大型機(jī)械在黃河下游搶險中的研究與應(yīng)用

【摘 要】黃河安危事關(guān)大局，由于國家歷來對黃河防洪極為重視，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，國家對黃河防洪安全的要求也越來越高，隨著社會和治黃現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，已從傳統(tǒng)的人工搶險向現(xiàn)代化機(jī)械化搶險轉(zhuǎn)變，逐漸改變了過去防汛搶險依靠人海戰(zhàn)術(shù)，沒有專用的快速搶險成套設(shè)備，在抗洪過程中人員勞動強(qiáng)度過大，效率低，甚至錯過了搶險的最佳時機(jī)，往往給抗洪斗爭造成的被動局面。近年來，隨著裝載機(jī)、挖掘機(jī)、大型自卸車等大型機(jī)械在黃河防洪工程搶險中廣泛應(yīng)用，在險情搶護(hù)中，縮短了搶險時間，減輕了勞動強(qiáng)度，節(jié)約搶險了投資，使搶險能力得到了大幅的提高，體現(xiàn)著人性化的現(xiàn)代搶險發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】黃河；搶險；機(jī)械

一、目前機(jī)械化搶險的開展

根據(jù)黃河防汛搶險的特點(diǎn)，考慮場地實(shí)際條件，為使裝車機(jī)械設(shè)備和自卸汽車都能發(fā)揮出較多機(jī)械效能，提高防洪減災(zāi)中的科技含量，各防汛單位積極開展了搶險新機(jī)具和搶險新材料的探索，近幾年，一大批實(shí)用性強(qiáng)，安全可靠，可大大減輕勞動強(qiáng)度、提高搶險效率的機(jī)械化研究成果在黃河抗洪搶險中發(fā)揮了較好的作用。叉車配合自卸車裝拋廂枕、叉車送柳料、自卸車裝拋土工包等抗洪搶險新技術(shù)已應(yīng)運(yùn)而生。

二、大型機(jī)械在黃河防汛搶險中的應(yīng)用

在搶險實(shí)踐中，河道工程搶險方法中的捆拋柳石枕、柳石樓廂及拋土工包等。這些方法多道工序要靠人力和機(jī)械協(xié)作，所以搶險技術(shù)人員和機(jī)械協(xié)作也十分重要，人機(jī)有效結(jié)合工作，可達(dá)到互相彌補(bǔ)，取長補(bǔ)短的效果。

本次分析數(shù)據(jù)主要來自2013年7月11日—12日封丘古城控導(dǎo)工程開展大型搶險機(jī)械代替人工搶險演練、2004-2005年封丘順河街工程13壩進(jìn)占實(shí)驗(yàn)和部分實(shí)戰(zhàn)搶險：

1、叉車配合自卸車裝拋廂枕與人工對比

在搶險需拋樓廂時，叉車、裝載機(jī)（或挖掘機(jī)）和自卸車組合搶險要合理匹配。使用叉車插運(yùn)柳秸料，裝載機(jī)（或挖掘機(jī)）挖掘機(jī)配合裝石，用自卸汽車裝、運(yùn)和拋廂枕，拋運(yùn)快，效率高。為了充分發(fā)揮自卸車的運(yùn)輸和叉車機(jī)械設(shè)備的效率，必須進(jìn)行合理的配套。自卸車不僅能運(yùn)、而且還能拋石，利用車廂長的特點(diǎn)可一次拋投到位。

主要人機(jī)匹配：一部叉車，配一部裝載機(jī)（或挖掘機(jī)）和1輛自卸車。操作人員4人。

運(yùn)距：柳桔料20米以內(nèi)，其他就近；自卸車運(yùn)距600米以內(nèi)。

實(shí)施過程：

挖掘機(jī)（帶輔爪）配合自卸車裝拋廂枕實(shí)施：裝料現(xiàn)場位于24壩，由指揮員指揮鋪繩人員將繩鋪好，移至自卸車車廂內(nèi)，由挖掘機(jī)將按照底鋪一層軟料、中間放置塊石、頂部蓋一層軟料的順序?qū)④浟虾蛪K石均勻裝至在車廂內(nèi)，再由人工封口，然后自卸車行至拋投于18壩出險部位。

