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1、目录一、工程概况2二、小组简介3三、选择课题：53.1理由一：隧洞二次衬砌质量保证53.2理由二：缺乏相关实现案例63.3理由三：启发与借鉴7四、设定目标及目标可行性分析84.1设定目标84.2目标可行性分析8五、提出方案并确定最佳方案85.1提出总体方案85.2方案选定145.3初选方案的进一步细化、试验和选择14六、制定对策表18七、按对策表实施217.1实施一：钢模结构217.2实施二：电机自动行走237.3实施三：设定抗倾翻装置247.4实施四：多排注浆窗口及调档泵送267.5实施五：日常维护及保养27八、效果检查298.1目标值对比298.2经济效益328.3社会效益32九、标准化3
2、3十、总结和下一步打算3310.1总结3310.2下一步打算34大纵坡条件下隧洞衬砌台车附属装置研制*QC小组一、工程概况*为通化市自来水公司, 项目包括取水泵房一座，总规模30万m3/d，输水管线15.75km。隧道进出口均位于通化县胡芦套乡胡芦套村，隧道净空7.03.6m，隧道长442m，隧道最大埋深约80.40m，属长深埋隧道，隧洞内设计纵坡为8.9%，同其他短隧道相比，坡度较大，需特别考虑此条件下的施工工艺。隧道出口位置通化医药高新技术产业开发区，有公路通胡芦套乡，隧道进出口均无公路抵达,交通不便利。隧道明洞段采用明挖法施工，施工前应首先对坡面上的不稳定岩石进行清除并对不稳定坡体作必要
3、的加固，洞口禁止大开挖。隧道暗洞均采用新奥法施工，具体方法如下：级围岩浅埋、深埋段，施工开挖应做好超前支护，隧道施工采用上下断面法开挖或单侧壁导坑法开挖，上、下断面间距为35m；级围岩段隧道施工推荐采用全断面法开挖或台阶法开挖。隧道净空7.03.6m。内轮廓考虑对结构受力有利及便于施工和模板台车的制作，衬砌断面内轮廓采用三心圆。具体情况如下图图1.1隧道内轮廓布置图1.2建筑限界与内轮廓图为全面贯彻落实住建部印发住房和城乡建设部工程质量安全监管司2019年工作要点（建质综函20194号）中，持续推进完善工程质量安全管理制度，促进建筑业高质量发展工作的要求，住建部在2018年至2019年工程安全
4、质量管理工作要点中明确要求加强质量安全创新发展研究。 图1.3建委发文由于隧道施工的循环性及各方面对于质量的严格要求，目前隧道施工现场二衬施工基本应用均为模板台车，但应根据具体的隧道设计及施工方案变更台车类型及工作模式。隧道衬砌台车主要有简易衬砌台车、全液压自动行走衬砌台车和网架式衬砌台车，将根据本隧道的设计施工要求，选择合适的衬砌台车。图1.4 衬砌台车示意图二、小组简介QC小组基本情况表表2-1小组名称*QC小组课题名称大纵坡条件下隧洞衬砌台车附属装置研制小组类型创新型组长*小组成立时间2019年6月1日小组注册时间2017年7月25日活动日期2019年6月2020年4月小组注册号SZS-
5、QCXZ17-15活动频次每月活动4次，出勤率100%课题注册号SZS-QCCG20-08小组成员15人QC教育时间人均48小时小组成员基本情况1男29本科组长方针确定2男39本科副组长技术指导3男42本科副组长技术指导4男31本科副组长组织策划5男36本科副组长现场总协调6男41本科副组长方案总实施7男26本科组员资料整理，成果编写8男33大专组员资料收集、整理9男31本科组员方案提出10男30大专组员方案提出11男25大专组员制定对策12男28本科组员制定对策13男26本科组员对策实施，收集数据14男32中专组员对策实施，收集数据15男25本科组员效果检查制表人：*制表时间：2019年6月
