第一篇:土壤肥力修復有機技術
中國有機農業網
土壤肥力修復有機技術
現在的農業種植,投入了大量的農藥化肥,嚴重破壞了土壤良性再循環系統,每年投入的化肥越多,土壤肥力下降的也厲害,如何進行土壤費力修復,是需要有機技術來改良的!
1、有機技術之——增施有機肥
通過施用人、畜的糞、尿肥及堆肥、漚肥、綠肥等有機質含量高的農肥來增加和保持土壤有機肥含量,有條件的地方可大量施肥(河泥、草炭等),對提高土壤有機質含量有明顯作用。
2、有機技術之——秸稈還田
秸稈還田是改良土壤,增加土壤生產能力的有效措施。一種是秸稈經過堆漚后施入土壤,另一種是在作物收獲后,把秸稈切碎撒在地表后用犁翻壓,直接還田,這樣能夠改善土壤的物理性質,促進土壤團粒結構形成,增加透氣、透水、保肥能力,從而提高土壤肥力。
3、有機技術之——合理實行倒茬輪作
根據不同作物的特性,安排適宜的輪作順序,并適當增加豆科作物種植面積,盡量減少重茬和迎茬面積。在輪作過程中三年左右種一茬豆科作物可增加土壤中氮素含量,同時豆科綠肥作物經翻壓入土后,大量的根、莖、葉能夠增加土壤有機質,改善土壤性質,提高土壤肥力。比如玉米對前茬作物要求不嚴格,但以豆科為最好。玉米耐短期連作,但為了獲得較高產量,必須要增加投入肥量。玉米地雜草較少,是多種作物的良好前茬。
另外,瓜類和豆類作物不重茬、不迎茬,需要輪流耕種五年以上,這樣不僅有利于恢復地力,而且還能防治病害,增加經濟產量,一舉三得!
第二篇:我國土壤肥力現狀與施肥技術
我國土壤肥力現狀與施肥技術農業是國民經濟的基礎,是無法取代的第一產業。只有農業的發展,才能保證人類生產的延續,才能有其他產業的生存和發展。
在化肥應用于農業生產之前,我國農業生產主要依靠農家肥和擴大耕地面積來促進作物增產。化肥問世以后,由于其養分含量高,使用方便,從而使農業農民形成了偏施化學肥料的習慣,局部地區已造成土壤板結、質量退化,有機質含量不足,保水保肥透氣性能下降,中低產田日漸擴大,江河湖泊水域富營養化,農產品硝酸鹽含量超標。農田氮素向大氣遷移,破壞了臭氧層,從而引起自然災害頻發。硝酸鹽隨食物進入人體,形成致癌和致突變的亞硝基化合物,據日本調查,日本因攝入人體的硝酸鹽比美國高4-7倍,其患胃癌和肝癌死亡率約為美國的608倍。據中國國家計劃生育研究所張樹成研究員1981-1996年期間的256份報告結果表明,我國男性精子質量呈下降之勢,其原因是食用大量施用單純化肥的食物所致。水體富營養化,不僅破壞了水生態系統和水功能,還直接影響人畜飲水安全,威脅人類健康和水產養殖以及工業供水。除此以外,偏施單質化肥,其危害還表現為:-
1、單質化肥當季利用率低,并呈下降趨勢。全國化肥網實驗結果分析,我國化肥當季利用率,氮肥為30%-35%、磷肥為10%-20%、鉀肥為35%-50%。從各地資料看,化肥肥效從每kg增產糧食15-25kg,降為5-8kg。-
2、長期單純施用單質化肥,使土壤微生物被抑制,有機質含量逐年下降,化肥殘留,造成土壤板結,透水性、透氣性和吸光性變差,保肥能力降低。-
3、單質化肥利用率低和易造成土壤板結的缺點,淋溶、揮發、徑流和農產品中有害物質的殘留,不僅給人類生存環境帶來污染,而且直接危害人體健康。-
4、單純施用化肥,其增產效果已近極限,致使農業投入不斷增加,加重了農民負擔。-
農業,作為人類的第一產業,其發展是一具漫長、曲折、復雜的過程,到現在已有數千上萬年的歷史。從十九世紀開始,伴隨著英國工業革命的興起,農業生產發生了質的變化,對農田開始投入大量的外源化學物質(如化肥、農藥等),一方面成倍地提高農作物的產量,另一方面加深了農業生態系統對外源物質和能量的依存關系,導致了人類賴以生存的大氣、土壤、水體和農產品受到污染,威脅到人類自身健康和子孫后代的生存。
