【國(guó)企】箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制2019

箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制通號(hào)(鄭州)電氣化局有限公司新起點(diǎn)

QC小組圖

1設(shè)計(jì)效果圖二

0一九年四月ClicktoeditMastertitlestyleClicktoeditMastersubtitlestyle箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制前言1.工地概況上街區(qū)是鄭州都市區(qū)重要的西部組團(tuán)，位于鄭洛產(chǎn)業(yè)走廊的黃金分割點(diǎn)，是鄭州都市區(qū)建設(shè)大局中規(guī)劃“一城三區(qū)”中重要組成部分。本項(xiàng)目為上街區(qū)汝南路拓寬工程，穿越隴海鐵路下行線、隴海鐵路上行線。新建框架橋采用

9+16+9m三孔聯(lián)體結(jié)構(gòu)，框架中心線與隴海鐵路交角為

90°。本工程所在項(xiàng)目部獲得了鄭州局集團(tuán)有限公司

2018年度優(yōu)秀項(xiàng)目部。圖

2道路縱斷面布置圖圖

3道路橫斷面布置圖2.名詞解釋液壓千斤頂：由人力或電力驅(qū)動(dòng)液壓泵，通過(guò)液壓系統(tǒng)傳動(dòng)，用缸體或活塞作為頂舉件。液壓千斤頂可分為整體式和分離式。液壓千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊，能平穩(wěn)頂升重物，起重量最大達(dá)

1000噸，行程

1.2米，傳動(dòng)效率較高。傳力柱：箱涵頂進(jìn)傳力設(shè)備配套于分配梁使用。布置在箱涵與后背之間，隨著箱涵頂進(jìn)位置前移不斷增加傳立柱。傳立柱的主要作用是將頂鎬的頂力傳導(dǎo)至后背，通過(guò)反作用力推動(dòng)箱涵前進(jìn)，最終完成箱涵頂進(jìn)工作。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制分配梁：箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備配套于傳力柱、千斤頂使用。布置在傳力柱后，用于分散傳力柱對(duì)箱涵的集中力，合理分配千斤頂頂推力，推動(dòng)箱涵施工，減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。3.小組簡(jiǎn)介表

1小組簡(jiǎn)介表小組簡(jiǎn)介課題名稱箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制小組名稱新起點(diǎn)

QC小組

小組成立時(shí)

2015年

7月

1日小組注冊(cè)編號(hào)課題注冊(cè)編號(hào)活動(dòng)時(shí)間CRSC-ZZDQHJ-QC-WZ01-2015CRSC-ZZDQHJ-QC-TD01-2018課題類型注冊(cè)時(shí)間活動(dòng)頻次創(chuàng)新型2018年

3月2018年

3月

13日-2019年

3月

15日小組成員平均

4次/月共

50次序號(hào)姓張名新職稱文化程度組內(nèi)職務(wù)組長(zhǎng)組內(nèi)分工組織指導(dǎo)整體規(guī)劃活動(dòng)協(xié)調(diào)技術(shù)負(fù)責(zé)活動(dòng)協(xié)調(diào)流程規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)施工材料管理流程規(guī)劃數(shù)據(jù)分析資料整理技術(shù)負(fù)責(zé)資料整理數(shù)據(jù)分析現(xiàn)場(chǎng)施工資料整理現(xiàn)場(chǎng)施工安全負(fù)責(zé)資料整理施工協(xié)調(diào)1高級(jí)工程師本科23陳伯廉高級(jí)工程師工程師本科本科本科本科本科本科本科本科本科副組長(zhǎng)組員組員組員組員組員組員組員組員宗輝4劉昊夫劉子明經(jīng)濟(jì)師5經(jīng)濟(jì)師6劉周凱航工程師7工程師8王新國(guó)王洪剛張昊旻工程師9工程師10助理工程師14%14%29%設(shè)備組員分工結(jié)構(gòu)技術(shù)安全14%29%箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

