防汛用手提式捆枕器的研制及應用

張建懷 范大宇 申蘭麗

柳石枕是黃河防汛搶險最為常用的方法之一，不僅適用于堤防漫溢、坍塌、風浪淘刷險情的搶護，而且也適用于河道整治工程漫溢、根（坦）石坍塌、壩基坍塌、墩蟄、潰膛險情的搶護。該方法具有就地取材，操作簡單，形狀規(guī)則，大小一致，整體性、柔韌性好，能適應岸坡變化，抗沖性、適應性強，緩流落淤效果好等特點，尤其適用于沙質河床、含沙量高、沖刷力強的黃河防洪工程搶險，能有效掩護河床，控制險情發(fā)展。其形式有柳石枕、柳淤枕、懶枕、浮枕等（以下通稱“柳石枕”）。直徑一般為1.0m，最小直徑不小于0.7m，其長度可視出險情況、搶護尺寸和場地條件而定，枕長一般10m，最長一般不大于15m，最短不小于3m。

柳石枕的操作步驟及捆枕方法

傳統(tǒng)柳石枕的操作方法有場地平整、打頂樁、鋪墊樁、放底攔繩和鉛絲、鋪柳、放龍筋繩、放石、捆枕、推枕9個步驟。其中捆枕是柳石枕操作最為關鍵的工序之一，一旦捆扎不緊不實，柳石包裹不嚴，在推枕過程中就容易散枕、折斷、漏石。

傳統(tǒng)捆枕的方法是（以長10m柳枕為例）：待柳石鋪放完畢后，在柳枕兩側各由3人拉底攔繩，先把柳石枕用底攔繩用力扎緊，然后由2人把事先放置在枕下的鉛絲借底攔繩拉緊的瞬間迅速擰成死扣，捆扎綁緊，多余的鉛絲頭順枕軸線互相連接，必要時還可以在枕兩旁各用縱向鉛絲一道，將各道鉛絲相互連系。每隔0.5m捆扎一道鉛絲，10m柳枕需要捆扎鉛絲21道。一般情況下分兩組操作，每組8人，6人（每側3人）拉底攔繩，2人捆扎擰扣（操作時一定要注意安全，防止底攔繩被拉斷或隊員意外脫手，導致臨水側隊員落水）。這種操作方法簡單，但用人多，勞動強度大，效率低，安全隱患大，且不易扎緊，在柳石枕滾動過程中容易出現(xiàn)散枕、斷枕、漏石現(xiàn)象，影響柳石枕的搶護效果。

手提式捆枕器的基本結構及原理

柳石枕的捆枕速度和質量一直是制約柳石枕發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。在多年的防汛搶險工作中，通過對柳石枕捆枕工序的研究，發(fā)明了一種實用的新型設備——手提式捆枕器。經(jīng)過實踐應用，這種手提式捆枕器達到了方便靈活、省時省力的目的，不僅提高了柳石枕質量和工作效率，而且也降低了勞動強度，節(jié)約了勞動成本。

手提式捆枕器主要運用杠桿原理研制，主要構件由棘輪滾筒、棘輪扳手、底盤、鋼絲快速鎖緊裝置及鋼絲繩等組成（其基本結構如圖1所示）。工作原理是先將鋼絲繩穿過柳石枕并與裝有棘輪和滾桶的底座連接；然后安上手動扳手前后推動，把鋼絲繩纏在滾筒上的同時，把柳石枕緩緩拉緊；最后人工用鉛絲把柳枕捆緊，再快速地把鋼絲繩松開，完成一道鉛絲的操作程序。重復以上操作，進入下一道鉛絲的捆扎。

圖1 手提式捆枕器基本結構

手提式捆枕器的特點

①使用靈活，操作簡單。該機架為板式結構，與枕的結合性好，不會出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。搶險隊員一看（或看一遍演示）便會操作使用，不需要進行長時間的專門培訓。

