挖掘机综合机具在黄河险工改建中的应用

张长军 ，吴吉安 ，高广智

（1.山东黄河河务局供水局河口供水分局宫家闸管所，山东 利津 257400；2.山东黄河河务局供水局河口供水分局神仙沟闸管所，山东 河口 257200）

黄河下游东营险工改建工程位于黄河右岸，该河段是黄河末端著名的窄、弯、险 “窄胡同”河道。该工程排列顺序：南坝头、麻湾、打渔张、卞庄、胜利；计5处险工，坝垛64道，裹护长度2 464 m。

原标准土坝基内坡为1:0.8，粗排面石坡为1:1。采用设计新工程质量标准后，内坡1:1.3，粗排面石坡1:1.5；原黏土坝胎改为土工布护裹，开挖根石基槽宽度2 m，根石基槽底高程为2000年流量水位下1 m。原内坡刮修、夯实定型长度为7.3 m。

1 施工难点

险工改建工程是将原护砌旧石坡拆除后，按新设计参数砌筑，即将土边坡由1：0.8整修为1:1.3。施工时，传统作业为人工铁锨挖、洋镐刨、撬杠掀、人工搬运，人工很难在1:0.8坝基边坡上站立，尤其是需将旧石拆除及土方外运，其困难大且影响下道土工布铺设、砌石等工序的顺利进行。因此，传统作业费工、费时、安全性差，人工劳动强度大，效率低、费用高、工期长。

为有效提高河道防洪能力，确保改建工程竣工后能正常运用，必须改进施工工艺、寻找新施工方法。经多方探讨、试验、实践，采用挖掘机综合专用机具，成功了制成HCX-1机载刮坡器、HCX-2机载夯坡器。并创新应用，其功效、经济效益显著。

2 挖掘机各专用机具的组成及性能

2.1 挖掘机铲斗

采用铲斗拆除旧坝面石作业，斗容1.2 m3，挖掘机铲斗效率可达390 m3/台班，人工 3 m3/（台班·人）。应用其替代了原始人工车推倒运和滑石槽传统工艺，可提高工作效率130倍。

2.2 破碎锤

破碎锤经现场使用，其效能突出，将300 kg大块石破碎至30 kg左右10块，仅用9 min；同样石块，如果用2个人工大锤破碎，则需要55 min，还容易造成意外伤害和过度疲劳。由此可见：破碎锤的效率约是人工的6.11倍。而且破碎锤还有持续工作能力，安全系数高。其技术指标如表1示。

2.3 刮坡器

HCX-1机载刮坡器集刮、割、削、收、补、运、堆多功能于一体。该器具能有效地克服、解决传统施工中费用高、效率低、工期长、劳动强度大、安全性差等问题。比50人工可提高效率8.91倍，比传统施工方法省工、省时、高效、节约，经济效益十分可观。HCX-1机载刮坡器与传统工艺施工情况比较如表2示。

2.4 夯坡器（夯实器）

HCX-2型机载板式夯坡器，设计简单、造价低，耐用易养护保管。比传统施工方法省工、省时、高效、节约，经济效益凸显。在施工环境条件和夯实面积相同的情况下，使用该夯坡器与传统人工夯实比较，施工质量、工作效率有极大提高。一是夯实坝坡平顺、光滑；二是坝坡整体固结性强，无明显蓬松现象；三是巧用夯板刮凸补凹，可一器多用；四是夯实效率高，综合单价低；五是省工、省时，降低劳动强度，减少施工费用；六是比50人工提高效率23.6倍，可极大地缩短工期。

表1 破碎锤的技术指标 型号GHB2000

表2 HCX-1机载刮坡器与传统工艺施工情况比较表

3 经济效率分析

挖掘机专用器具，其性能优良，凸显多功能、高效益；有效提高拆除旧坝、倒运石料、破石，刮修、夯实坝基内坡高效能力，符合现时代创新理念。解决了传统人工效率低，安全系数差，劳动强度大，不能满足新时期科学施工的需求。新型机具的研制和应用，彰显一体化的机动、高敏捷性和良好的性能与人工密切相配合。

该机具最大优势为：一是与动力主机连接快捷方便，适用性强；二是制造成本低，养护简单，使用寿命长；三是确保了工程施工质量，加快了施工进度，缩短了施工工期，四是大幅度降低人工劳动强度，提高功效；五是降低消耗，社会效益、经济效益显著。