用雙棘輪扳手交替操作,且使拉緊滾筒連續(xù)旋轉(zhuǎn)無間歇,與傳統(tǒng)捆枕方法相比,用時縮短近一半,大大提高了工作效率,為控制險情爭取了寶貴時間。
②大大降低了勞動強度,節(jié)約了勞動成本。2005年7月20日,濟南市天橋區(qū)武裝部組織民兵進行黃河防汛搶險演習(xí)。演習(xí)中,搶險隊使用該設(shè)備進行柳石枕捆扎(如圖2)。12名隊員使用6臺捆枕器,21道捆分兩次完成,第一次先捆1、3、5、7、9、11道,第二次捆2、4、6、8、10道,2分鐘完成一個枕的捆枕工序,在推枕環(huán)節(jié)沒有發(fā)生散枕、斷枕和漏石現(xiàn)象。搶險隊員一致認為,該設(shè)備非常好用。據(jù)初步統(tǒng)計,一般捆一道鉛絲用時0.5~1分鐘,2人操作一套捆枕器,10組同時操作,一個枕捆21道鉛絲,捆一個柳石枕只需2~3分鐘,而且捆扎力大,比傳統(tǒng)方法提高20%以上,勞動強度降低80%以上,大大節(jié)約了勞動成本。
③社會和經(jīng)濟效益顯著,推廣前景廣闊。黃河安危,事關(guān)大局。黃河一旦決口失事,后果不堪設(shè)想。黃河防汛搶險,河道整治工程出現(xiàn)根(坦)石坍塌、墩蟄、潰膛等,以及堤防工程出現(xiàn)坍塌、滑坡等險情,捆拋柳石枕是行之有效的搶護方法,是千百年來沿黃人民與黃河洪水斗爭的經(jīng)驗總結(jié)。手提式捆枕器的推廣應(yīng)用,大大提高了柳石枕的捆拋質(zhì)量,提高了防汛搶險水平,能有效遏制險情的發(fā)展擴大,對確保黃河防洪安全具有重要的意義。