二十世紀70年代,人類農業進入了一個全新時代,既繼承傳統有機農業的精華,又賦予其現代科技的內涵,成為各國政府和農業專家的共識,應運而生是生物復合肥料、有機肥料、有機無機復混肥料和生物農藥的廣泛應用,推廣測土平衡配方施肥技術,以提供優質、安全、營養、衛生、健康的有機綠色食品,滿足人類第一需要,今天人類正在創造一種有別于“傳統農業”和“石油農業”,達到人與自然協調,生態與經濟共同繁榮的“生態農業”。我國有幾千年的有機農業基礎,完全能夠以有機無機相結合的生態型農業,回避西方石油農業的弊端,把我國傳統農業的精華與現代科技結合起來,走自己特色的農業道路,是中國未來農業發展的方向。-
-中國傳統的有機農業有3000年的悠久歷史,哺育了炎黃子孫,創造了中華文化,在人口劇增的壓力下,已無法滿足人們日益增長的生產生活的諸多需要。由西方傳入中國的石油農業(無機農業),是在石油廉價時代產生的,確實為農業的發展做出過貢獻,但盲目地大量單用、連用、亂用化肥,已是后患無窮。聯合國糧食組織已把“生物-有機-無機”作為最佳肥料結構加以肯定,國務院把“高產-優質-高效”做為我國農業發展的戰略,并制定了“有機無機相結合,用地養地相結合”的肥料工作方針。-中國是一個農業大國,但不是一個農業強國,這是當代中國的基本國情,中國農業的發展已影響著整個國民經濟的發展;中國農村的安定牽涉著整個社會的安定;中國農民的富裕關系到全面建設小康社會的進程。中國歷代領導人都極其重視“三農”問題。建國初期,開國領袖毛澤東發起的以土地改革為中心的第一次農業革命,實現了耕者有其田,極大地調動了農民的生產積極性,農業生產有了突飛猛進的發展。十一屆三中國全會以后,改革開放的總設計師鄧小平把億萬農民,從“人民公社”的桎梏中解放
2出來,實行了家庭聯產承包制,再次煥發了農民的自主意識,實現了中國農業的第二次革命。如果說這兩次的“農業革命”是以改革生產關系為手段發展農業,解決國民的溫飽問題,那么,從上個世紀90年代起,中國第三代領導集體,審時度勢,為適應加入WTO的要求,提出了對農業產業結構進行深層次調整的第三次農業革命,其意義更為深刻。進入21世紀,以胡錦濤為核心的黨中央,更加重視“三農”工作,對農業實行了免稅并直補,其目的是要把中國農業引入可持續發展的道路,讓中國農產品打入國際市場,讓中國農業實現產業化,讓中國農民盡快富裕起來。-
農業耕種作物,需要投入肥料。長期以來施入無機單質化肥(或施肥不當,超量施肥),使土壤存在著單一養分濃度過高,造成土壤中物相反應存量過大,易在土壤、水域中產生有害物質,如硝酸鹽類化合物??這些未被作物吸收的肥料養分,隨水域的流動進入江河湖泊,產生水體富養成分,不僅污染水源,而且使水生雜草滋生,破壞了生態環境的平衡,這都是農業施肥不當的結果。施肥量日益增長,土壤結構中有機質比重下降,保水、供肥、通透能力和性能變差,板結嚴重,造成水土流失,生態失調。我國耕地墾殖年代久遠,加上長期只重用地不顧養地,造成耕地養分失調,地力下降,雖然耕地產出量大幅度提高,但負荷過重,耕地養分投入與產出嚴重失衡。目前,除少數地區外,全國絕大多數耕地土壤肥力不高,土壤有機質平均為1.8%左右,旱地僅為1%左右,而歐美等國的耕地土壤有機質一般在5%—8%。而且我國很少種植有養地作用的多年生牧草,近年來綠肥的面積也下降很多,加之,有機肥(如:牛、馬、豬、雞等糞便發酵)的施用量也逐年遞減。-