6、1日QC小组活动计划表2-2制表人：*制表时间：2019年6月1日图2.1骨干培训图2.2荣获2019年度全国工程建设质量管理小组活动优秀成果三、选择课题：选题背景：住建部印发住房和城乡建设部工程质量安全监管司2019年工作要点（建质综函20194号）中，持续推进完善工程质量安全管理制度，促进建筑业高质量发展工作已作为明确要求提出。在此背景下，项目运营管理中，质量安全就应作为第一目标。由于隧洞项目施工现场洞内设计纵坡较大，对衬砌台车各附属装置要求更高，现有台车系统无法满足质量要求，为避免二衬出现质量问题，对于适用于大坡度的衬砌台车附属装置研发刻不容缓。3.1理由一：隧洞二次衬砌质量保证通化市取
7、水口迁移工程为通化市重点工程，市里领导十分重视，多次亲临现场指导检查工作。市委书记高志国于现场巡查时，对于项目的安全，进度，质量等方面提出了更高要求。为保证项目按照要求顺利竣工，必须加强对于适用于现场施工的创新技术研发。取水口隧洞设计纵坡8.9%，坡度较大，常规衬砌台车制动装置不满足此条件下的制动要求，易发生滑动或无法制动等问题。因为不管什么原因造成的施工停顿(包括停电)，都会给衬砌留下水平施工缝。如果认为有钢筋可不处理，没有什么影响，就错了。一来新旧混凝土结合不密实，影响整体结构强度，二来大多渗漏水都发生在水平缝上，无法保证二次衬砌的质量要求。图3.1.1通化市委书记高志国现场巡查图3.1.
8、2通化市委书记高志国现场指导工作3.2理由二：缺乏相关实现案例目前取水口隧洞设计纵向坡度为8.9%，属于较大纵坡，与其他类型隧道存在很大差异，无法选择应用相同的衬砌台车技术来进行后期的二次衬砌施工。因为纵坡较大，台车制动过程中，对于制动装置所受侧向及垂直应力，有严格要求，应避免因装置受力不均或受力过大，对制动系统产生影响，造成滑动等安全隐患，对于台车的制动系统要求便更加严格。同时，一般台车应用于大纵坡条件下隧道施工，制动装置故障频率明显高于普通条件下隧道，对于台车行走系统，液压系统的维护保养将大大提高成本，故障率高于每循环3次以上，更换零部件频繁，为此，结合项目实际情况，应根据隧洞类型研制新型
9、适用于较大纵坡的衬砌台车附属装置。查阅文献：小组从知网、万方、维普进行了文献检索，检索词：“衬砌台车”、“制动”，无相关制动系统措施文献。图3.2文件检索3.3理由三：启发与借鉴小组成员*于日常生活中，偶然在一次给项目部用车换胎的过程中，看到便携式千斤顶于汽车固定抬升过程中产生的作用，并在后续查到原理的过程中 ，产生灵感，提出是否可以仿照类似的工作原理，并运用在台车制动研究装置里。经过组员研究，机械式结构原理简单，完全可以适用于轨道式或其他类型衬砌台车的制动结构中。经过查找对比资料，确定螺旋式千斤顶结构对于台车更加匹配，其由人力通过螺旋副传动，螺杆或螺母套筒作为顶举件。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁
10、作用支持重物，构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，但装有制动器。放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。螺旋千斤顶能长期支持重物，最大起重量已达100吨，应用较广。下部装上水平螺杆后，还能使重物做小距离横移。图3.3.1 千斤顶中获得灵感图3.3.2 千斤顶结构剖析为解决上述问题，同时根据从生活中获得的灵感启发，我QC小组决定展开一次创新活动，并最终确定本次活动的课题为：大纵坡条件下隧洞衬砌台车附属装置研制。四、设定目标及目标可行性分析4.1设定目标1、总目标：大纵坡条件下进行隧洞衬砌台车附属装置研制2、根据总目标，我们小组制定了2个
