空压机循环管道供气系统在基础土石方施工中的应用

黄自权，黄梦菡，敬 武，席天野

（1重庆诚业建筑工程有限公司重庆400039 2重庆第一建设（集团）有限公司重庆400053）

空压机循环管道供气系统在基础土石方施工中的应用

黄自权1，黄梦菡2，敬 武2，席天野2

（1重庆诚业建筑工程有限公司重庆400039 2重庆第一建设（集团）有限公司重庆400053）

基础工程在平面上一般分布较广，其土石方开挖主要采用空压机配合施工。将空压机集中布置，并利用循环管道贯通，形成一个大型的集中供气系统；该系统避免了传统布置方式带来的现场凌乱、噪音扰民、资源浪费等缺陷，解决了基础工程中各个部位、各个阶段的施工需要，并促使施工现场达到经济节能、安全文明及环保等要求。

循环供气系统；基础土石方；施工

1 循环管道供气系统工作原理

容积型压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力。由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器（消声器）进入气缸，在压缩行程中，由于气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀（止回阀）进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机[1]。当储气罐压力降至0.5～0.6MPa时压力开关自动联接启动。

循环管道供气系统采用Φ50镀锌钢管丝接（或焊接）成的循环管道系统来密封储存及传递由空压机输入的压缩空气，其工艺原理是采用将多台空压机产生的压缩空气，通过软管集中输送到布置成回路的导管型循环管道供气系统中进行储存，以整个循环管道系统作为额外增加的一个压缩空气临时储存容器，将排气阀排走的那部分压缩空气收集起来供给更多的风镐工作，使空压机产生的压缩空气得到最大的利用，减少能耗的损失，从而达到对空压机的最大利用率[2]。通过循环管道系统的布置如图1所示。

2 适用条件

空压机循环供气系统可广泛运用，对山地地基形态的运用优势更为突出。因此，绝大多数建筑工程的基础土石方作业均可运用空压机循环供气系统。主要适用于需要较多台空压机带动大量风镐进行人工土石方开挖作业的地基基础工程。

3 循环管道供气系统的特点

3.1 经济性好：将空压机输出的压缩空气集中输入整个循环管道系统中进行储存，以整个循环系统收集常规操作时由空压机输送出来，将未能被风镐充分利用的压缩空气供给更多的风镐使用，提高对每台空压机的有效使用，减少现场需要配置的空压机的台数（相比常规布置可节省50%的机械投入），极大地降低了工程费用，仅电能消耗方面就可节省68.4%的电能，经济性好。

3.2 操作方便：所有管道及管件一次性投入，可重复周转使用，管道安、拆方便，可根据不同现场实际情况对其平面布置形状做任意的调整。

图1 循环管道供气系统

3.3 使用灵活：整个循环系统覆盖范围广，出气接口布置多，现场任意位置可以随时连接风镐，有利于施工项目对现场工作面的动态调整管理。

3.4 利于环境保护：所有空压机集中就位后可以在该块机械摆放场地外围搭设安全防护栏杆，挂上密目安全网（或采用彩钢板轻质围挡），便于现场安全和文明施工管理。若在噪声污染管理较严格的区域施工，还可以将空压机布置在相对密闭的工作棚内，能够有效降低噪声污染。

4 循环管道供气系统施工工艺流程及操作要点

图2 循环管道供气系统工艺流程

4.1 施工准备

施工前，对施工场地做好规划，精心组织人力、物力等资源，编制专项施工方案并做好技术交底等工作。

4.2 场地平整及机具、材料准备

人工挖孔桩（或独立柱基）等土石方作业施工前，应平整施工场地，为搭设循环管道系统支架提供条件。同时，应根据施工要求，组织相关的机具设备以及管件等材料入场，并做好相关验收工作。