人工捆拋柳石枕實(shí)施：18壩現(xiàn)場裝料，由指揮員指揮鋪繩人員將木樁和繩鋪好，由人工將按照底鋪一層軟料、中間放置塊石、頂部蓋一層軟料的順序?qū)④浟虾蛪K石均勻裝在壩上防沖沿處，再封口，然后人工將廂枕拋投。廂枕捆拋操作人員35人（負(fù)責(zé)指揮、鋪繩、鋪料、搬運(yùn)石料、捆繩等）。

經(jīng)計量分析：一部叉車，每次最多可叉裝10余方柳桔料，為便于滿足裝拋廂枕質(zhì)量，每次一般叉裝2-3立方柳桔料，平均每小時裝運(yùn)43.2立方。一部自卸車，每次最多可裝、運(yùn)10-20余方廂枕，并可直接拋投廂枕到指定位置（這是民工無法代替的）。

人工捆拋柳石枕，25人平均每小時完成30.39立方。

經(jīng)推算，同時間內(nèi)人工捆拋柳石枕同等體積約需要35.5人，且必須依托出險地點(diǎn)操作（人工無法搬運(yùn)），安全性相對較差，投資約是機(jī)械的1.59倍（機(jī)械投資：136.94+191.09+131.71+4*200/8=559.74；人工投資：35.5*200/8=887.5）。

采用叉車和自卸車組合搶險速度快，轉(zhuǎn)移工作場地方便，并可在短距離工作場地自由活動，有效提高搶險效率。

2、叉車送柳料搶險與人工對比

主要人機(jī)匹配：一部叉車。

運(yùn)距：柳桔料100和200米以內(nèi)。

實(shí)施過程：

（1）、在裝料現(xiàn)場20壩，由指揮員指揮叉車裝料，運(yùn)至19壩，運(yùn)距為100米。

（2）、在裝料現(xiàn)場22壩，由指揮員指揮叉車裝料，運(yùn)至20壩，運(yùn)距為200米。

經(jīng)計量分析：在搶險需搬運(yùn)柳秸料時，使用叉車插運(yùn)柳秸料。一部叉車，每次最多可叉裝20余方柳桔料，每次一般叉裝12立方柳桔料，100米內(nèi)每小時可叉運(yùn)456立方；200米內(nèi)每小時可叉運(yùn)375立方。平均415.5立方。

人工拉運(yùn)，40人，100米內(nèi)每小時拉運(yùn)354.67立方；38人，200米內(nèi)每小時拉運(yùn)214.29立方。平均284.5立方。

經(jīng)推算，一部叉車，同時間內(nèi)同等體積拉運(yùn)柳桔料相當(dāng)于57人的工作量，即同條件下人工拉運(yùn)柳桔料投資約是機(jī)械的10.04倍（機(jī)械投資：141.92；人工投資：57*200/8=1425）。

搶險采用叉車送柳、秸料時，可直接拋投廂枕到指定位置，且安全性相對較高。

3、裝載機(jī)配合自卸車裝拋土工包（土袋籠）與人工裝拋土袋籠對比

自卸車不僅能運(yùn)、而且還能拋，利用車廂長的特點(diǎn)和料物下落慣性，一次到位。

主要人機(jī)匹配：一部裝載機(jī)，1輛10噸自卸車。操作人員4-10人。

運(yùn)距：50米以內(nèi)。

實(shí)施過程：

4、裝載機(jī)配合自卸車裝拋土工包（土袋籠）演練內(nèi)容

（1）裝載機(jī)配合自卸車裝拋土袋籠。先由人工將鉛絲籠鋪于自卸車內(nèi)，再由裝載機(jī)將土袋裝進(jìn)車上的鉛絲籠網(wǎng)片內(nèi)，由封口機(jī)封口后，由自卸車運(yùn)至指定場地拋投。（2）裝載機(jī)配合自卸車裝拋土工包。先按照自卸車車廂體積縫制土工包，鋪于自卸車內(nèi)，再由裝載機(jī)將備方土裝進(jìn)土工包內(nèi)，由縫包機(jī)封口后，再由自卸車運(yùn)至指定場地拋投。