4組員分工結(jié)構(gòu)餅狀圖2019年獲中國(guó)通號(hào)股份公司工程建設(shè)質(zhì)量管理小組特等獎(jiǎng)2018年獲中質(zhì)協(xié)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組、中施協(xié)工程建設(shè)質(zhì)量管理小組一等獎(jiǎng)、河南省質(zhì)量管理小組一等獎(jiǎng)、中國(guó)通號(hào)股份公司工程建設(shè)質(zhì)量管理小組特等獎(jiǎng)小組榮譽(yù)2017年獲中施協(xié)工程建設(shè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組、河南省質(zhì)量管理小組一等獎(jiǎng)2017年、2018年獲中國(guó)鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司優(yōu)秀項(xiàng)目部2017年、2018年獲通號(hào)（鄭州）電氣化局先進(jìn)集體制表人：陳伯廉

制表日期：2018.3.15箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制1選擇課題1.1背景分析隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度越來(lái)越大，上跨和下穿鐵路既有線的施工也越來(lái)越多，為了盡量減小施工對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?，下穿鐵路既有線施工一般采用在限界外預(yù)制，然后架空線路頂進(jìn)到位的方式來(lái)完成。而在箱涵架空頂進(jìn)施工過(guò)程中，隨著箱涵的不斷前進(jìn)，就要使用分配力設(shè)備以對(duì)應(yīng)頂鎬的頂進(jìn)作業(yè)，使箱涵不斷前進(jìn)，直至到達(dá)設(shè)計(jì)位置。而在分配梁頂推箱涵時(shí)，隨著力和距離的推進(jìn)，就需要分配力設(shè)備作為新的頂點(diǎn)來(lái)重新分配推力，也就是“分配梁”。1.1.1提出需求一之前使用的頂推施工沒(méi)有規(guī)范模式，而分配力更多是采用報(bào)廢鋼軌焊接而成，一般形式為四根鋼軌+兩塊鋼板+若干根抱箍焊接而成。此種形式由于材質(zhì)、焊接工藝、加工精度等等原因，造成在施工的過(guò)程中，分配梁經(jīng)常出現(xiàn)變形、脫焊、損壞、受力不均勻等情況，甚至于整體崩潰，俗稱：崩鎬。表

22006-2017年頂進(jìn)施工工序損壞程度統(tǒng)計(jì)表每個(gè)工程使用分配梁平均數(shù)量

個(gè)每個(gè)工程損工程總數(shù)

工程中分配梁損損壞方式壞分配梁平

損壞程度

%均數(shù)量

個(gè)例壞數(shù)量

例變形損壞183147573528100%80%18335脫焊1130%28%整體崩鎬危害52——對(duì)人員和設(shè)備安全造成威脅，同時(shí)嚴(yán)重影響工期，影響鐵路正常運(yùn)行。制表人：張新

制表日期：2018.3.15所以，在每次架空頂進(jìn)施工前都要投入大量的人力、物力，對(duì)分配梁進(jìn)行校正、補(bǔ)焊、整修等工作，既費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、又增加了成本。我們需要減少時(shí)間和成箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制本的開(kāi)銷。1.1.2提出需求二分配力設(shè)備頂推箱涵施工工序：整平場(chǎng)地——安裝分配力設(shè)備——吊運(yùn)分配力設(shè)備——安裝分配力設(shè)備——吊運(yùn)分配力設(shè)備——吊運(yùn)千斤頂——起頂工序復(fù)雜，需要消耗大量人工及時(shí)間，才能頂進(jìn)一鎬，在鐵路運(yùn)營(yíng)線施工，需要向鐵路局請(qǐng)求要點(diǎn)，才能開(kāi)工，為不影響鐵路運(yùn)行，每次申請(qǐng)施工要點(diǎn)平均2個(gè)小時(shí)。而繁瑣的更換程序，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，拖延施工時(shí)間。1.1.3提出需求三箱涵架空頂進(jìn)施工中，遇到變形、損壞、脫焊、整體崩鎬時(shí)，就需要花時(shí)間對(duì)分配系統(tǒng)進(jìn)行整修乃至更換。表

