[QC]T梁自动旋转喷淋养护系统的研制[详细]

T梁自动旋转喷淋养护系统的研制

中铁隧道集团有限公司杭州公司争优创新QC小组

一、工程概况

木标段位于连江县晓澳镇、羽头镇境内。正线起吃里程为K16+780〜K23∙654.全长6・8km,线路起点位干安定隧道中部•桩号K16÷780.终点位干昭头镇长门村•长门持大桥引桥终点•桩号K23÷654.全长 6. 868kmo含定安大桥（长度51Om）,寨洋分离式中桥（长度70m）.頊安互通区主线桥〔长度40Om）.长门特大桥引桥（长度

51Om）:隧道1・5座共912m：路基共4. 5km：涵洞22座，共1098横延米：投标总价款4. 3764亿元■工期24个月

定安大桥、寨洋分离式中桥和长门特大桥引桥为装配式预应力栓连续T梁，琼安互通主线桥梁上部结构笫2-3联采用预应力栓现浇连续箱梁，其余联采用装配式预应力絵连续T梁，頊安互通D匝道采用预应力栓现浇连续箱梁。四座桥共有653片预制T 梁，其25m预制T梁203片,30

m预制T梁240片,35m预制T梁56片,40In预制T梁154片,T梁设计标号为C50o

二、小组简介

为加强本合同段预制T梁养护质量控制，科学组织施工，经项IJ部研究决定成立预制T梁养护质量控制QC小组，小组情况及各成员分工见表一：

表2-1 QC小组情况及各成员分工

三、课题选择

3.1、问题提出

2016年9月16 0 QC小组对相邻项目部T梁养护现状进行进行调查研究，调查内容有：现场文明施工情况、养护方式、养护效果、人员配置、水资源浪费情况，如下图：

图3-1 T梁养护现状调研图

通过调查分析汇总得出下表：

T梁养护现状调

根据上表分析得出，现阶段T梁养护方式存在以下缺陷：1、成本层面：本标段平均每天计划生产3片T梁，每片T梁若考虑养护7天，则每天

约有21片梁需要养护，须6人保证T梁梁片正常养护，耗费大量人力物力；同时考虑到梁场机械设备、材料较多，施工工序交错，外露的养护水管干扰，施工人员效率降低，且养护水管易损坏，维护费用高。

2、文明施工层面：传统人工洒水养护或半喷淋养护系统，水管布设杂乱，加之频繁的养护次数，现场清理难度大且凌乱，现场文明施工差。

3.2、课题选择

全体组员用“头脑风暴法”展开讨论，提出3个活动课题，课题如下：课题1、优化水管布线，釆用多孔水管喷淋养护。

课题2、养护水管采用预埋方式，连接移动多个喷头同步喷淋养护到位。

课题3、研制新型养护系统，养护系统全部预埋，同时同步自动化全面养护到位。针对上述课题分析评价，综合课题共同点，小组成员--致通过把课题方向选定为“ 使得养护成本降低，保证梁片时刻湿润；同时提升梁场文明施工形象”。

3.3、课题分析、评价、选择

针对提出的3个活动课题进行分析评估如下表：

表3-2分析评估表

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选定

(1)釆用传统人工洒水养护方法，随意性强，拆模后养护时间间隔短，班组数量有限，无法保证T梁梁片同时同步充分养护；同时人工养护所需人员多，不适应劳动力成本日益上升的现状。

(2)釆用铺设水管养护，现场布管凌乱，文明施工差；同时一定程度上干扰其它工序施工。

综上所述，Ll前普遍釆用人工养护方法，不仅成本高，养护质量不易控制，而且干扰其它工序施工，文明施工差，无法满足现阶段施工生产的要求，所以研制一种新型T梁养护系统迫在眉睫。

四、Id标确定

根据对T梁养护系统现状调查情况，新型养护系统须具备以下特性：T梁表面养护覆盖率达100%；同时节约劳动力，仅需1人杂工协代管理。

五、方案优选

5.1、针对IJ 标提出方案

2016年9月18 0 QC 小组成员讨论分析课题可行性方案，讨论出自动喷淋养

护的各种思路，利用亲和图对各讨论方案进行了综合归纳:

水爪式“动蹟淋系统

图5-1 T梁养护系统方案亲和图

5.2、方案分解

针对上述二种方案，设计图如下,

方案1设计图方案2设计图

对以上二种方案，小组成员从安全性、可靠性、易操作性、高效性四个方面进行打分，根据价值工程理论及综合评分法优选方案，见下表：

六、制定对策

根据最佳方案，小组成员按照“5Wnr的原则制定对策表如下:

表6-1对策表

2016920

七、实施对策

7.1、实施一：养护水管预埋设计

图7-1梁场预埋水管布宜图

1、自动旋转喷头孔洞位置根据T梁设计横隔板位置确定，每2道横隔板中间设置预留自动旋转喷头孔洞。

2、每个预留孔洞设置左右两个自动旋转喷头。

7.2、实施二：台座养护系统预埋设计

图7-2台座喷淋系统细部图

1、自动旋转喷头孔洞位置根据T梁设计横隔板位置确定，每2道横隔板中间设置预留自动旋转喷头孔洞。

2、每个预留孔洞设置左右两个自动旋转喷头。

7.3、实施三：喷淋系统设计

本系统采用一台增压水泵，并在每个台座端头预埋一个水管阀门，泵送水通过预埋台座内PVC水管(7和6)致使喷水管驱动机构(5)经过水压自动伸出管道(4)夕卜，水从喷淋头(5)喷出，并随着水压力来回旋转180度，当养护结束时关掉台座预埋阀门或水泵，喷头将自动缩入喷水管驱动机构内，所述动力源通过水压控制系统形成用于预制T梁的自动化喷淋装置。

图中：1、T梁；2、台座钢板；3、台座；4、预埋PVC管道；5、喷水管驱

动机构；6、竖向支架PVC水管；7、纵向PVC水管

图7-3喷淋系统构造图

7.4、实施四：材料采集

（1）喷头选择

第一，因台座宽度为50cm,考虑台座两侧均须安装喷头，故选择的喷头长度在

15c

In-

25Cm之间；第二；喷头可在水压驱动下自动伸缩，不工作状态下自动隐藏在台座内，工作状态下伸出的长度可保证T梁养护全面,根据实际情况结合市场选择的喷头长度为1 7cm,内腔口径为2.5cm,可在水压驱动下伸出IICn1,且180度自动旋转的喷头。

（2）PVC管选择

根据喷头直径大小，台座水管釆用直径2. 5cmPVC水管；考虑30片梁片能够得到同时养护水的流量，增大水管直径可有效减少功率配比，支水管选择直径5cmPVC 水管，主水管采用直径IoCmPVC水管。

（3）阀门选择

根据实际情况选择经久易用的，后续维护方便，价格合适的阀门。

（4）增压泵选择

根据主水管，支水管、台座水管的长度、喷头养护全面所需最小水压结合管道及喷头的抗压性能，根据现场试验，选择合适的增圧泵功率。

T梁梁片计算高度2. 5m,根据能量守恒定律得出理想状态下喷头出水流速为：

2 InV Ingh V Λ∣2gh Λ∕2*10* 2. 5 7.07加 / S

喷头出水口口径为0.8C叫每个台座8个喷头，共30个台座。主水管管道直径为IOCIn

V A V

,设水流经增压泵增压后流速为O ,截面积为O ,喷头出水口流速为】

A

,截面积为1 ,得出：