扶桩器的研制与应用

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摘要：在黄（沁）河堤防、河道工程施工或防汛抢险中，传统的方法常采用柳石水中进占施工及柳石抢险，需在堤、坝顶及埽体打大量木桩。木桩在柳石水中进占及柳石抢险起到抓底稳、团结力强、后拉力强、船体、埽体定位等关键作用，在埽体中称之为“骨”，打桩分人工油锤（硪）打桩和机械打桩，扶桩定位是打桩基础，扶桩是靠专人手臂直接或双人以上绳拉式扶桩固定桩位，人工绳拉式扶桩用人工较多，专人手臂直接扶桩人身安全性低，易打斜桩、劈桩等不利因素。依据传统人工扶桩方法的诸多不利因素，研究小组研制出了简易扶桩器取代传统的人工直接扶桩及绳拉式扶桩方法，以减少手硪打桩扶桩人员，避免油锤打桩造成人身伤害，克服了人工扶桩打桩时易产生斜桩、劈桩等不利因素，增加了打桩时桩体的稳定性。

关键词：防汛抢险扶桩不利因素增加稳定性

Abstract:. Stakes in Liu Shi underwater construction and Liu Shi rescue to holding stability, unity and strength, tensile strength, after the hull, consisting of a key role in body positioning, consisting of the body known as the "bone", piling into artificial oil hammer (I) piling and piling positioning pile rotary machinery, piling foundation, rotary pile is by hand the arm directly above or double rope - type helped pile fixed pile, artificial rope pull helped pile with artificial more, hand arm directly helped pile personal safety is low, easy to batter pile, pile of unfavorable factors such as splitting. On the basis of many unfavorable factors of traditional artificial helped pile method, the research team developed a simple rotary pile device to replace the traditional manual directly helped pile and rope pull helped pile method, to reduce hand rammer piling up piles of personnel, to avoid oil hammer caused personal injury, has overcome the artificial support pile is easy to produce the inclined pile cut pile, and other unfavorable factors, increases the stability of the pile of pile body.

Keywords: flood control; rotary pile; negative factors； increase; stability;

中图分类号：TV871.3文献标识码A 文章编号

在黄（沁）河堤防、河道工程施工或防汛抢险中，传统的方法常采用柳石水中进占施工及柳石抢险，需在堤、坝顶及埽体打大量木桩。木桩在柳石水中进占及柳石抢险起到抓底稳、团结力强、后拉力强、船体、埽体定位等关键作用，在埽体中称之为“骨”，打桩分人工油锤（硪）打桩和机械打桩，扶桩定位是打桩基础，扶桩是靠专人手臂直接或双人以上绳拉式扶桩固定桩位，人工绳拉式扶桩用人工较多，专人手臂直接扶桩人身安全性低，易打斜桩、劈桩等不利因素。因此，我局专门成立研究小组，经过实践和应用研制出了简易扶桩器。

依据传统人工扶桩方法的诸多不利因素，我们研制出了简易扶桩器取代传统的人工直接扶桩及绳拉式扶桩方法，以减少手硪打桩扶桩人员，避免油锤打桩造成人身伤害，克服了人工扶桩打桩时易产生斜桩、劈桩等不利因素，增加了打桩时桩体的稳定性。

一、研发过程

1、扶桩器的结构

扶桩器是利用杠杆力学原理制造而成的，其结构分为固定和活动二部份：固定部分由不锈钢杆、减震弹簧及钢座组成，首先制作一个直径0.03米，长度1.2米，不锈钢杆分为两节，通过丝扣连接，在后端及中间安装手握塑料套，不锈钢杆前端焊接一个双旋减震弹簧，减震弹簧长度0.05米与钢座焊接相连，钢座长0.14米，宽0.1米；活动部分由活动钢卡口、拉杆、回位弹簧及手拉柄组成，活动钢卡口是由两个半圆形钢卡口通过连接件与钢座连接，在一侧钢半圆形卡口上焊接一个锁扣，在半圆形钢卡口内侧加装两根拉杆，拉杆通过钢座预留孔中伸出，在距活动钢卡口40CM处安装手拉柄，手拉柄通过螺丝固定在不锈钢杆上，手柄前端用两个回位弹簧连接。在操作时扶桩人手持不锈钢杆，用手扳动手柄，回位弹簧控制半圆型卡口卡住木桩，打桩人锁住锁扣，扶桩人稳定住扶桩器调整好位置就可以打桩了。