4.3 三脚架搭设

搭设三角架主要是为便于现场施工人员进出，三脚架采用三根钢管成45°左右斜角，并利用扣件相互连接成一个整体。三角支架架设循环管道离地高度以利于工人方便接管及施工人员在其下通行方便为原则，一般以1.5m左右为宜。

4.4 管件加工

将需要使用的Φ50镀锌钢管用电动套丝机套丝进行连接，并利用配套的钻孔机在镀锌钢管上每@1500㎜位置对称开两个20㎜孔，在开孔位置焊接DN 20球阀[3]（如图3）。

图3 管件加工示意图

4.5 空压机安装

将需用的检校合格的空压机按预先布置位置统一整齐摆放，并使用三相配电箱将所有的空压机接入电源，并在四周用钢管防护架（挂密目安全网）将空压机围起来。

4.6 循环管道安装及支管连接

将加工好的Φ50镀锌钢管分开放置在三脚架上，用配套直接头和弯头进行分段连接（或采用焊接），连接完成后利用软管连接空压机，再开启空压机检测是否存在气体泄漏的情况，如发现有气体泄漏的情况，立即对泄漏部位进行修补及处理[4]（如图4）。

图4 支管连接示意图

4.7 气密性检查

关闭所有气阀，启动一台空压机，使循环管道内充气进行气密性检查。检查时，应对每一个连接节点进行逐一检查，一旦发现有漏气现象，应及时修补后复查，直至气密性完全符合要求。

4.8 连接风镐

将检校合格后的风镐利用橡皮管连接到直管上，用细铁丝将其绑扎牢固，完成后开启空压机再次检测整个循环系统是否出气顺畅及是否有气体泄漏，如发现有气体泄漏的情况，立即对泄漏部位进行修补及处理。

4.9 施工作业

循环系统全部连接完成后，即可进入施工作业，施工作业中需注意定期检查风镐与支管的连接，定期维护空压机，检查主管的连接是否松动，检查电箱漏电保护器工作是否正常。并定期安排电工进行巡视检查。

5 结束语

基础土石方工程采用空压机循环供气系统施工工艺，充分利用了空压机的工作效率，更有利于现场的文明施工布置，有效控制现场噪音的集中排放，解决了现场凌乱、空压机利用率的最大化等问题，保证了安全文明施工，节省了施工成本。并通过在多个工程中的成功应用，目前已形成施工工法(CQCYGF-01-2009)，且该关键技术经科技查新(J20092731)，并已通过重庆市城乡建委组织的科技成果鉴定，工艺合理，技术先进，经实践，取得较佳的经济效益、社会效益和环境效益。

[1]JGJ46-2005.施工现场临时用电安全技术规范[S]

[2]JGJ33-2001.建筑机械使用安全技术规程[S]

[3]刘庆山.建筑设备安装工程施工工艺丛书[M].中国建筑工业出版社，2006.

[4]郭邦海.管道安装技术使用手册[M].中国建材工业出版社，1999.

责任编辑：李 红

Application of Air Compressors'Circulating PipelineGas Supply System for Foundation Earth and Stone Evacuation

Foundation projects generally distributew idely w ith an air compressor assisting in earth and rock excavation.Set air compressors together and link them w ith circulating pipelines to form a large centralized gas supply system;this system can avoid scene chaos,noise,resourceswaste and other defects caused by traditional arrangement,in thisway,construction requirementsof all partsand all stages in the foundation project can bemet and necessity ofenergy efficiency security,politenessand environmentalprotection can beaccomplished in construction sites.

circulating pipeline gassupply system;foundation earth and stone;construction

TU745.9

A

1671-9107（2012）05-0039-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.05.039

2012-03-15

黄自权（1979-），男，重庆人，本科，工程师，土木工程专业。

黄梦菡(1973-),女,重庆人，本科,工程师,土木工程专业。

敬武(1966-),男,重庆人，本科,高级工程师,工业与民用建筑专业。

席天野(1974-),男,重庆人，本科,工程师,土木工程专业。