摘要：在航道疏浚施工中，液压破碎锤近年来得到了广泛应用，为航道工程建设管理带来了可观的效益。基于这种认识，本文对液压破碎锤工作原理展开了分析，然后对液压破碎锤在航道疏浚施工的应用问题进行了探讨。通过分析可以发现，采用液压破碎锤进行水下破碎施工可以较好满足工程施工需求。
关键词：液压破碎锤；航道疏浚；破碎施工
引言：在航道养护工程施工阶段，通常需要进行航道疏浚施工，以便将水下障碍物清除干净，使航道保持畅通。而在航道疏浚施工的过程中，针对难以清除的障碍物，采用爆破施工方案不仅将产生较多的施工费用，还将给周围环境带来不良影响。应用液压破碎锤进行施工作业，则能解决这些问题。因此，还应加强对液压破碎锤在航道疏浚施工的应用分析，从而更好的进行航道养护作业。
1液压破碎锤工作原理分析
液压破碎锤为重要的液压挖掘机作业工具，需要利用挖掘机提供的压力有效破碎石块。由于破碎锤通常安装在挖掘机上进行破碎作业，所以需要根据挖掘机的型号和作业需求进行选型。从结构上来看，液压破碎锤由缸体、活塞杆、钎杆、换向阀、蓄能器、油封组件等构件组成，如图1所示。在工作的过程中，在蓄能器和高压油的推动下，油缸杆将向上运动，对氮气室进行压缩，直至使换向阀切换方向。此时，高压油将联合氮气压缩动能将推动油缸杆向下运动，通过敲击钎杆进行破碎作业。
2.2液压破碎施工作业流程
按照液压破碎施工作业流程，在作业准备阶段需要在破碎锤缸体内进行高压空气注入，以免水进入破碎锤造成密封件损坏。针对下缸体，在将空压机开启后，需使调节阀位置保持0.35MPa气压。不同于陆地作业，水下作业将受到水的压力和阻力作用，所以还要开展试验确认氮气填充压力。通常的情况下，需使水下作业工况增加0.03-0.04MPa，具体数值还要结合气温确认[1]。在充气阶段，应在氮气瓶上进行压力表连接，然后利用气管将充气接头与压力表连接在一起，与缸体内氮气阀连接。将氮气瓶开关打开后，需在转动压力调整手柄的同时，进行压力表观测，直至达到标准压力。此时，应停止转动手柄，保持10s时间，然后将氮气瓶关闭，断开充气接头连接。充气完成后，需进行船只定位，即将开挖船只托运至开挖地点，通过绑扎或抛锚进行定位。在水下作业阶段，还应先进行测量放样，即结合开挖设计边线进行放样，以确认开挖轮廓，并利用标杆表明。结合水深，可在地形图上进行原始高程标注，从而对开挖高程进行控制。在开挖作业阶段，还应从易破碎断面进行自上而下分层破碎，厚度约40-50cm。在开启破碎锤前，应使钎杆与打击面垂直。在破碎开挖阶段，应始终使钎杆与打击面保持45°范围内。在完成各层破碎后，应配合使用挖掘机进行破碎岩体清除，并进行高程的重新测量。结合测量结果，可进一步确认下层开挖高程，以确保破碎作业有效。若在开挖过程中出现空打现象，应更换打击位置。打击时间达到5min，需将破碎锤提升至水面将水分排出[2]。每隔2h，需将钢钎压入下缸体，并进行一次注油。完成水下开挖作业后，需将破碎锤提升至路地，并利用低速至中速进行10min破碎操作，直至水分完全排尽。最后，需将钢钎、堵头等拆除，释放氮气，并重新进行缸体氮气压力设定，然后将设备清理干净后注入防锈油。
2.3液压破碎施工质量控制
在水下作业阶段，还应加强破碎施工质量控制，以确保施工顺利进行。首先，受水压和水阻影响，氮气室可能出现压力不足的情况，从而给破碎施工带来困难。所以在作业的过程中，还应进行适时充气，以确保氮气室压力足够。为达成这一目标，还要做好氮气压力检测。在检测过程中，应使破碎锤离地50cm，然后将发动机关闭，拆下氮气阀盖，连接氮气压力表进行压力测试。在氮气充入时，应观察压力表数值，如果高于标准值需进行调整[3]。在水下破碎开挖阶段，还应加强开挖轮廓放样点位限差控制，使点位偏差在±50到100mm范围内。针对基础面，需加强开挖偏差控制，确保基面高程开挖不超出-10到20cm范围。
2.4液压破碎施工效果
采用液压破碎锤进行水下破碎施工，相较于原计划采用的水下爆破施工能够避免脉动水压力、冲击波和地震波的形成，减少航道疏浚给周围船只运行带来的影响。此外，采用该种施工方案，可以使水中氮、硝酸盐等物质的排放得到减少，避免航道疏浚给环境带来过多污染。从施工经济效益上来看，采用液压破碎锤施工可以直接进行水下开挖，在节省施工作业成本的同时，节约施工时间，所以能够为工程施工带来一定经济效益。综合比较可以发现，采用爆破施工方案对应成本约15元/m³，采用液压破碎锤和挖掘机施工对应的成本为10元/m³，如表2所示，采用液压破碎锤施工能够为航道疏浚节省22817.5元，因此能够为工程施工带来可观的经济效益和社会效益。
结论：通过分析可以发现，在航道疏浚施工阶段采用液压破碎锤进行水下破碎施工，可以高效清除航道障碍物，并减少工程施工给周围环境带来的冲击和污染，使工程施工成本得到有效降低，所以能够为航道疏浚带来更多的经济效益和社会效益。因此相信在航道疏浚施工中，液压破碎锤可以获得较好的应用前景。
参考文献：
[1]赵海波.液压破碎锤在长输管道管沟石方开挖工程中的应用[J].石化技术,2016,23(02):36+64.
[2]林道冶,金国林.浅谈液压破碎锤水下破碎开挖施工工艺[J].小水电,2014(04):75-76+79.
[3]宋炬.浅谈液压破碎锤在石方开挖工程中的应用[J].大众科技,2012,14(03):69+80.
论文作者:高富彪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：作业论文; 液压论文; 航道论文; 氮气论文; 水下论文; 缸体论文; 高程论文; 《基层建设》2018年第3期论文;