扶桩器结构图

2、实验过程

第一次实验：在锤（硪）击桩顶时，由于扶桩器桩活动钢卡口未安装锁扣，震动张口；再者扶桩器不锈钢杆前端未焊接双旋减震弹簧，扶桩人感觉震手；手柄前端回位弹簧回力小，导致钢卡口内侧震开。

第二次实验：在第一次实验的基础进行了扶桩器了改进，在不锈钢杆前端焊接了双旋减震弹簧、安装手握塑料套；在活动钢卡口安装锁扣；手柄前端把小弹簧换成了回力大弹簧；在锤（硪）击桩顶感觉到不震手、活动钢卡口不张口、钢卡口内侧不张。通过实践扶桩器能够卡住直径10—15cm的桩，桩顶不劈裂、不斜桩，安全可靠，效果良好，在黄（沁）河堤防、河道柳石料水中进占工程施工或防汛抢险打桩中能够适用。

二、扶桩器的特点及用途

1、该扶桩器由研制的活动钢卡口、不锈钢杆、减震弹簧等部分组成，解决了打桩过程中桩头易劈裂、锤头易伤人等问题，提高了木桩利用率和作业安全性。

2、利用杠杆原理研发的活动钢卡口，适应于不同桩径的木桩紧固，较好地防止了打桩过程中的桩头劈裂。

3、通过手扶不锈钢杆与活动钢卡口的有机配合，较好的实现了机械扶桩代替人工扶桩，在有效保障扶桩稳定的前提下，避免了打桩过程中对扶桩手的可能伤害。

在黄（沁）河堤防、河道工程施工及抗洪抢险实践中，采用传统结构柳石料抢险及水中进占，需要打大量木桩，打桩成为其中一项重要的操作过程。而传统的扶桩方法占用人员多，人身不安全，定桩不移，易劈桩。采用扶桩器扶桩能够减少人员劳力，增加人身安全，避免打斜桩，能够有效的保护桩头防止桩头劈裂。扶桩器具有很好的推广前景。

焦作黄河河务局第一机动抢险队在组织抢险队员进行技能培训时，使用扶桩器进行打桩培训，能够避免油锤打桩造成的人身伤害，克服了人工扶桩打桩时易产生斜桩、劈桩等不利因素，增加了打桩时桩体的稳定性。

武陟第二黄河河务局在驾部控导工程抢险中，使用扶桩器进行扶桩，减少了人员劳动强度，避免人员伤害，克服了传统打桩的诸多不利因素，为工程抢险做出了一定贡献。

三、扶桩器的经济效益及社会效益

（一）经济效益

1、材料费

按需要100根木桩计算，根据以往经验毁坏率按10%推算。木桩单价为15元/根，每打毁一根木桩就等于增加投资15元，打100根木桩扶桩器扶桩比人工扶桩节约150元（祥见下表）。

材料费用比较表

2、人工费

按每日需要人工扶桩计算，手硪打桩人工扶桩需要2个人工，而改用扶桩器后只需1个人工即可，扶桩器扶桩比人工扶桩节约了50元/工日（祥见下表）。

人工费用比较表

（二）社会效益

在黄（沁）河柳石料抢险或水中柳石料进占中，采用扶桩器扶桩能够减少毁坏木桩，节约投资，减少人工，不受场地限制，增加了人身安全，具有显著的社会效益。