3頂進(jìn)施工工序損壞維修時(shí)間統(tǒng)計(jì)表每個(gè)工程一組傳力分配力系統(tǒng)吊運(yùn)擺放時(shí)間min單個(gè)分配梁平均維修時(shí)間min一組傳力分配力系統(tǒng)耗時(shí)統(tǒng)計(jì)

min使用分配

每個(gè)工程損壞分損壞方式梁平均數(shù)

配梁平均數(shù)量

個(gè)量

個(gè)變形損壞352070283540740脫焊1170整體崩鎬危害————要點(diǎn)施工時(shí)延誤時(shí)間，要點(diǎn)之后的整修更是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。制表人：劉凱

制表日期：2018.3.15要點(diǎn)施工中每分每秒都是關(guān)鍵，一次施工請(qǐng)求要點(diǎn)時(shí)間平均

2h，而更換分配力設(shè)備，人機(jī)配合就需要

40min，施工要點(diǎn)之后的整修時(shí)間

3430min，有的設(shè)備損壞變形到報(bào)廢，更是增加工程成本。1.2需求分析1.2.1箱涵頂進(jìn)作業(yè)流程分析箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制準(zhǔn)備工作制作便梁支座架設(shè)施工便梁安裝頂進(jìn)設(shè)備、分配力設(shè)備拉槽出土裝置觀測(cè)設(shè)施試頂記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)量中線水平記錄數(shù)據(jù)頂進(jìn)挖運(yùn)土增加頂柱、分配梁否測(cè)量或糾偏合格是箱身就位道砟回填，更換軌枕縱移便梁便梁拆除恢復(fù)線路結(jié)束圖

5箱涵頂進(jìn)作業(yè)流程圖制圖人：陳伯廉

制圖日期：2018.3.16小組成員根據(jù)《鐵路架空箱涵頂進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書》的要求，分析箱涵頂進(jìn)作業(yè)流程如圖

5所示。1.2.2分配力設(shè)備使用工況分析表

4分配力設(shè)備使用工況分析統(tǒng)計(jì)表分配力設(shè)備使用工況分析統(tǒng)計(jì)箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制單次頂推施工統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分配力設(shè)備統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)一頂一換每

次

吊

運(yùn)

擺

放更換周期使用壽命施工校正時(shí)間40min施工校正成本每個(gè)工期報(bào)損率

80%500元（主要為人工費(fèi)）施工最大承載壓力施工消耗人工平均單體維修時(shí)間

70min平均單體維修成本

130元500t每組頂推平均

10人制表人：宗輝

制表日期：2018.3.16根據(jù)統(tǒng)計(jì)表我們發(fā)現(xiàn)分配力設(shè)備的維修成本極高，消耗了大量的人工工時(shí)，而且每個(gè)工程下來(lái)，報(bào)損率高達(dá)

80%以上。1.2.3分配力設(shè)備結(jié)構(gòu)分析表

5分配力設(shè)備結(jié)構(gòu)分析統(tǒng)計(jì)表分配力設(shè)備結(jié)構(gòu)分析統(tǒng)計(jì)圖示設(shè)備參數(shù)GB2585-2007標(biāo)準(zhǔn)鐵路用熱軋鋼軌Q235B,55Q50Mn,U71Mn≥9材質(zhì)斷后伸長(zhǎng)率

A/%U75v含碳量

0.71%——0.8%鋁熱焊接，無(wú)縫鋼軌≤8N/mm2抗壓強(qiáng)度500t千斤頂壓力圖

6箱涵頂推施工圖10N/mm2制表人：王洪剛

制表日期：2018.3.18根據(jù)分配力設(shè)備結(jié)構(gòu)分析統(tǒng)計(jì)表，分配力設(shè)備的材質(zhì)薄弱，抗壓能力低，現(xiàn)用的箱涵頂進(jìn)千斤頂?shù)囊?guī)格為

