“化灌航母”的创意与应用

 
  邓敬森  高鸿儒  钟荣国  黄基传
(广东灌浆岛路桥新技术发展有限公司  广东阳江 529500)
 
摘要:我国化学灌浆技术近期在前面的基础上,应更具活力地继续向前发展,而化学灌浆设备的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化也是其中的一个发展方向。本文介绍了灌浆岛公司发明的多功能高效灌浆车——“化灌航母”的研制思路、作用及其应用。从中启迪创新理念对行业发展的重要性。
关键词:化灌航母、化灌设备、高速公路
 
1前言
    现代化学灌浆技术在交通、建筑、水电、采矿等工程建设中发挥了巨大的作用。50多年来,它在许多重大的工程中,显示了独特的优势和强大的生命力,谱写了科技创新的新篇章。化灌机具的高效性顺应着化灌市场的逐步扩大及技术工艺要求日益显得重要,灌浆设备的不断创新与技术进步成为必然趋势,  “化灌航母”就在这种形势下诞生了。
2“化灌航母”的工程技术要求
    化灌行业中,激烈的竞争是新工艺、新材料、新设备产生的基本条件。高新设备离不开化学灌浆市场的走势。
    ⑴高速公路化灌的工程技术特性
    ①工程量小,业务分散,产值不大;
    ②施工队伍流动性大,战线长;
    ③施工场地小;
    ④交通繁忙,施工安全度小;
    ⑤施工场地无水、无电情况经常存在;
    ⑥施工设备科技水平不高。
    ⑵工程技术要求
    搞化学灌浆工程的业务队伍都会有这样的体会:随着业务量不断扩大,施工地点的迁动也会越来越频繁,而灌浆泵、搅拌机等大型灌浆设备的搬迁又要耗费一定的时间和较大的人力,这就拖延了下一个工程项目的开工期,对施工的进度、效率都有一定的限制。而且,工程实践中装置效率底、设备适用范围有限,这又成为我们不断提高施工效率的一大障碍。因而,在施工设备的改造上对机具的技术含量有了更高的要求。那么,如何能更高效地完成各项工程任务?如何在完成工程任务的同时减轻施工人员的劳动强度、减轻机械强度?如何解决高速公路养护施工迁动频繁,能在短时间内赶到抢险现场,立刻处理病害这一难点?这也是广东灌浆岛公司一直在考虑的问题。
    为进一步提高工程的质量,缩短工程施工工期,促进施工工艺的精湛化和实现设备机电和智能一体化,广东灌浆岛公司一直在努力地尝试着各种方式来改善工程施工工艺,优化施工设备。灌浆岛爱克思研究所及设备厂设计负责人设想:如果设计出一套可以灵活迁动,将各种灌浆设备有机地结合在一起的灌浆系统,这不但可以优化灌浆机具设置,也会大大提高灌浆效率。经多次研究讨论,将多种灌浆设备汇集在一起,装置到一台车上,形成一个高效率的灌浆系统(如图1)。2006年12月,首部多功能灌浆车诞生了。该车外形是一台集装箱车,车内包括了牵引动力、发电机、钻机、空气压缩机、浆液搅拌机、灌浆泵、仪表台、仓储几大工作系统,灌浆车配备防爆灌浆头及散装水泥车,可以连续作业。此外,还装有计量表,可以准确地掌握灌浆量和进浆情况。此灌浆车是根据传统的灌浆工艺及灌浆岛公司独有的工艺特点设计,同时吸取了国外先进的设计理念,通过周密的理论计算,合理地布设了各设备的位置。车箱内各部件都经过了一个严密的安装工序。大至浆槽、灌浆泵的布置,小至浆管、电缆的埋设都得经过深刻的分析。
                                    
     图1   组装中的“化灌航母”                                        图2   组装完成的化灌航母
3“化灌航母”的功能结构
    “化灌航母”车箱长9.6米、高2.5米(主要配置情况见表1)。其内部结构具体有如下10大工作系统:
    ①动力系统
    ②风动系统
    ③贮存系统(包括水泥贮存槽、化学浆贮存槽、清水贮存槽、其他材料贮存槽)
    ④制浆系统(包括密封式搅拌系统、时间继电自动系统、平衡系统、过滤系统)
    ⑤清理系统
    ⑥控制系统
    ⑦计量系统
    ⑧钻孔系统
    ⑨材料补给系统
    ⑩库房系统
表1﹒航母主要功能区的构件及功率情况
功能区名称
包含的构件及数量
功率(KW)
动力区
柴油发电机组1台
50
控制区
注射型灌浆泵2台
20
制浆区
搅拌机2台
6
自动加压泵1台
0.75
成孔区
钻机3台
6.6
清理区
空压机1台
5
高压泵1台
4.5
 