②拉緊無間歇，速度快。采用雙棘輪扳手與滾筒棘輪配合轉動，實現(xiàn)滾筒旋轉拉緊無間歇，拉緊速度比單棘輪提高1倍。

③自動鎖緊功能。捆枕器與鋼絲繩連接，一頭為掛鉤方式，一頭為凸輪自動鎖緊結構，這種自動鎖緊結構，鎖緊力能隨鋼絲繩拉力增大而增大，提高了連接速度和可靠性，可捆扎直徑700～1200mm的柳石枕。

④掛鉤阻尼防脫。捆枕器與鋼絲繩掛鉤連接，采用彈簧鋼片阻尼防脫機構，防止繩套松動自然脫落，摘掛鉤省時、省力，實現(xiàn)了快速摘鉤、快速掛鉤。

⑤鋼絲繩套插壓接。鋼絲繩套制作采用插接與壓接相結合的方法，與目前常用的插接和用鋼絲繩卡子、鋼絲繩套制作相比，抗拉力大，不扎手，無繩節(jié)，表面平滑，外形美觀。

⑥整體效果好，輕便。在板式機架上焊接棘輪、滾桶等部件，整體強度好，結構簡單，造價低廉，體積小，重量輕（單體重量僅為5kg），便于攜帶搬運。

⑦安全省力，工效高。拉緊部分利用杠桿原理，引用棘輪扳手，輕巧省力，消除了拉底攔繩帶來的不安全因素，一人輕松操作，大大提高了工效，降低了勞動強度。

⑧使用壽命長。該設備引用美國產(chǎn)的棘輪扳手，不僅具有輕巧靈活的特點，而且棘輪及主要部件采用了高強度材料加工制成，耐久性好，可以使用20年以上。

⑨適應性強，運行維護費用低。該設備為純手工操作，不用油，不用電，適用于各類出險情形、各種惡劣環(huán)境條件，不受自然條件和外界條件的限制。

應用效果

近幾年，手提式捆枕器在山東省推廣100多臺（套），在歷次黃河防汛搶險中得到廣泛應用。

①大大提高了工效，為防汛搶險爭取了寶貴時間。該設備采用雙棘輪扳手交替操作，且使拉緊滾筒連續(xù)旋轉無間歇，與傳統(tǒng)捆枕方法相比，用時縮短近一半，大大提高了工作效率，為控制險情爭取了寶貴時間。

②大大降低了勞動強度，節(jié)約了勞動成本。2005年7月20日，濟南市天橋區(qū)武裝部組織民兵進行黃河防汛搶險演習。演習中，搶險隊使用該設備進行柳石枕捆扎（如圖2）。12名隊員使用6臺捆枕器，21道捆分兩次完成，第一次先捆1、3、5、7、9、11道，第二次捆2、4、6、8、10道，2分鐘完成一個枕的捆枕工序，在推枕環(huán)節(jié)沒有發(fā)生散枕、斷枕和漏石現(xiàn)象。搶險隊員一致認為，該設備非常好用。據(jù)初步統(tǒng)計，一般捆一道鉛絲用時0.5～1分鐘，2人操作一套捆枕器，10組同時操作，一個枕捆21道鉛絲，捆一個柳石枕只需2～3分鐘，而且捆扎力大，比傳統(tǒng)方法提高20%以上，勞動強度降低80%以上，大大節(jié)約了勞動成本。

③社會和經(jīng)濟效益顯著，推廣前景廣闊。黃河安危，事關大局。黃河一旦決口失事，后果不堪設想。黃河防汛搶險，河道整治工程出現(xiàn)根（坦）石坍塌、墩蟄、潰膛等，以及堤防工程出現(xiàn)坍塌、滑坡等險情，捆拋柳石枕是行之有效的搶護方法，是千百年來沿黃人民與黃河洪水斗爭的經(jīng)驗總結。手提式捆枕器的推廣應用，大大提高了柳石枕的捆拋質量，提高了防汛搶險水平，能有效遏制險情的發(fā)展擴大，對確保黃河防洪安全具有重要的意義。