挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備在生態(tài)河道中的應(yīng)用

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挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備在生態(tài)河道中的應(yīng)用

劉玉杰，吳瑞祥，張?jiān)伨?br/>（煙臺(tái)市萊山區(qū)水利局，山東煙臺(tái)264003）

【摘要】以煙臺(tái)市萊山區(qū)瀑拉河生態(tài)河道為例，論述了生態(tài)河道挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備設(shè)計(jì)加工制造原理，分析了設(shè)備的使用成效，為類似項(xiàng)目提供參考。

【關(guān)鍵詞】萊山區(qū)；挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)；清淤設(shè)備；設(shè)計(jì)加工；制造原理

挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備是煙臺(tái)市萊山區(qū)政府投資約100萬(wàn)元由水利局牽頭委托煙臺(tái)市利鑫建筑安裝有限公司設(shè)計(jì)加工制造的一套新型生態(tài)河道清淤設(shè)備。主要由120型水陸兩用挖掘機(jī)1臺(tái)、鐵駁船1艘、50m3混凝土地泵1臺(tái)、混凝土布料機(jī)1臺(tái)、150kW發(fā)電機(jī)1臺(tái)、浮筒20個(gè)組成，使用時(shí)配備混凝土罐車，即可實(shí)現(xiàn)挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)體系。文章以瀑拉河生態(tài)河道為例，就挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備設(shè)計(jì)加工制造原理暨使用成效作簡(jiǎn)要論述。

1　挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備的由來(lái)

2013年萊山區(qū)政府對(duì)萊山區(qū)院格莊街道瀑拉河進(jìn)行生態(tài)綜合治理，包括河道開挖、清淤、河底防滲、護(hù)坡、筑壩、修建攔蓄工程等水工治理，同步對(duì)河道兩岸配套綠化、景觀設(shè)施，打造一條“生態(tài)之河”“景觀之河”，在提高河道防洪標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，有效提升萊山區(qū)南部區(qū)域的環(huán)境和品質(zhì)。因2014年瀑拉河上游尾礦庫(kù)垮壩，導(dǎo)致大量礦粉淤積物流進(jìn)瀑拉河，為清除河內(nèi)淤積物，同時(shí)保障今后萊山區(qū)生態(tài)河道的清淤工作，萊山區(qū)水利局請(qǐng)示萊山區(qū)政府同意，決定設(shè)計(jì)加工制造一套適應(yīng)當(dāng)?shù)睾拥狼闆r的專屬清淤設(shè)備。

2　設(shè)備設(shè)計(jì)加工制造的必要性

2.1流域內(nèi)水文、地質(zhì)條件造成砂土淤積量大

萊山區(qū)瀑拉河全長(zhǎng)11.6km，干流長(zhǎng)度7.54km，控制流域面積64.3km2，主要由沐浴河（6km）、于家湯河（4.5km）、朱唐夼河（4.5km）、王官莊河（2.5km）、崖前河（2.2km）、院格莊河（1.5km）等支流匯流而成。干支流均為季風(fēng)區(qū)山溪雨源型河流，暴漲暴落，流量受季節(jié)影響差異較大，洪峰形成快、歷時(shí)短、峰值高。

瀑拉河流域工程地質(zhì)條件分類為C類，工程地質(zhì)條件較差，干支流河岸抗沖能力差。經(jīng)地質(zhì)勘查，地層自上而下為①含土細(xì)砂、②-1層粗砂、②-2層壤土、②層礫砂、③層礫卵石、④-1層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、④-2層中風(fēng)化花崗巖。

該流域特有的水文、地質(zhì)條件，導(dǎo)致干支流水流流速大，河岸易沖刷，雨季大量砂土隨支流來(lái)水進(jìn)入瀑拉河，經(jīng)自然沉淀和瀑拉河蓄水工程攔蓄，大量砂土等淤積在河道內(nèi)。因此需要對(duì)河道定期進(jìn)行清淤，同時(shí)工程量較大，長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，擁有一套清淤設(shè)備將為清淤帶來(lái)方便并節(jié)省投資。2.2河道設(shè)有防滲設(shè)施

根據(jù)地質(zhì)條件，為保證河道蓄水，為周邊群眾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供水源，河道進(jìn)行了防滲設(shè)計(jì)，河道水工擋墻基礎(chǔ)由下往上回填60cm黏土壓實(shí)、50cm砂礫料壓實(shí)，防止河道滲漏流失。傳統(tǒng)的清淤方式，對(duì)河底破壞性較大，需要一套破壞性較小的清淤設(shè)備。

2.3河道兩岸有完善的綠化、景觀設(shè)施

生態(tài)河道設(shè)計(jì)包括河道開挖、清淤、河底防滲、護(hù)坡、修攔蓄工程等水工治理，同步對(duì)河道兩岸配套綠化、景觀設(shè)施。傳統(tǒng)的清淤作業(yè)需要進(jìn)行大量的倒運(yùn)，對(duì)兩岸破壞極大，因此需要一套對(duì)兩岸破壞性小的清淤設(shè)備。

綜上所述，設(shè)計(jì)加工制造的清淤設(shè)備必須滿足以下幾方面的要求，一要滿足大量砂土等淤積物的清運(yùn)，二要避免對(duì)河底防滲層造成破壞，三要減少甚至不對(duì)河道兩岸的綠化、景觀設(shè)施造成破壞。