    “化灌航母”的构造精严,但其操作较为简便。它的出现大大提高灌浆速率,经测试,多功能灌浆车灌浆速率为传统灌浆施工队的5倍,同时它还可减少材料和能源的浪费,有利于环境的保护。“化灌航母”的配套化使其在各种地质灾害抢险工程中充分显示了它的优越性,尤其是灵活迁动。故被业界人士称为工程中的“化灌航母” !
4“化灌航母”的特性及适用范围
    “化灌航母”的机动性能好,综合施工能力强,适用范围广,能在各种化学灌浆工程中使用,不仅加快了施工的速度,也保证了工程质量。它集施工材料、施工设备为一体,大大地提高了其作业的协调性和高效性,使其能以最快的速度赶往抢险现场,在施工现场能够灵活地迁移,及时地处理险情。
    其特性概括为如下七个方面:
    ①、结构紧凑合理、维修清洁方便;
    ②、 多管灌浆,效益大;
    ③、板底灌浆、精准调平,地基加固性能更优越;
    ④、满足单、双液灌浆;
   ⑤自移动,转场机动、快捷;
    ⑥、免装卸设备,省时、省力、高效;
    ⑦、集动力、灌浆、自动控制、仓库于一体
    ⑧、贮存量大。
    “化灌航母”的适用范围:
    ①交通工程抢险
    ②高速公路的养护
    ③城市抢险
    ④飞机场跑道维修
    ⑤边坡、隧道加固
    ⑥地基处理
5“化灌航母”的应用
    2007年5月,“化灌航母”正式驶入化灌“海洋”,并服役于灌浆岛特种工程大队。工程实践中,航母把它的优势发挥得淋漓尽致,使用至今,航母完成的工程量惊人,且其灌浆效果显著,得到业主的好评和高度的信赖。有了“化灌航母”,大大提高了化学灌浆的机械化程度,大大减轻了工人的劳动强度,使灌浆岛人真正地实现“让工作快乐起来”。更让人欣喜的是:灌浆岛公司已接到国家知识产权局通知,确认我公司研发的多
功能灌浆车通过国家专利认证。
表2﹒效益分析(以柳钦高速公路某工程为例)
 
人员(人)
工期(天)
经济效益
环保
航母施工
5
16
维修成本平均为125元/㎡
采用封闭式储浆和输浆设备
一般施工
12
28
维修成本平均为175元/㎡
采用不封闭储浆设备
 
    “化灌航母”在使用过程中,管理负责人还提出航母工作效率的改进建议:
    ①、不断改进钻孔设备,使之与航母相匹配;
    ②、航母各匹配要进一步完善,做到牢固、结实、耐用;
    ③、要培训专门操作航母的人员;
    ④、有熟悉易损易坏配件的人员,易损易坏配件需有备用件,以便快速更换;
    ⑤、抓好航母各匹配的清洁工作。
    为了加强灌浆车在使用过程中的管理,有效地预防各种故障的发生,减少灌浆车在运行中磨损速度,延长灌浆车使用寿命,使灌浆车在各种施工环境中能顺利进行,相关人员收集和整理了航母的操作规程,也对“化灌航母”的日常管理作了明确的规定。目前,航母运作趋于不断的改装和完善中,相信在今后的工作中,航母将会发挥更大的作用,拥有更高的效率,完成更多的工程量。我们的工作人员也会加倍努力,熟练航母的操作,做好航母各项管理、保养工作。
6结语
    化学灌浆是一门具备高科技含量的技术,而使其精益求精的最佳出路就是:在保证工程质量的同时不断地创新,不断地发明新工艺、新设备。实践表明,像“化灌航母”这样的灌浆设备系统是高效、高质、环保、安全施工所必需的。当然,我们还期待“化灌航母”在工程实践中不断地改进、完善。期望更先进的灌浆系统的出现。
 
 
 
 
 
 
参考文献:彭春雷   化学灌浆技术的机具设备的现状与技术发展[J] 133-142 蒋硕忠,邓敬森 《中国化学灌浆的现状与未来》   长江出版社 武汉 2005
 
作者简介
邓敬森(1968~),男,中国水利学会化学灌浆分会副主任委员,广东灌浆岛路桥新技术发展有限公司董事长兼总经理,长期从事化学灌浆企业经营管理以及专业技术的研发工作。

[关闭窗口][打印]
 

版权所有 Copyright 2005 中国水利学会化学灌浆分会
地址: 武汉市黄浦大街23号
电话: 027-82829881、027-82829733   电子邮箱 :lizhen@mail.crsri.cn、jiangsz@mail.crsri.cn