耕地質量的退化,土壤有機質含量的下降,導致了土壤保水保肥能力的降低,風侵、水侵加劇,形成惡性循環。肥料、水分流失嚴重,水、肥利用率下降。當前,我國化肥的有效利用率遠遠低于發達國家水平。國內化肥,氮、磷、鉀的投入比例為1:0.41:0.27,與合理施肥水平還有一定差距,尤其是鉀肥的投入比例較小,也是影響肥料利用率不高的重要因素。-
我國農村目前人多地少,土地由于年年單靠化肥來補充養分,微生態平衡遭到破壞,土壤退化,有機質減少,地下水污染,農產品品質下降。據統計,1977-2005年我國化肥用量增長了700%,但糧食的增產幅度僅為71%,因此,土壤的保護、調理、改良、修
3復已成為農業能否持續發展,農民能否增產增收的一個亟待解決的大問題。而保護和修復土壤的根本措施是增大使用有機肥,合理使用化肥。有機肥是全營養性肥料,有利于平衡增加土壤養分含量,改善土壤結構及透氣保水性,改善土壤微生態系統,增加土壤有益微生物。因此,將現有的有機物資源充分利用起來,用科學的方法轉化成優質有機肥,是解決資源浪費、環境污染及改良土壤的關鍵環節。--
我國人口多,底子薄。解放后,黨和政府花了50多年的時間,終于解決了糧食自給的難題。我國在1998年曾經自豪地宣布,中國不再是饑餓的國家,我們可以糧食自給了。所以,當時有人說“我們三年不生產糧食都夠吃”,但到了2003年,我國庫存糧食的70%—80%已經吃完了,糧食安全問題引起黨中央、國家院的高度重視。經過幾年的努力,現在略有回升。但能不能回升到我們的需求水平之上,這是黨中央和國務院領導十分關心的問題。因為我國人口還在增長,而耕地面積逐年下降。根據對世界以及中國農業形勢的分析,我國未來的農業只能依靠科技,保障食物安全、生態安全與農民增收,走現代集約化的可持續農業之路。
回顧我們50年走過的路,可以看出化肥用量增長較快。這說明50多年來,中國農業走過了一條高投入、高產出、高速度、高資源環境為代價的路子。我們解決了糧食自給的問題,但是我們付出了沉重的代價。在大力發展現代農業的今天,我們首先面臨的是資源嚴重不足,生態環境負債極高,農民收入和組織化程度非常低,科技對農業生產的支持力仍不夠等一系列問題?;试谖覈Z食增產中發揮了57%的作用,也就是說,我國糧食生產基本是靠水和肥換來的。今天,不管是氮肥還是磷肥,中國在世界上的貢獻率都超過50%,也就是說,中國現在真正是世界第一化肥生產消費大國。而國際上的化肥在90年代中期以后,增長速度下降,我國化肥總量現在超過了西方國家,還呈大幅度增長之勢。我們預測,未來全球60%的化肥由中國生產。化肥是一個高耗能、高資源環境代價的產業,西方把很多化肥廠都關掉了,現在60%的化肥要由中國來生產。為了中國的可持續發展,我們不應該需要這么大的化肥產業,但為了保障糧食安全,我國化肥產業又必須保持發展。
我國是擁有13億人口的大國,90年代美國的Brown先生及西方的一些專家對21世紀中國能否自己養活自己,提出了質疑。這是基于中國在工業化開始前已有龐大的人口
4壓力,而耕地面積又隨工業化的進程在逐年減少,土壤質量隨掠奪式的耕作在不斷退化提出來的。到2050年,我國人口將達到15-16億,按人均消耗糧食450kg計算,屆時約需提供7.2億噸。21世紀我國的糧食安全問題,依然是各級政府高度重視問題。解決的辦法,靠擴大耕地面積增加糧食產量已不太現實,唯一可走的路就是改良土壤,有機無機配合施肥,保持和提高地力。Brown先生發表的《誰來養活中國》一文,引起全世界的所謂“中國威脅論”。他的觀點是,當時中國因為耕地下降難以養活自己,將要在全世界范圍購買糧食。中國經濟發展迅速,在全球大量買糧食會造成糧價大漲,那些非洲國家很窮,因而會買不起糧食,以致全世界饑餓的人口會更多,所以中國威脅到世界穩定。