1、铁路隧道仰拱快速施工设备的研制,XX公司贵广项目部QC小组,目 录,1,概述,小组概况,2,3,4,5,6,对策与实施,效果检查,7,8,9,选择课题,设定目标,提出并确定最佳方案,巩固措施,总结,一、概述,隧道掌子面开挖,隧道衬砌,隧道施工主要分为洞身开挖和二次衬砌等工序。为了防止隧道开挖后发生坍方等安全事故，确保铁路隧道施工安全，铁道部对隧道施工工序二衬中仰拱与掌子面的最大距离作了强制性规定，在施工过程中不得违反。,二、选择课题,（一）、问题的提出在当前隧道施工中，受仰拱填充混凝土施工循环时间长的影响，仰拱施工进度难以在铁道部规定的安全距离内满足与隧道掌子面的掘进速度一致的要求。同时，铁道2、部在贵广铁路长大隧道施工中设立了隧道机械化配套快速施工科研课题，目前没有理想的仰拱施工的配套设备。,（二）、目前隧道仰拱施工现状,仰拱施工现状分析表,对以上两种不同的仰拱模板方案的分析后不难看出，每天的最大进度只有4延米，最大月进度为120延米。而在贵广铁路施工中，机械化配套快速施工方案月进度180延米，要满足6延米/天的进度的要求，才能保证在安全步距内快速施工，不影响隧道二次衬砌等后续工序的开展。仰拱施工的进度问题成为了在安全步距内实施隧道快速施工方案的瓶颈。,（三）课题选定,随着我国建设事业的不断发展，对工程质量的要求不断的提高，铁道部推行“标准化建设”是又好又快推进大规模高铁建设的重要保3、障。我们承建的油竹山隧道全长9896m，为级高风险隧道，一方面是贵广铁路的重点工程，铁道部机械化配套快速施工科研课题的实验点，我们必须解决仰拱施的进度问题。另一方面，隧道仰拱施工进度慢，制约隧道总体施工进度问题十分突出。研制仰拱快速施工设备，已成为业界的迫切需求。所以，本小组选定研制仰拱快速施工设备为小组攻关方向。,1、小组简介表,三、小组概况,2、小组成员表,四、设定目标,因油竹山隧道最大月进度为180成延米，所以我们设立以下目标：1、课题目标：研制仰拱快速施工设备。2、目标值：实现在安全步距内仰拱施工进度与隧道掘进速度一 致的目标，月完成仰供200220延米。,月完成200220延米！,五4、提出方案并确定最佳方案,（一）方案的提出QC小组反复进行了现场调查，收集了资料，经分析讨论后确定，要实现隧道仰拱快速施工，需解决三个问题，即：A:仰拱模板的安装固定和拆除快速；B:仰拱填充混凝土浇筑快速；C:能与现有设备配套使用。作为混凝土施工模具，一方面必须要考试虑用什么样的模板、如何固定和拆除模板；另一方面因为仰拱位于隧道底部，它的施工势必影响洞内交通，所以必须用栈桥来保持交通。小组运用“头脑风暴法”，集思广益，按照快速施工的思路，从模板、模板定位系统、栈桥等方面着手，分别提出了3个方案，整理成树图如下：,研制仰拱快速施工设备,研制模板,研制定位系统,研制栈桥,整体式模板,折叠式模板,轨5、道式模板,配重式,地锚式,顶撑式,贝雷梁栈桥,分离式短栈桥,分离式长栈桥,（二）各种方案的试验、分析、评价,1、研制模板并试验、分析和评价整体式模板折叠式模板轨道式模板,整体式模板,整体式模板试验、分析、评价表,折叠式模板,折叠式模板试验、分析、评价表,轨道式模板,配重式模板定位系统,地锚式模板定位系统,顶撑式模板定位系统,定位系统,2、研制定位系统的试验分析,配重式模板定位系统,配重式模板试验、分析、评价表,地锚式模板定位系统,地锚式定位系统试验、分析、评价表,顶撑式模板定位系统,顶撑式定位系统试验、分析、评价表,贝雷梁栈桥 12m分离短栈桥 20m分离式栈桥,3、对栈桥的方案进行试验,贝雷6、梁栈桥,贝雷梁栈桥试验、分析、评价表,12m分离栈桥,12m分离栈桥试验、分析、评价表,20m分离式栈桥,20m分离栈桥试验、分析、评价表,通过对模板、定位系统、栈桥等各方案的现场试验，我们从安装、拆除时间、施工质量、成本、安全等方面采集资料，以仰拱快速施工为核心确定最佳方案。,（三）确定最佳方案,1、仰拱模板,通过试验数据比较后得出，折叠式模板方案最优。,2、定位系统,通过试验数据比较后得出，顶撑式定位系统 方案最优。,3、研制栈桥的试验分析,通过试验数据比较后得出，20m分离式栈桥方案最优。,经过对对模板、定位系统和栈桥多种研制方案进行试验、分析和比较，最终本小组确定出最佳方案：模板方案采7、用折叠式、定位系统方案采用顶撑式、栈桥采用20m分离式双车道栈桥，其余方案不采用。