在搅拌桩区域钻孔施工钻头研制

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1、在搅拌桩区域钻孔施工钻头的研制在搅拌桩区域钻孔施工钻头的研制在搅拌桩区域钻孔施工钻头的研制在搅拌桩区域钻孔施工钻头的研制江西省地质工程（集团）公司 上海分公司QC小组QCQC小组情况简介小组情况简介 表表1 1小组名称江地上海分公司 QC小组本课题活动 时间2008年9月选题名称在搅拌桩区域钻孔在搅拌桩区域钻孔施工钻头的研制施工钻头的研制活动次数3次课题类型创新型小组人数10人组建时间2003年6月注册号JDQC009活动频次1次/10日，根据实际 需要调整本课题累计 活动时间15日历天制表人：敖小平制表日期：2008年09月05日表表表表2 2 小组成员简历小组成员简历小组成员简历小组成员简

2、历组员 参与实施工作工程师项目技术负责大学1985.06男王志坚5组员 参与实施工作助工质检员大学1986.02男郁 虎10序号姓名性别出生年月文化程度职务职称分工1杨 春男1966.08大学上海分公司 总工高级 工程师组长 方案策划2刘洪春男1956.08大学（集团）公司 总工程师教授级 高工副组长 方案策划、实施3敖小平男1975.12大学项目工程师工程师副组长 方案策划、实施4陈桂兰女1968.09大学（集团）公司 技术质量部主任工程师组员 参与实施工作6江建华男1980.06大学项目副经理工程师组员 参与实施工作7陈小敏男1978.03大学预算员工程师组员 参与实施工作宋 珪男1978

3、.12大学质检员工程师组员 参与实施工作9刘红霞女1981.04大学安全员助工组员 参与实施工作制表人：敖小平制表日期：2008年09月05日一、选题理由一、选题理由一、选题理由一、选题理由目前上海正处于建筑业快速发展阶段，也是新老建筑物拆建交替阶段。部分施工场地位于老建筑拆迁 区域，有地下室及原围护体系等较多地下障碍物。而 我公司上海分公司近期在上海地区施工过程中，在原 围护体系二轴搅拌桩区域（1986年施工）施工钻孔灌注桩时，发现成孔倾斜和钢筋笼无法下放安装等现 象，造成一定经济损失和工期的延迟等不利因素。为 此公司下决心要求QC小组解决该问题。二、现状调查二、现状调查施工超出28小时扫孔

4、修正一次性成孔垂直 度达不到要求37# 2431序号损失情况处理情况质量情况桩号工程名称A项 目 桩 基 工程21# 一次性成孔垂直 度达不到要求扫孔修正施工超出20小时43# 一次性成孔垂直 度达不到要求扫孔修正施工超出16小时45# 钻机磨损更换零件施工超出23小时我们对2008年施工的2个类似工程进行现场调查，调查情况见表3：制表人：敖小平制表日期：2008年09月05日表3：现场施工情况调查表制表人：敖小平制图日期：2008年09月05日从表3可知，由于搅拌桩加固区域地层强度增大，并且加固不均匀，在钻孔中易造成成孔倾斜和扩孔不匀等现象，地层强度增大 造成机械磨损加剧，所以必须对钻机设备

5、、钻具、施工方法进行 改进和创新。施工超出21小时扫孔修正一次性成孔垂直度 达不到要求813# 7施工超出23小时更换零件钻机磨损892# 865序号损失情况处理情况质量情况桩号工程名称B项 目 桩 基 工 程1069# 一次性成孔垂直度 达不到要求扫孔修正施工超出17小时857# 局部坍孔钢筋笼 安放不到位扫孔修正施工超出27小时合计8根平均超出21.8小时续表3：现场施工情况调查表四、选择突破口四、选择突破口1、提出突破口。、提出突破口。 针对施工现场的情况，QC小组对如何防止在搅拌桩加固区域钻孔倾斜这一课题，应从何处入手解决 ，小组运用“头脑风暴法”提出了四个选择的突破口。（1）开挖清除