中國政府與他經過10年辯論,表示我們可以采取政策,讓耕地面積不下降。10之后,他發表另一篇文章,說“你們即使采取世界上最嚴格的保護政策,你們還是養活不了自己”。為什么?他說,你們水資源短缺,而肥料的生產糧食的潛力已經達到了極限,再增加施肥也不能增產,那你們糧食從哪里來?他認為,中國還是養活不了自己。近年來,我國化肥用量一直在大幅度增長,但糧食總產近10年沒有大幅度的增加。比較1977年—2005年,我國化肥使用量增長了700%,而糧食增產71%,同時,種植面積下降了13%。很明顯,我國化肥用量增幅確實很大,但是農作物產量卻沒有相應增長,我們的養分效益持續下降,資源環境問題越來越突出,環境污染非常嚴重。濫施肥料到底多嚴重?通過對全國1333個實驗地調查,發現氮肥利用率平均27.5%,比80年代有所下降;磷肥利用率也有所下降,鉀肥利用率略有下降。由此看出,我國糧食作物肥料利用率呈明顯下降趨勢。我們再算一下養分效率,發現養分用量急劇上升,但是單位養分生產的糧食大幅下降。我國在國際上屬于“高投入低產出”狀況,產出低于印度,遠遠低于日本、韓國,而我們的投入量在全世界最高。為什么?原因就是,施肥不合理,尤其是在高產地區,施用的養分嚴重過量。華北平原對小麥、玉米做了大量調查發現,以1公頃小麥用250公斤的氮肥作為標準(在歐洲一般都是180公斤),發現90%—92%的農戶施肥過量。
美國還有一位教授發表了《施肥到死》一文,其中有一句話說“中國一直沒有減少氮肥用量的打算,甚至非常堅決地強調還要增加氮肥的使用量,因為中國需要糧食”。美國一位著名教授做了一個實驗,每年每公頃耕地沉降10公斤氮,經過20年后,25%
5的物種沒有了,尤其是雙子葉植物都會死亡。所以英國議會通過了一個法律,規定英國的氮肥沉降量不能超過20公斤。中國的沉降量是多少?華北平原每公頃是60—80公斤,作物能不死嗎?經過20年的大量施肥,土壤里養分大量累積。我們對華北平原140個農戶調查發現,每公頃累積氮280公斤,相當于一季作物需要200多公斤,土壤里面就累積了280公斤。當然,并非所有地區的耕地都有這么高的累積量,但從被調查地區可以看出,全國整體上存在養分過量的問題。
我們施肥不是根據作物的生長規律來施肥,就像我們養孩子一樣,不是按孩子的生長規律,而是在孩子很小的時候,就把他一輩子要吃的食物喂進去了。我們一次性把作物所需60%—90%的肥料全部施進去,但那時候作物所需養分非常少,這時就會發生抑制作物生長的情況。我們在玉米上發現,施肥太多,苗反而長不起來,少施肥反而長得更好。
高效施肥的出路在哪里?必須考慮所有的養分資源,必須進行綜合管理。現在不是養分不夠,而是養分分配不合理,造成肥料養分沒有發揮他的潛力。土壤里累積的養分沒有利用,更沒有把環境里的養分考慮進去;化肥用量大幅增長,但作物產量沒有大幅度增長。要采取積極的政策措施,用好所有的養分資源,減少環境的污染。采取多學科的手段,同時提高養分效率與作物產量。我們的目標是:作物高產、養分高效、環境安全。在改革開放的前十年,我國化肥施用量從每公頃100公斤增加到183公斤,糧食產量躍上一個臺階,從每公頃3噸增長到4噸。最近12年,化肥用量增加了100公斤,但產量僅增加0.3噸。下一步要增加到6噸,靠施肥還能實現嗎?我國現在1公斤養分生產27公斤糧食,法國1公斤生產87公斤糧食,美國1公斤生產47公斤糧食。首先土壤質量要優良,要保證在干旱、病蟲害的情況下,保持穩產。-