,六、对策与实施,2、按照对策实施,根据设计要求，提出材料计划，对相关配合人员进行技术交底和培训，让课题小组成员充分熟悉各要点后开始实施对策。实施一：折叠式模板 A、按照折叠式模板方案，采用大块整体钢膜，6m长定型模，以减少板缝过多或拼装模板错台的机率根据方案绘制模板方案图交物设部；B、物设部寻找有专业生产资质的模板厂家“金钢模板厂”定做模板，我方工程部审核厂家模板细节设计和验算结果。C、对已完成加工的模板进行试拼，验收。实施结果：折叠式模板实现了方案目标。,A、工程部计算定位系统的主要构件桁架的结构受力，选用28、0b型工字钢后，交XX公司工程部复核。B、物设部按照材料计划采购材料C、项目工程部对作业班组交底，作业一队焊接车间按照设计图加工。实施结果：桁架式顶撑实现了方案目标。,实施二：定位系统,A、项目工程部计算栈桥的结构受力，选用对应的材料后，交XX公司工程部复核。B、物设部按照材料计划采购材料。C、项目工程部对作业班组交底，作业一队焊接车间按照设计图加工。实施结果：栈桥实现了方案目标。,实施三：20m分离式双车道栈桥,A、由QC小组联合机械部对仰拱施工班组员进行仰拱快速设备操作步骤进行培训，书面交底，现场演示。B、由安全总监对作业人员书面交底安全注意事项。C、仰拱快速施工设备开始试运行。,实施四：9、组装仰拱快速设备各部分，现场试运行,七、效果检查,（一）目标值检查经现场试用仰拱快速施工设备，统计相关数据后，汇总如下：隧道仰拱施工与开挖进度对照表,从以上仰拱快速施工备的试运行期间的数据统计可以看出：A:能与开挖进度保持一致；B:当工人熟练运用该设备后，仰拱6延米施工时间为约19.3h照这样计算，每月可完成223延米仰供，满足每月200220延米的目标。结论：完全达到了预期的目标,（二）经济效益,前期使用的拼装小模板，每8延米需要320kg以上的钢筋来加固和支撑，需要10个专业木工4小时以上的工作时间来完成安装工作，快速施工设备仅需5个人3小时完成模板安装。采用快速施工设备，每延米直接节约成10、本约210元。,节省 207 万元,经济效益计算表,该隧道采用仰拱快速施工设备后，经现场检验，施工快捷，作业面整洁、结构美观，在质量、进度、成本、文明施工等方面均取得了良好效果，解决了铁道部机械化配套快速施工课题中仰拱施工进度无法在安全步距内与掌子面进度保持一致的关键性问题。,1.仰拱快速施工设备在贵广铁路油竹山隧道的使用引起了业界的广泛关注。中铁二局贵广铁路指挥部首先组织了本标段的施工单位进行观摩学习及总结推广。贵广铁路公司对仰拱快速施工技术及配套设备的使用也给予好评，并在全线推广使用。目前已在沪昆、成渝、京福等在建项目推广应用。贵州省总工会授予了我们这个集体“工人先锋号”称号。,（三）社会11、效益,2.依托该成果，总结形成仰拱快速施工技术、仰拱快速施工工法，已获省部级工法，申请并获得了国家专利。3.召开了专家组评审会，与会专家一致认为：“该成果成效显著，解决了隧道施工中长期以来仰拱施工进度落后于掌子面开挖进度并制约二衬等后续工序的难题，值得推广应用”。,八、巩固措施,为深化和巩固本次活动成果，经过QC小组的反复探讨，制定出以下的巩固措施，经部门审批后，在双线隧道仰拱施工中进行推广运用。1.我公司与四川勤宏钢结构有限公司联合，对设备各部件进行标准化设计和生产，形成了产品生产线。2.根设备情况,制定了作业指导书和产品使用说明书。3将仰拱快速施工设备纳入设备巡检项目内容，定期进行检查与维12、护。4.QC小组采取仰拱施工质量控制特殊巡查与仰拱快速施工设备的应用两方面全方位、多层次交叉进行施工预控，及时有效地指导设备的使用。,九、总结,在此次QC课题的攻关活动中，小组成员通过自主创新成功研发了仰拱快速施工设备，使隧道仰拱施工施工进度加快，解决了长期以来隧道仰拱施工进度落后于掌子面开挖进度的难题，同时还使仰拱施工质量得到了提高，降低了施工成本，圆满完成了课题预定的目标，取得了显著成效。,通过本次QC活动，小组成员各方面的能力均有显著提高，组员们从创新意识、团队精神、个人能力等五方面对活动前后的状态进行了自我评价，并作出雷达图：,这次QC活动的过程经历体验，让我们更加感受到了接受历史使使命是我们的责任，勇于承担也是一种快乐！在今后的工作中我们将充分利用QC知识来解决工作中所遇到的问题。下一步，我们QC小组选定以“隧道围岩洞身超欠挖控制”为课题进行下一轮PDCA循环。,谢谢大家！祝大家工作顺利！,