董立桥 方玲
上海海洋大学 上海 201306
摘要：打桩机被广泛应用于抢洪抢险中，钻孔装置是打桩装置中的重要组成部分，被广泛应用于打桩操作中。但是由于自身存在的工作效率低于耗费时间大等缺点，在实际应用过程中存在较多问题。本文发明公开了一种堤坝溃口机械化栽桩筑坝机及其方法，属于堤坝溃口植桩技术领域，具有操作简单，使用方便，效率高，为抗洪抢险争取宝贵的时间。本文对新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机设计思想及设计方案进行分析，并对具体的实施方式进行阐述。
关键词：新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机；钻孔；打桩机
前言
洪水是我国常见的自然灾害，对人们的生命安全及财产完整都造成了严重的威胁，打桩机作为防汛抢险中的重要应急设备，要想控制住堤坝溃口大流急速地方的水流量，应先做好打桩再做好围堵。可以将钻孔装置安装在钢支撑架内，在旋转机构的带动下来进行钻孔，钻孔装置在打桩操作中有着较高的使用效率。但是打桩机自身也有着一定的缺点，在使用过程中需要频繁移动，会消耗掉大量的时间，工作效率较低，影响着堤坝溃口的抢修效率。目前尚无一种实现堤坝堵口安全高效的机械化作业方法，以及堤坝溃口机械化打桩筑坝设备，取代人工方法低效高危的堤坝堵口作业。应研究出一种新型的堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机，对其使用方法进行研究。
一、新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机设计思想
铝合金自身具有成本低、耐腐蚀、密度低、导热导电性好等特点，在对稳定性及强度有较高要求的制造整体及大截面主承力结构件及受压承力构件中。机械化铝合金栽桩筑坝设备由挖掘机臂悬平台和履带推土机机身共同组成，包括悬臂、伸缩臂、转盘、旋转座、固定座等。将桩基栽在铝合金栽桩机沿堤坝溃口的外缘处位置上，砂石通过铝合金栽桩机的推铲将其推送到桩基前，以此来形成坝体，将铝合金栽桩机悬臂上的液力锤捣实，使用履带将坝体压实，使堤坝堵口更具机械化[1]。
二、新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机设计方案
新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机包括两相对设置的驱动轮，驱动桥壳设置在两驱动轮中，驱动桥壳中包括操作平台、推铲及悬臂，悬臂被设置在操作平台主机控制的转盘座上，另外一端设有动力臂，主要四肢伸缩臂，在伸缩臂的一端还有液压缸，需要将伸缩臂与液压缸活塞杆连接在一起。该项设计操作较为简单，使用方法便利，使用效率较高，为抗洪抢险争取到了更多宝贵的时间。
三、新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机具体实施方式
为了确保能够更加清晰的了解到堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机的技术特点，应对具体的案例实施步骤进行全面系统的分析。本节重点对一种堤坝溃口机械化栽桩筑坝机的具体实施方式进行阐述，包括两相对设置的驱动轮1，设置在两驱动轮1之间的驱动桥壳2，设置在驱动桥壳2上的推铲3和操作平台4，以及设置在操作平台4上的悬臂5，其中，悬臂5一端设置在由操作平台4的主机控制的转盘座上，另一端铰接有动力臂6，动力臂6包括伸缩臂61，设置在伸缩臂61一端部的液压缸62，液压缸62的活塞杆与伸缩臂61相连接；伸缩臂61的另一端部设置转盘63，在转盘63的旋转座上设置栽桩机构。栽桩机构包括设置在转盘63旋转座上的固定座64，并排设置在固定座64上的两组锁紧滚轮65，以及设置在固定座64上的限位滑块66，其中一组的锁紧滚轮65设置在限位滑块66上，每组锁紧滚轮65两个，两组锁紧滚轮65相对设置，锁紧滚轮65的中部为凹弧状曲面。固定座64上设置驱动锁紧滚轮65的液力马达7。限位滑块66为平行四边体，在限位滑块66的其中两相对的侧面底边处设有翻边661。固定座64上表面一侧设置两相对的滑槽67，滑槽67与翻边661滑动配合。限位滑块66外侧面上设置有沿滑槽67滑动的液力推杆8。伸缩臂61为三节不同直径的圆管状单体依次套接构成。两排锁紧滚轮65并排设置，构成安装桩体9的中空圆柱状腔体。一种堤坝溃口机械化栽桩筑坝方法，其中，方法包括以下步骤：
第一步，将桩体9的放入两排锁紧滚轮65之间的固定座64上，液力推杆8推动限位滑块66，同时驱动液力马达7的输出轴，将桩体9置于两排锁紧滚轮65构成的空隙中，限位滑块66锁定桩体；第二步，将桩体9置于堤坝溃口的上方竖直安放；第三步，液压缸62的活塞杆连续推动伸缩臂61，推动桩体9快速插入坝基之中；第四步，解除限位滑块66的锁止，上移夹持位置继续上述过程，直至将桩体9打入合适深度，形成桩基[2]。
本发明使用时，首先调整悬臂5和动力臂6，将推铲3内的桩体9上端装入固定座64上的两排锁紧滚轮65构成的空隙中；将限位滑块66的翻边661嵌合在固定座64的滑槽67中，驱动液力推杆8，同时驱动液力马达7的输出轴，确保锁紧滚轮65抱紧桩体9，此时桩体9处于夹紧状态，再次调整伸缩臂61的伸缩长度，调整转盘63的方向，定准桩体9的栽桩角度和位置，将桩体9的下端沿堤坝溃口处水流方向，通过液压缸62的活塞杆连续推动伸缩臂61，将桩体9插入溃口处，实现了抗洪抢险栽桩。本案例的所用到的图例见图1、图2、图3、图4。
结论：
新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机确保能够将桩体快速有效的栽入到堤坝溃口处，通过对伸缩臂进行合理设置，实现了栽桩的远距离及大范围设置，要想确保栽桩方向及桩体空间位置的合理设置，不需要对栽桩机位置进行移动，便可快速的实现对栽桩机的快速安装，通过对限位滑块进行合理设置，确保了栽桩体及桩体的合理安装，栽桩机自身具有使用方便及操作简单等特点，使用效率较高，提升了抗洪抢险效率。
参考文献：
[1]刘洋，刘可望，江勇.新型堤坝溃口机械化铝合金栽桩筑坝机及其方法[J].世界有色金属，2016（16）：144+146.
[2]敬小非，尹光志，魏作安，张千贵，王孟来.基于不同溃口形态的尾矿坝溃决泥浆流动特性试验研究[J].岩土力学，2012，33（03）：745-752.
作者简介：
董立桥，男，1991年，安徽宿州人，汉，硕士，研究方向：建筑环境与设备工程。
论文作者:董立桥,方玲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/31
标签：堤坝论文; 铝合金论文; 伸缩论文; 滚轮论文; 悬臂论文; 液压缸论文; 转盘论文; 《防护工程》2018年第8期论文;