500t壓力，每個(gè)分配梁承載

6個(gè)千斤頂，以

3㎡的分配梁面積，壓強(qiáng)應(yīng)為

10

N/mm2，而現(xiàn)有分配梁的抗壓強(qiáng)度為

8

N/mm2，高壓受力下極易造成，結(jié)構(gòu)變形、損壞、相互間崩鎬現(xiàn)象。小組通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，分析發(fā)現(xiàn)，行業(yè)內(nèi)解決此類施工困難的方法，僅僅是加固現(xiàn)有分配梁，依然使用以往設(shè)備分配力的技術(shù)，未能從根本上解決分配梁變形崩鎬的現(xiàn)象。1.2.4確定需求表

6頂推施工工序需求統(tǒng)計(jì)表箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制問(wèn)題造成的施工影響需求量化變形、損壞、崩鎬變形崩鎬現(xiàn)象在每次施工、每個(gè)設(shè)備中頻頻遇到。變形、損壞、崩鎬率為

100%變形、崩鎬率降低至

20%崩鎬后需重新用吊機(jī)擺放分配力設(shè)備、分配力設(shè)備、頂推力設(shè)備，延誤進(jìn)度工期。每個(gè)項(xiàng)目此工序平均誤工時(shí)間

35天每個(gè)項(xiàng)目頂推施工工序平均延長(zhǎng)工期消耗人工污染環(huán)境誤工時(shí)間

0天工作量重復(fù)出現(xiàn)，目標(biāo)難以完成。平均每個(gè)項(xiàng)

平均每個(gè)項(xiàng)目有

2人出現(xiàn)返目有

12人出現(xiàn)返工，每人返工

2次

工，每人返工

1次需覆土壓實(shí)才能施工，產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染環(huán)境。

無(wú)需覆土碾壓，將以往的重每個(gè)工地裝有揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每工地每天

AQI超過(guò)

280；PM10濃度超過(guò)

500μg/m3度污染降低至輕度污染。AQI≤150返工率不斷消耗人、材、機(jī)增加支出；延誤工

平均每個(gè)工地：分配梁損壞期，無(wú)形中增加成本。平均每個(gè)工地：分配梁

維修成本降至

1000元；工增加成本損壞維修成本

5000元；工人返工成本

8000元；機(jī)械返工成本

6500元；延誤工期

5000元；合計(jì)

24500元。人返工成本降至

2000元，機(jī)械返工成本

1500元；延誤工期

0元制表人：劉子明

制表日期：2018.3.20根據(jù)以往下穿箱涵施工工地統(tǒng)計(jì)分析，單從頂推施工工序中就造成延長(zhǎng)工期、消耗人工、污染環(huán)境、增加成本的眾多問(wèn)題，以至于每個(gè)工地在頂推施工中需浪費(fèi)

24500元造價(jià)。因此，本次箱涵頂進(jìn)施工項(xiàng)目的需求是降低變形崩鎬率，優(yōu)化工期，降低成本，環(huán)境保護(hù)。為滿足此課題需求，實(shí)現(xiàn)工作效率，保證質(zhì)量和作業(yè)時(shí)間，研制一套可行性強(qiáng)、安全性高的分配力設(shè)備解決方案，勢(shì)在必行。1.3查新工作1.3.1查新表

7查新工作統(tǒng)計(jì)表查新工作統(tǒng)計(jì)表箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

7

專利檢索圖

8

專利檢索圖

9專利檢索1.國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站專利檢索及分析關(guān)于“箱涵頂進(jìn)施工分配梁”的關(guān)鍵詞搜索，無(wú)相關(guān)內(nèi)容。2.萬(wàn)方數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)于“箱涵頂進(jìn)施工分配梁”為關(guān)鍵詞的專利搜索、無(wú)相關(guān)內(nèi)容。查新結(jié)果3.SIPO中國(guó)及多國(guó)專利審查系統(tǒng)檢索關(guān)于“箱涵頂進(jìn)施工分配梁”為關(guān)鍵詞的相關(guān)專利，無(wú)相關(guān)內(nèi)容、無(wú)可參考文獻(xiàn)。結(jié)論關(guān)于“箱涵頂進(jìn)施工分配梁”的相關(guān)發(fā)明，無(wú)可以借簽的任何資料。制表人：王新國(guó)