農業施肥應以“四維結構”多元配位肥料為主?!八木S結構”肥料,是以微生物菌肥、高質有機肥、調理改性肥、中性微量元素肥(有機肥、無機肥、礦物質肥、微生物菌肥)構成,是“綠色生態”型肥料。這種新肥料符合農作物的生長規律,適應土壤生態環境的自然規律。它不單是農業田間施肥操作的方式方法,而且涉及今后肥料企業生產肥料品種結構調整、產品換代的問題,是未來農業用肥的發展方向。
第三篇:有機草莓種植技術
有機草莓種植技術
傳統普通塑料大棚草莓栽培收益低,但是有機草莓高投入、高收益的高效栽培模式,風險更大。由于草莓不耐貯運,非常適合在大城市市郊發展,且近年來興起的顧客現場親自采摘的有機草莓采摘觀光園的模式更是非?;鸨=裉煳覀儗⒄f一下有機草莓的種植方法。
1.大棚有機草莓種植土壤管理
為避免土壤病蟲害,減少農藥使用,做到有機栽培,栽培基質選用草炭和珍珠巖,按一定比例混合而成。為提高草莓根系對營養的吸收效果,可在栽培基質中加入一定量的生物菌肥如金寶貝微生物菌肥使用。因為栽培需要大量的育苗有機基質,因此基質土將通過金寶貝基質土發酵劑獲得。通過基質土發酵劑可將禽畜糞便、落葉樹皮、生活有機垃圾等充分利用并且為草莓種植者提供廉價的有機基質。通過有機物發酵得到的基質土中含有大量的營養元素和菌體,可以促進后期草莓苗木的生長。播種前要向裝有基質的營養缽中澆透水以保證生長所需要的水分。
2.大棚有機草莓種植果實管理
傳統地栽草莓匍匐于地面,草莓果實離地面近甚至貼著地面,不衛生,果實不宜被人發現,果實的觀賞效果差;而且,人們采摘拍照時需彎腰,非常不便。為克服傳統地栽草莓的缺點,利用鋼架栽培床栽植草莓時,將草莓果實整理在鋼架栽培床兩邊離地面0.8-1.2米左右高處垂直懸掛,提高觀賞性。光照對草莓的顏色、含糖量等至關重要。傳統地栽草莓匍匐于地面,通風透光較差,光合作用較差,導致草莓著色不均勻,含糖量不高。在鋼架栽培床栽植的草莓應該保持透光和通風都比較好、這樣草莓光合作用強,光合產物積累多,草莓著色才好。此外我們還可以結合一些新型高科技肥料來增加果實品質,但是化學肥料不能用。所以我們建議一些微生物肥料如金寶貝果實增甜劑等來提高商品的經濟價值。
3.大棚有機草莓病蟲害防治
合理安排草莓行間距,采用高畦種植,保證行間距。草莓病蟲害防治得有間距通風透光、降低濕度,一般每畝種植草莓6000一7000株。加強管理,及時清除植株病葉及病秧,帶出棚室集中深埋。在園區設置黑光燈、頻振式殺蟲燈,防蟲網,掛設色板、銀灰色地膜等,可有效的誘殺或趨避害蟲。在溫室內懸掛硫磺熏蒸罐和二氧化碳發生器,可防治草莓白粉病發生。農業生產中清除的老葉、病葉及病秧應集中處理,可采取深埋或堆漚。拉秧后利用移動式臭氧農業垃圾無害化處理裝置、對植株殘體進行粉碎和臭氧消毒,從而實現清潔田園、病蟲源頭控制和資源循環利用的目的。
第四篇:有機辣椒種植技術(本站推薦)
有機辣椒種植技術
1.栽培技術措施 1.1培育壯苗
1.1.1育苗方式
采用塑料大棚和溫室等方式育苗。
1.1.2種子消毒與催芽
曬種后,用50—55℃溫水浸種15—20分鐘,再用濃度為0.5%的高錳酸鉀溶液浸5 分鐘取出,用清水沖洗干凈并用紗布包好,再用干凈的濕毛巾包上,放在25℃—30℃處催芽,每天檢查并用溫水淋洗,過3—5天胚根露出種皮,即可播種。
1.1.3營養土配制及床土消毒
用充分腐熟雞糞40%和肥沃疏松園土60%經充分攤曬日光消毒,過篩后摻均勻。每立方米營養土中,再加10%草木灰。播種床耙平踏實后,均勻鋪3—4㎝厚營養土;苗床先經深翻,澆水后覆蓋地膜、上扣苗棚閉棚升溫 7—10d,撤去地膜,再鋪床土育苗。
1.1.4播種和育苗