土工包（土袋）捆拋操作7人（負(fù)責(zé)指揮、鋪繩、鋪料、封口等）。

5、人工裝拋土袋籠演練內(nèi)容

現(xiàn)場先由人工裝土、系口，人工將鉛絲籠鋪于指定位置，再由人工搬運(yùn)土袋裝進(jìn)鉛絲籠網(wǎng)片內(nèi)，由封口機(jī)封口后，再進(jìn)行拋投。裝土、捆拋土工包（土袋）操作共需34人。

經(jīng)計量分析：一部叉車，一部自卸車，每小時可裝拋土工包（土袋籠）25.89立方，并可直接拋投到指定位置（這是民工無法代替的）。

人工裝拋土袋籠，34人平均每小時完成5.45立方。

經(jīng)推算，同時間內(nèi)人工裝拋同等體積土袋籠約需要162人，且必須依托出險地點(diǎn)操作（人工無法搬運(yùn)），安全性相對較差，投資約是機(jī)械的8.14倍（機(jī)械投資：191.09+131.71+7*200/8=497.8；人工投資：162*200/8=4050）。

6、經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究分折，自卸車裝拋土工包具有以下突出特點(diǎn)：

（1）、土工包水中進(jìn)占或搶險的突出優(yōu)勢：一是不會發(fā)生局部土石流失，二是一定條件下可部分代替或全部代替石料或柳石枕，三是受搶險場地影響不大（異地裝運(yùn)），四是擴(kuò)大了搶險操作空間，提高了搶險實(shí)效。

（2）、土工包水中進(jìn)占或搶險主要注意事項(xiàng)：

由于土工包封裝不飽滿、包內(nèi)土料物不密實(shí)，致使土工包比重較小，當(dāng)水深大于8米或大河流速大于1.5米每秒時，土工包受水流橫向推力的影響下，會發(fā)生流失現(xiàn)象。因此，應(yīng)合理選定使用范圍，盡量保證土工包封裝飽滿和包內(nèi)土料物密實(shí)，從而確保搶險實(shí)效。

三、大型機(jī)械搶險的關(guān)鍵作用

1、最大程度合乎搶險原則

大型搶險機(jī)械如裝載機(jī)、挖掘機(jī)、大型自卸車等在各縣局、各機(jī)動搶險隊(duì)都有配備，汛期放置在靠河的、容易出險的工程守險班，一旦發(fā)現(xiàn)險情，機(jī)械很快趕到，進(jìn)而消滅險情。大型機(jī)械搶險機(jī)動、靈活、速度、效率的特點(diǎn)，最大程度的合乎了“搶早、搶小、全力以赴，一氣呵成”的搶險原則。

2、遏制了大險的發(fā)生

歷史上用傳統(tǒng)柳石工搶險，從發(fā)現(xiàn)出險到組織人力、料物再到開始搶險往往耗費(fèi)了相當(dāng)長的時間，有時甚至一天也不能到位，在這一段時間里，險情已經(jīng)發(fā)展，往往由小險發(fā)展成大險，使得搶險斗爭面臨著極其險惡的局面?，F(xiàn)在用大型機(jī)械搶險大大縮短了從發(fā)現(xiàn)出險到開始搶險的時間，將險情消滅在較小的狀態(tài)，從而遏制了大險的發(fā)生。