6、桩位区域的搅拌桩加固体；（2）调换现有钻机（GPS- 10型）改为GPS- 15/20型钻机；（3）在现有设备（GPS- 10型）进行改造，增加导向架；（4）对钻头进行改进或创新。2、选定突破口。选定突破口。QC小组对四个可供选择的突破口进行了分析 、评估，并选定了突破口，见表4：表表4：突破口分析、评估及选定表突破口分析、评估及选定表选 定141、有相关经验和QC小组的智慧，可实施 2、需要一定费用 3、能防成孔倾斜 4、不影响其他工作对钻头 改进或 创新4不 选101、可实施 2、需要一定费用 3、防成孔倾斜效果不佳 4、施工噪音大改造设 备增加 导向架3不 选101、易实施 2、需要一定

7、费用 3、可防成孔倾斜 4、施工需要吊车配合，影响其他工作调换 钻机2不 选61.难实施 2.费用大 3.可防成孔倾斜 4.影响其他工作开挖 清障1不影响 其他工 作预计 有效 性经 济 性可实 施性选 定 突 破 口综 合 得 分评估分 析突破口 内容序 号表中：5分3分 1分 从上表可知：确定课题为对钻头改进或创新。制表人：敖小平制图日期：2008年09月05日五、设定课题目标五、设定课题目标五、设定课题目标五、设定课题目标 1、课题目标：防止成孔倾斜，缩短成孔时间2、目标值：a、垂直度小于1%b、超出正常施工时间不多于5小时。制图人：敖小平制图日期：2008年09月05日图1 小组活动设

8、定目标值3、对策方案的提出及可行性分析、对策方案的提出及可行性分析 （1）对策方案的提出 针对这种施工现状，QC小组召开会议，运用“头脑风暴 法”，充分提出对策方案，整理如图2：图片拍摄：敖小平日期：2008年09月05日研制套筒式硬质合金钻头研制 新钻头更换转盘、增大扭矩钻 头增加钻头腰带，起导向作用改进 钻头增加钻头硬质合金数量、增大切 削力度制图人：敖小平制图日期：2008年09月05日图2 对策图运用“头脑风暴法”，提出对策方案（2）各对策方案的可行性分析及评估 经过可行性分析，为更好地体现小组活动广泛的民 主性，由每个成员对4个对策方案进行评估打分。表5各对策方案的可行性分析及评估表

9、可 采 用106 难易度 经济性 需用时间 预计效果1、简单易行 2、费用低 3、需要时间短增加 钻头 硬质 合金 数量1刘 红 霞郁虎陈 小 敏江 建 华宋珪王 志 坚敖 小 平杨春组员项目是 否 采 用综 合 得 分评估可行性分析对策 方案序 号评估结果： 综合得分满分应为160分。我们把得分率超过60%（96分） 以上作为可采用的方案，106分96分，则1号为可采用方案。制表人：敖小平制图日期：2008年09月05日续表5各对策方案的可行性分析及评估表可 采 用98 难易度 经济性 需用时间 预计效果1、简单易行 2、费用低 3、需要时间短增 加 钻 头 腰 带2刘 红 霞郁虎陈 小 敏

10、江 建 华宋珪王 志 坚敖 小 平杨春组员项目是 否 采 用综 合 得 分评估可行性分析对 策 方 案序 号评估结果： 综合得分满分应为160分。我们把得分率超过60%（96分） 以上作为可采用的方案，98分96分，则2号为可采用方案。制表人：敖小平制图日期：2008年09月05日续表5各对策方案的可行性分析及评估表不 可 采 用64 难易度 经济性 需用时间 预计效果1、简单易行 2、费用大 3、需要时间长更 换 转 盘3刘 红 霞郁虎陈 小 敏江 建 华宋珪王 志 坚敖 小 平杨春组员项目是 否 采 用综 合 得 分评估可行性分析对 策 方 案序 号评估结果： 综合得分满分应为160分。我