播種要求做到:床土平,底水足,覆蓋好。床土整平以后,底水一定澆足,出苗前不補充澆水。底水應達到10㎝深床土飽和。撒種要均勻,每平方米苗床播種18—22g(以干種計算),撒完種過10—20分鐘再覆土,厚度為0.7—1㎝,覆土后蓋不含氯的地膜保墑,保持高溫高濕的環境。
1.2苗期管理
1.2.1幼苗期管理
溫度:辣椒播后白天氣溫保持在25℃—30℃。80%出苗后即可揭膜降溫,創造光照充足、地溫適宜、氣溫稍低、濕度較小的環境,白天23℃—25℃,夜間15℃—17℃。子葉展開到第1片真葉露尖,將溫度控制在白天18℃—20℃,夜間10℃—15℃。第1片真葉出來后保持白天25℃左右,夜間17℃—20℃。移苗前4—6天降溫煉苗,逐漸降到白天18℃—20℃,夜間13℃—15℃。水分:齊苗后澆齊苗水保濕,在播種水澆足的情況下,移植前一般不澆水,秧苗缺水時選擇晴天少量澆水,澆水后應保濕,保持床土不干燥,同時防止空氣濕度過大;移植前一天可輕澆一次水,以利起苗。1.2.2成苗期管理
溫度:緩苗期:分苗后提高溫度,在水分充足、溫度適宜條件下促進緩苗。白天保持25℃—30℃,夜間20℃。旺盛生長期:白天氣溫25℃—27℃;夜間氣溫17℃—18℃。煉苗期:定植前1周左右進行低溫煉苗,揭去所有覆蓋,使辣椒苗在露地條件下生長。水肥:移苗后在新根長出前不要澆水,新葉開始生長后可根據幼苗長勢,土壤墑情,適當用噴壺澆水。定植前15—20天結合澆水用純沼液兌水3倍噴施。
1.3整地施肥和定植
1.3.1整地施肥覆膜
定植前15—20天,選擇非茄科作物茬口的地塊,翻耕曬土;整地、做畦和覆地膜要求仔細、平整,畦溝深度20—25㎝。肥料使用應符合GB/T19630的要求,畝施優質有機肥5000㎏、餅肥300㎏、磷肥50㎏、鉀肥20㎏。然后深耕起70—100㎝寬的高畦,畦上覆蓋無氯地膜,架設大棚、防蟲網閉棚升溫7天左右,進行病原菌殺滅。大棚膜、防蟲網選用不含氯材料。
1.3.2定植
大棚定植選擇2月上中旬地溫穩定在7℃—8℃時定植;露地地膜覆蓋栽培在3月底、4月初地溫穩定在15℃—17℃時定植。定植選在晴天中午進行,高溫季節選在下午進行。定植密度在畦上定植雙行,株距25㎝。定植時使辣椒兩排側根與畦溝垂直。
1.4定植后管理
定植后澆足定植水,門椒座住之前不澆水,澆水也是在植株出現萎焉、需補充水分時,選擇晴天澆小水。門椒座住以后,開始小水勤澆,保證辣椒生長發育的需求。根據天氣確定澆水時間,氣溫低時選擇在上午進行,高溫時選擇早晨進行;進入盛果期加大澆水量,防止大水漫灌,雨前挖好排水溝,防止大雨造成土壤積水。露地栽培雨后及時扶苗,用清水洗去植株上污泥。進入盛期結合澆水進行追肥,畝順水追施水量1/3的沼液或腐熟餅肥50㎏,每7—10天澆一次水,隔一水追一次肥。
定植后每隔10天噴1次沼液3倍稀釋液兌1%白糖,進行葉面追肥,增加植株碳水化合物含量;初花期利用蜜蜂傳粉或用手持震蕩器輔助授粉,門椒座住后及時打掉門椒以下側枝,生長期及時摘除病葉、老葉,適當疏剪過密枝條。來源:中國有機農業網
第五篇:盾構機刀具修復技術
盾構機刀具修復技術
采用盾構法修建地鐵隧道,施工進度較快,建設質量好,而且施工過程中不需要降水,可以節省大筆費用。但由于盾構機及配套設備、設施的采購和制造費用很高,而且施工過程中所用多種消耗材料費用也不低。所以,采用盾構法的施工成本與傳統施工方法相比,并無優勢可言。在保證工程質量的前提下,如何有效地降低施工成本,成為企業在市場競爭中面臨的一個緊迫問題。對磨損周邊刀進行修復利用,就是在降低施工成本方面進行的一次有益嘗試。
1盾構機刀具磨損情況