11、量化目标：1）衬砌台车使用过程中出现的制动问题平均频率降低至小于30天/台/次；2）降低衬砌台车对于各系统（液压，行走等）的日常维护投入。4.2目标可行性分析1、本QC小组成员现场经验丰富，理论水平高，具体负责实施的施工、技术及专业人员，组成成员现场经验丰富，能够针对本工程特点提出相应措施；具有多年开展QC活动的经验，曾获得全国工程建设优秀QC小组活动成果一等奖，同时小组成员熟练掌握机械设备原理，曾有过类似应用于其他大型设备的结构设计经验；2、我们将从公司内部优选几支作风扎实，技术过硬，并有丰富施工经验的团队来承担本次研制的工作，本项目拥有长期合作加工厂，该加工车间设备齐全，工人经验丰富，在加
12、工能力方面能够满足本次研制需求；3、受国家政策推动、宣传，目前市场领域受到强力支援；4、本次QC活动得到各级领导重视，给予大力支持，技术资金投入充足。5、此次附属装置改造成功后，可应用于类似大纵坡条件下的其他隧道施工，或在地铁暗挖施工中，为施工工艺创新带来相应启发，具有充分的技术应用前景。五、提出方案并确定最佳方案5.1提出总体方案小组成员采用头脑风暴法集思广益，突破传统思维，积极创新探索，并结合本工程实际，对衬砌台车附属装置进行讨论，提出各种研制思路，并运用亲和图归纳整理：图5.1大纵坡条件下隧洞衬砌台车附属装置研制亲和图制图人：*制表时间：2019年7月1日根据上述亲和图，我们设计出三种方
13、案，具体做法如下：方案示意图与具体做法对比表表5-1序号方案示意图具体做法说明1简易衬砌台车简易台车使用中采用人工灌注砼，因此台车的刚度应特别加强。简易衬砌台车模板采用组合钢模板，组合钢模板一般为薄板制作，在设计过程中考虑到钢模板的刚度，所以钢拱架的榀间距不宜过大。在封顶灌注时应加倍小心，随时注意砼的灌注情况，防止注满后强行灌注砼，否则将导致爆模或台车变形损坏。2全液压自动行走衬砌台车台车设计为整体钢模板、液压油缸脱立模，施工中靠丝杆千斤支撑，电动减速机自动行走或油缸步进式自动行走，全部采用砼输送泵车灌注。考虑到前后高差造成水平分力的约束结构或调整系统，在定位立模时需安装卡轨器，旋紧基础丝杆千
14、斤、门架顶地千斤和模板顶地千斤，如有必要还可采用其它措施加固下模拱脚位置，使门架受力尽可能小，防止跑模和门架变形。3网架式衬砌台车网架式衬砌台车在结构上与传统衬砌台车相比作了较大改动。网架式衬砌台车门架在施工中为不受力件，其模板的支撑件为边模拱脚的顶地丝杆千斤，门架只在脱立模、行走过程中才受力，且所受之力垂直向下，没有侧压力，只需按台车自重设计门架足够的刚度就不会变形。在有坡道的隧道中施工或行走时，不论是横坡还是纵坡，都可以通过门架下部的顶升油缸进行高度调节，使台车整体处于水平状态，台车整体不存在前倾力和侧倾力，保证了台车的整体平稳性。因台车完全取消了支撑用的丝杆千斤，台车定位简单，能非常快地调整到衬砌几何位置，节约了大量的人力物力，提高了工效，缩短了工作循环周期，相应地节约了工程成本。制表人：*制表时间：2019年7月1日方案一：简易衬砌台车方案概述：简易台车使用中采用人工灌注砼，因此台车的刚度应特别加强。台车门架是受力件，它受的侧压力较大，随门架的刚度大小产生不等变形，且不宜在有较大横坡和纵坡的隧道内直接工作，对工作环境要求较高,否则将造成台车整体变形和损坏。模板采用组合钢模板，组合钢模板一般为薄板制作，在
