深基坑排涝抢险水带支撑固定装置提升救援效率

袁 林

近年来，城市内涝灾害时有发生，大流量高扬程排水车在应对此类灾害中发挥了重要作用。

2022年夏季，某城市轨道交通项目施工车站深基坑因暴雨导致河水倒灌。湍急的水流裹挟泥沙冲垮钢板桩围堰，顷刻间基坑积水达5000立方米，水位以每分钟5厘米的速度持续上涨。面对险情，国家隧道应急救援中国交建重庆队采用传统抢险方案，即使用尼龙绳捆绑水泵人工拉拽下放，并采用沙袋码压、铁丝捆绑等方式固定水带，然而处置效果与预案相差巨大：90度转弯的挡水墙处，排水带因弯折变形导致过水断面至少缩小30%，且在弯折处频繁破裂，每小时排水量骤降至不足200立方米，抽水效率不足预期的三分之二。更惊险的是，当抽水水柱上升至10米时，固定铁丝在巨大自重拉力下崩断，锋利的金属断口擦着队员安全头盔飞溅而过，险些造成人员伤亡。此次抢险充分暴露出传统方法效率低、风险高、依赖人力的致命短板。据后续统计，该次抢险共消耗水带12根，远超常规损耗量，且因反复更换设备导致排涝延误5小时，最终致使基坑周边发生局部溜塌。

“过去，深基坑排水就像走钢丝。”国家隧道应急救援中国交建重庆队救援队总教官长范永强坦言，传统抢险方案存在三大痛点：一是便携性差，人工搬运水泵耗时耗力，尤其在地形复杂的轨道基坑中，设备架设效率低；二是稳定性不足，水带的固定安装方式依赖人员经验，易发生脱管；三是响应速度慢，从设备组装到排水启动需30分钟以上，延误救援时间。

“自2022年那场救援结束，我们就开始尝试设计一款既能帮助队员节省下放水泵的体力，又能固定水带且同时提高效率的装置。”国家隧道应急救援中国交建重庆队成都分队队长张馥鹏介绍，队员们咨询了不少设备厂家，但市面上没有相关水带固定装置，于是研发团队思考能否设计一款具备上述功能的装置。为更好地推进设计，研发团队不断研究高层楼供水的水管固定方式。“采用弧形硬质材料代替水带弯折部分，以解决出水效率不高的问题；用‘绞盘+钢丝绳’组合既能精准控制下放，又能承受重载。”研发骨干工程技术部龚涛同志提出的这一想法点燃了团队创新火花。

形成初步构想后，研发过程中仍面临多重技术壁垒。针对提升水带稳定性所需的关键材料选择问题，调度中心主任叶齐飞介绍：“初期测试阶段，我们尝试采用聚氯乙烯制作弧形导流装置，但在抽水测试中发现连接处漏水率达15%。为此，研发组组长带领团队历经三个月的材料验证周期测试，先后测试了玻璃钢、铝合金、塑钢等六种材质，最终选定不锈钢焊接结构，将漏水率降至0.5%以下，其抗压强度更提升至15MPa，可满足30米深基坑排水抢险工作需求。”在解决水带弯折难题方面，研发团队首创“螺栓固定弧形导流板”，通过流体力学模拟优化弧度，使水带弯折阻力大幅减小。

在提升装备便携性方面，研发团队将整体式吊机拆解为模块化组件，每个模块配备防误装卡扣，使单件重量从50千克减至10千克，设备部署时间缩短50%。

装置一经研发成功，便迅速投身深基坑排水实战中，成效卓著。2024年7月，新装置在湖南省岳阳市抗洪抢险中大展身手，其排水单管峰值流量达每小时500立方米，且使用钢丝绳防脱锁扣设计实现了“零脱管”。正如参与抢险的队员蒋效应反馈：“技术的飞跃让操作任务从体力活变为技术活。”

在岳阳市处置某菜市场地下车库10米深积水时，该装置展现出垂直抽排水的高效性与稳定性。在垂直抽排水中，该装置连续运转30小时仍保持零故障，创造了单日排水2.4万立方米的纪录。与过往排水作业相比，其排水效率提升30%，让救援排水进程大幅提速。不仅如此，在该装置的助力下，水带使用寿命也显著延长，既节约了救援时间，也节约了救援成本。同时借助该装置，作业人员的体力消耗降低50%，极大减轻作业强度，人员安全得到切实保障。