11、们把得分率超过60%（96分）以上作 为可采用的方案，64分96分，则3号为不可采用方案。制表人：敖小平制图日期：2008年09月05日续表5各对策方案的可行性分析及评估表可 采 用104 难易度 经济性 需用时间 预计效果1、通过研制开发可以达到 2、费用一般 3、需要时间短研制 套筒 式硬 质合 金钻 头4刘 红 霞郁虎陈 小 敏江 建 华宋珪王 志 坚敖 小 平杨春组员项目是 否 采 用综 合 得 分评估可行性分析对策 方案序 号评估结果： 综合得分满分应为160分。我们把得分率超过60%（96分）以 上作为可采用的方案，104分 96分，则4号为可采用方案。制表人：敖小平制图日期：20

12、08年09月05日通过评估，把以上3个方案进行按照难易程度重新排队第1方案： 增加钻头硬质合金数量难易度评估得分：34分第2方案： 增加钻头腰带难易度评估得分：32分第3方案： 研制加工套筒式硬质合金钻头难易度评估得分：28分六、对策与实施六、对策与实施（一）、第一方案（一）、第一方案1、制定第一方案的对策计划表62008/9/10王志坚 敖小平 郁虎A工地 施工 现场1.制造硬质合金钻头 2.安装及调试1.防止孔斜 2.增加耗时不 超过5小时增加 钻头 硬质 合金 数量第一 方案完成时间负责人地点措施目标对策方案制表人：敖小平制图日期：2008年09月08日2、按第一方案的对策计划实施 小组

13、对第一方案的具体结构进行讨论，取得一致意见后，用1个工 作日时间，设计制造了三翼带处增加6个硬质合金。增加硬质合金片3、试验验证 制造、安装、调试完毕，于2008年9月9日开始施工。 验证结果：钻进速度提高，成孔花费6.2小时（正常施工为7小时）， 但垂直度达不到要求，进行扫孔，花费15.6小时。 所以该方案不能达到设定目标。拍摄：陈桂兰2008年9月10日 图3 增加硬质合金片（二）、第二方案（二）、第二方案1、制定第二方案的 对策计划表72008- 9- 15王志坚 江建华 宋珪A工地 施工 现场1.增加硬质合金钻头 2.增加腰带作导向器 3.安装及调试1.防止孔斜 2.增加耗时不 超过5

14、小时增加 钻头 腰带第二 方案完成时间负责人地点措施目标对策方案制表人：敖小平制图日期：2008年09月15日2、按第二方案的对策计划实施、按第二方案的对策计划实施 小组对第一方案试验结果进行分析，对第二方案进行讨论改进，在 增加腰带作导向器同时在三翼带处增加硬质合金钻头，用1个工作日时间设计制造。增加腰带t和硬质合金片3、试验验证、试验验证 制造、安装、调试完毕，于2008年9月12日开始施工。 验证结果：钻进速度提高，成孔花费11.2小时（正常施工为7小时）， 但垂直度达不到要求，进行扫孔，花费4.5小时。 所以该方案不能达到设定目标。拍摄：陈桂兰2008年9月15日 图4 增加钻头腰带及

15、硬质合金片示意图（三）、第三方案（三）、第三方案1、制定第三方案的 对策计划表82008- 9- 20王志坚 敖小平 陈小敏A工 地施 工现 场1.增加硬质合金钻头 2.设计套筒式钻头， 改进导向器功能 3.安装及调试1.防止孔斜 2.增加耗时不 超过5小时研制加 工套筒 式硬质 合金钻 头第三 方案完成时间负责人地点措施目标对策方案制表人：敖小平制图日期：2008年09月16日2、按第三方案的对策计划实施 小组总结前二次试验结果的 优缺点，对第三方案进行优化创新， a、增加钢材，把双腰带改为长1.5m套筒式导向器； b、依然在三翼带处增加硬质合金钻头；用2个工作日时间进行设计、制造。如下图钢套筒双三翼片拍摄：陈桂兰2008年9月20日 图5 套筒式合金钻头3、试验验证、试验验证 该方案在设计、制造、安装、调试完毕，于2008 年9月18日开始施工。 验证结果： 钻进速度提高，成孔花费11.8小时（正常施工为7 小时），成孔垂直度一次性达到要求。 存在问题：套筒式钻头的 导向器（套筒）在 钻孔 过程中，磨损较严重，造成成孔质量下降和成本增加 的现象。 结论