3　挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備的組成

1）120型水陸兩用挖掘機(jī)一臺(tái)。120型水陸兩用挖掘機(jī)是對(duì)120型普通陸用挖掘機(jī)改裝行走裝置而來(lái)，行走裝置采用雙體船式浮箱結(jié)構(gòu)履帶架及密封的箱形履帶板，保證能在水上安全游弋。改裝的水陸挖掘機(jī)是一種適用于陸地、沼澤軟地面及淺水作業(yè)的多用途挖掘機(jī)，是專門為工程船舶及常規(guī)工程機(jī)械無(wú)法進(jìn)入和施工的沼澤地、海涂、淤塞溝渠等區(qū)域進(jìn)行開挖與清淤而研制的,是一種可自行出入泥沼、水域及河坡堤岸的超低比壓挖掘機(jī)，可在150cm以上的水面上、淤泥及沼澤地作業(yè)，廣泛應(yīng)用于水利工程、城鎮(zhèn)建設(shè)中的河道清淤、修堤渠道、魚池開挖和水域治理濕地沼澤及江、河、湖、海、灘涂的資源開發(fā)和環(huán)境整治。這里我們引入清淤設(shè)備，發(fā)揮水、陸兩用作用。

2）8t鐵駁船一艘。8t鐵駁船為普通小型鐵駁船，這里引入清淤設(shè)備用于承載混凝土地泵，供水面作業(yè)使用。

3）50m3混凝土地泵一臺(tái)。50m3混凝土地泵即為混凝土輸送泵，由泵體和輸送管組成。是一種利用壓力，將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機(jī)械，主要應(yīng)用于房建、橋梁及隧道施工。在清淤工程當(dāng)中，將淤泥作為混凝土進(jìn)行輸送。

4）13m混凝土布料機(jī)一臺(tái)?；炷敛剂蠙C(jī)是泵送混凝土的末端設(shè)備，其作用是將泵壓來(lái)的混凝土通過管道送到要澆筑構(gòu)件的模板內(nèi)。在清淤工程中，將泵壓來(lái)的淤泥通過管道送到混凝土罐車。

5）150kW發(fā)電機(jī)一臺(tái)。柴油發(fā)電機(jī)，功率150kW，為混凝土地泵提供電力。

6）200L浮筒20個(gè)。容積200L圓形鐵皮空桶，總量20個(gè)，利用在水中的浮力架設(shè)水中部分的混凝土地泵至布料機(jī)淤泥輸送管。

4　挖運(yùn)聯(lián)動(dòng)清淤設(shè)備使用方法

設(shè)備安裝準(zhǔn)備工作：雇用吊車一臺(tái)，將水陸兩用挖掘機(jī)和承載混凝土地泵的鐵駁船吊入需要清淤的河道內(nèi)；將布料機(jī)安置在路邊，同時(shí)將臨時(shí)雇用的2臺(tái)混凝土罐車停放在布料機(jī)前方；將浮筒放入水面，并將混凝土地泵至布料機(jī)的輸送管安裝完畢；將發(fā)電機(jī)與混凝土地泵連接。

設(shè)備運(yùn)行：挖掘機(jī)在河道內(nèi)將不能利用混凝土地泵輸送的雜草、塑料袋等清理至河邊，由人工清運(yùn)；挖掘機(jī)將淤沙等淤積物挖運(yùn)至混凝土地泵進(jìn)料口，并設(shè)置過濾網(wǎng)將超出規(guī)格的雜物攔擋，由人工清除，打開混凝土地泵利用壓力將淤泥通過輸送管壓入布料機(jī)，由布料機(jī)輸送入混凝土罐車，2臺(tái)罐車交替運(yùn)送淤泥至指定存放地點(diǎn)。

5　使用成效及對(duì)比

5.1使用效果

該新型河道清淤設(shè)備于2015年03月20日在瀑拉河正式投入使用，于2015年05月10日順利完成瀑拉河上游1km河道清淤工作，清除、外運(yùn)33277m3礦粉淤積物，投資約90萬(wàn)元。經(jīng)水利局委托山東新世紀(jì)工程項(xiàng)目管理咨詢有限公司瀑拉河水利工程項(xiàng)目監(jiān)理部對(duì)清淤情況進(jìn)行了檢測(cè)，經(jīng)實(shí)地測(cè)量清淤達(dá)到設(shè)計(jì)河底標(biāo)高，對(duì)河底防滲層基本沒有損壞，通過驗(yàn)收。

5.2成效對(duì)比

原清淤方式計(jì)劃開設(shè)4條臨時(shí)道路，推土機(jī)、普通挖掘機(jī)通過臨時(shí)道路進(jìn)入河道內(nèi)，將淤積物集中倒運(yùn)到岸邊晾干后，由后八輪自卸車通過臨時(shí)道路進(jìn)行外運(yùn)，清淤結(jié)束后再對(duì)臨時(shí)道路的景觀、綠化設(shè)施進(jìn)行恢復(fù)，經(jīng)測(cè)算，需投資約300萬(wàn)元。

通過將新型設(shè)備清淤方式與原清淤方式進(jìn)行對(duì)比，新型設(shè)備具有以下優(yōu)勢(shì)：一是不需要開設(shè)臨時(shí)道路，避免破壞已建成的景觀、綠化設(shè)施，節(jié)省修建臨時(shí)道路及恢復(fù)景觀、綠化設(shè)施的費(fèi)用；二是減少淤積物倒運(yùn)晾干環(huán)節(jié)，節(jié)省了機(jī)械、人工費(fèi)用，縮短了工期；三是避免了對(duì)河底防滲層造成破壞；四是該設(shè)備可重復(fù)應(yīng)用于其他生態(tài)河道淤積物的清除工作，經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益顯著。

（責(zé)任編輯崔春梅）

作者簡(jiǎn)介：劉玉杰（1965—），男，高級(jí)工程師

收稿日期：2015-07-16

【中圖分類號(hào)】TV85

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2016）-02-0028-02