需要修復的這批磨損周邊刀是在完成520環(約630m)隧道掘進后更換下來的。刀具的2/5已經被磨損,其情況見圖1,刀具磨損部分是正對被切削土體的迎土面部分。
刀具迎土面部分,在盾構刀盤旋轉時承受很大的摩擦作用力,摩擦力的大小與千斤頂的推力成正比;另外,周邊刀安裝于刀盤的最外邊,刀盤旋轉時該位置的線速度也最大;再有,由于處于邊緣位置,離泡沫出口的位置較遠,在盾構機掘進過程中該位置的刀具無法得到良好的潤滑。以上多種因素導致了該部分的磨損最嚴重。
2盾構機刀具修復工藝確定
從圖1中可以看到,磨損的周邊刀僅剩下一個安裝孔是完好的。修復工作的主要任務,一是完成另外兩個安裝孔的修復;二是完成切削刃和表面耐磨層的修復。據此確定總的思路是:鑄造一塊與原刀具本體成分相同、形狀與缺損部分一樣的鋼塊,與殘刀焊接在一起;然后,在修復的刀具上堆焊切削刃和耐磨層;再以原來的安裝孔為基準,根據圖紙的尺寸要求加工另外兩個安裝孔;最后,對刀具與刀盤的安裝表面進行一次精加工。
2.1修復體材料的選擇及制造
為保證修復刀具的工作性能不降低和便于與殘體進行焊接,決定采用與原刀具本體材質相同的材料對其進行修復。通過實驗室化驗分析,確定原刀具本體材料為退火狀態的20Mn2。根據原圖紙和磨損刀具實物,設計加工了2個修復體模具(左右各1個);然后,利用小冶煉爐進行修復體的翻砂鑄造,并對工件外表面進行噴丸處理。
2.2修復體與刀具殘體的焊接
由于刀體較厚,斷面為三角形,且整個刀具的外形不規整,要將修復體與殘刀直接焊接難度很大。為此,設計了專用的夾具,在焊接時將兩者精確定位,以控制焊接過程中的變形。為保證焊接質量,焊接前須將殘刀進行噴丸處理;為保證修復后刀體具有足夠的強度,兩焊接件之間采用了大坡口焊接。
2.3刀刃及耐磨焊絲的選擇
周邊刀切削列采用的堆焊材料,是該類刀具制造的關鍵核心技術。耐磨焊絲的性能直接影響刀具的使用壽命,而國內還沒有采用堆焊切削刃的工藝和技術。北京地區的地層主要是以沙卵石地層為主,要求所采用的盾構周邊刀具有較好的抗沖擊磨損能力和抗磨料磨損能力,同時應具有很好的韌性。刀具的抗磨損性能要求堆焊層金屬表面應具有很高的硬度,而硬度提高的同時材料的韌性會隨著降低。當堆焊金屬的硬度提高,其耐磨性增加,但同時其抗沖擊韌性隨著顯著降低。為了解決這一問題,通過走訪凋研,選擇采用北京固本KB600耐磨焊絲進行耐磨層的堆焊。該耐磨焊絲為鉻鉬鎢系堆焊焊絲,地鐵盾構施工刀具刃口堆焊專用。KB600基體加入鎳合金,高耐磨耐高溫(可達950℃)而且裂紋傾向小,韌性,具有良好的抗沖擊性及耐磨性。焊縫表面成型美觀,無渣,單層硬度HRC≥60。這樣刀具既具有較高的表面硬度,又有較好的內部韌性,克服了普通堆焊焊條的缺點,可以較好地滿足北京的沙卵石地層工況對刀具的性能要求。
KB600耐磨焊絲由北京固本科技有限公司自主研制,北京固本是國內唯一一家專業研發耐磨堆焊金屬材料的高新技術企業,公司是國家級大學科技園企業,并獲政府相關部門專項資助。
3盾構機修復刀具的安裝
本次修復作業由于受時間的限制,對焊接的修復體表面,只堆焊了KB600耐磨層。盾構機的“迎土面”部分,需承受很大的摩擦力,在原裝刀具的背面,都鑲有硬質合金“球齒”,硬質合金的表面硬度可達HRC87~89,具有極高的耐磨性。安裝修復好的刀具時,應將其殘體部分凋換到“迎土面”的位置,即將刀盤大臂左右位的刀具互換位置。
4結束語 隨著北京地鐵建設步伐的加快,相信會有更多的盾構機投入使用,對刀具的需求會顯著增加。北京固本科技有限公司與盾構有關廠家合作開發的盾構刀具已成功在北京地鐵工程使用,大大超過進口盾構刀具使用壽命。此外,北京固本耐磨焊絲還在成都、南京、深圳、沈陽地鐵盾構工程中得到應用。