3、帶來了搶險材料的新組合方式

大型土工包搶險在沒有大型自卸汽車的條件下是難以做到的，有了大型自卸汽車則變的輕而易舉。

4、搶大險時起關(guān)鍵作用。

當(dāng)多處出險、大范圍出險、平工段全線出險時，往往需要在一些關(guān)鍵的、突出的點(diǎn)上重點(diǎn)搶護(hù)，采取以點(diǎn)護(hù)線的方法，大型搶險機(jī)械可通過對局部工程的快速搶護(hù)，對整個險情的起到?jīng)Q定性的作用。

5、帶來水中進(jìn)占的新方法。

用大型機(jī)械快速高效的石料進(jìn)占或土工包進(jìn)占，速度快、占體小，經(jīng)濟(jì)上可行合理，這在沒有大型機(jī)械時是不能做到的。大型機(jī)械搶險將險情消滅在較小的狀態(tài)，大大減小了搶險的體積，這方面產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是難以估量的。

四、大型機(jī)械搶險應(yīng)提高的主要事項(xiàng)

1、機(jī)械手的操作水平的加強(qiáng)。機(jī)械化搶險具備適應(yīng)“搶早、搶小、搶險快、搶險成功率高”的特點(diǎn)已成為防汛搶險發(fā)展的主要趨勢。大型機(jī)械在搶險中作用的充分發(fā)揮基于對機(jī)械的快速、熟練、精巧、準(zhǔn)確操作，機(jī)械駕駛員技術(shù)的優(yōu)劣至關(guān)重要，在關(guān)鍵的時候甚至決定著搶險的成敗。一個優(yōu)秀大型推土機(jī)手的工作效率往往會超出劣手的一倍甚至數(shù)倍，裝載機(jī)、挖掘機(jī)載土、拋石，自卸汽車直接卸石入水，都有石料到位、機(jī)械安全的問題，這就要求駕駛員即要將石料卸放到恰當(dāng)位置，又要保證機(jī)械設(shè)備安全，否則將會給搶險造成困難，嚴(yán)重的還會釀成大禍。（二）搶險隊(duì)伍組織建設(shè)。把機(jī)動搶險隊(duì)建設(shè)成一支機(jī)動靈活、反應(yīng)快速，搶險水平較高的專業(yè)化搶險隊(duì)伍。才能保證在關(guān)鍵時刻拉的出、上的去、搶的住。根據(jù)黃河搶險中土石方工程較多的特點(diǎn)，為達(dá)到快速搶護(hù)的目的，選用優(yōu)質(zhì)高效的機(jī)械設(shè)備，組織機(jī)械化施工搶險，進(jìn)行高強(qiáng)度土石方作業(yè)，對縮短搶險時間，節(jié)約搶險投資、減輕勞動強(qiáng)度，提高快速應(yīng)變能力，才能搶得快，搶得牢，確保黃河安全。

2、加強(qiáng)指揮組織建設(shè)。作為黃河防汛機(jī)械化搶險中的指揮員，不僅要諳熟搶險中各類機(jī)械設(shè)備的性能，掌握其各類設(shè)備的最佳匹配效能，同時還更應(yīng)該注重開發(fā)其創(chuàng)新性思維，在創(chuàng)新思維和完善機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上，組織完成各項(xiàng)防汛搶險任務(wù)。

結(jié)束語

總之，應(yīng)根據(jù)搶險需要、路況和運(yùn)距的要求，合理搭配機(jī)械，不但可節(jié)約大量的人力物力，還能以最快的速度控制險情。使其更加符合在不同環(huán)境、不同條件下?lián)岆U與施工的要求，達(dá)到搶險之目的，使大型機(jī)械作業(yè)在抗洪搶險中發(fā)揮出更好的作用。

作者簡介：武宗亮（1981-），男，漢族，河南封丘縣人，工程師，主要從事防洪工程建設(shè)與治河防洪管理工作。單位：封丘黃河河務(wù)局。