制表時(shí)間：2018.3.241.3.2借鑒小組在此基礎(chǔ)上對(duì)課題創(chuàng)新思路進(jìn)行查新，通過(guò)企業(yè)現(xiàn)有手段分析、網(wǎng)絡(luò)查新（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站、萬(wàn)方數(shù)據(jù)網(wǎng)、專利審查系統(tǒng)）進(jìn)行專利、論文、進(jìn)行搜索、市場(chǎng)調(diào)研等途徑，發(fā)現(xiàn)共有三種方法可供借鑒。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制表

8借鑒技術(shù)表借鑒技術(shù)技術(shù)圖鑒技術(shù)經(jīng)驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)蜂窩結(jié)構(gòu)是覆蓋二維平面的最佳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有著優(yōu)秀的幾何力學(xué)性能，因此在材料學(xué)科用有廣泛應(yīng)用。蜂窩式航天器先用金屬制造成蜂窩，然后再用兩塊金屬板把

蜂窩結(jié)構(gòu)增加它夾起來(lái)就成了蜂窩結(jié)構(gòu)。這種蜂

其承載力，減窩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度很高，重量又很輕，還

輕其整體結(jié)構(gòu)有益于隔音和隔熱。因此，當(dāng)前的

重量

50%，降蜂窩式航天器圖

10

技術(shù)借鑒圖

11

技術(shù)借鑒航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星、宇宙飛船在內(nèi)部大量采用蜂窩結(jié)構(gòu)，衛(wèi)星的外殼也幾乎全部是蜂窩結(jié)構(gòu)。蜂窩結(jié)構(gòu)比其他夾層結(jié)構(gòu)具有更高的強(qiáng)度和剛度,與鉚接結(jié)構(gòu)相比,結(jié)構(gòu)效率可提高

15%～30%。低變形率80%。在電力系統(tǒng)中最常用的電力桿塔采用圓柱形設(shè)計(jì)，其承載力強(qiáng)，抗裂性能好，抗彎抗剪性能優(yōu)良，維護(hù)方便，空心圓截面的抗彎截面模量比等截面的實(shí)心圓截面的抗彎截面模量大，并且空心圓桿的內(nèi)外直徑的比值α越大，其抗彎強(qiáng)度越高。因此，空心桿是同樣重量的實(shí)心桿的抗彎強(qiáng)度的

2倍?？招膱A柱體結(jié)構(gòu)，減輕其整體結(jié)構(gòu)重量，增加自身抗變形能力，提高承載力

30%。圖

12

技術(shù)借鑒圓形鋼筋混凝土柱圖

13

技術(shù)借鑒圖

14

技術(shù)借鑒圖

15

技術(shù)借鑒橋梁支座承受上部橋梁全部重量，

增加肋板，提對(duì)結(jié)構(gòu)承載力要求較高。支座通過(guò)

高其承載力，增加貫通肋板及環(huán)裝肋板，加強(qiáng)其

變形率降低橋梁鋼支座的肋板結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。75%。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制通過(guò)法蘭連管道與管道連接處，通過(guò)法蘭將其管道法蘭的結(jié)構(gòu)圖

16

技術(shù)借鑒接，降低管道拼接處損壞率90%。連接，增大了其拼接處的接觸面積，提高管道拼接的穩(wěn)定性。圖

17

技術(shù)借鑒制表人：劉昊夫

制表時(shí)間：2018.3.271.4提出新思路設(shè)想根據(jù)分配力設(shè)備的工作原理、機(jī)械構(gòu)造，提出初步設(shè)想創(chuàng)新思路，如表

9所示：表

9創(chuàng)新思路初步設(shè)想表創(chuàng)新思路初步設(shè)想表創(chuàng)新思路效果圖思路梳理1.安全方面：確保人身及設(shè)備安全2.設(shè)備方面：降低變形崩鎬率，優(yōu)化工期，降低成本，環(huán)境保護(hù)3.人工操作：減少工人返工率，拼接簡(jiǎn)單，調(diào)運(yùn)便捷4.工序流程：減少覆土碾壓工序5.維護(hù)方面：沒(méi)有折損，無(wú)需修補(bǔ)，簡(jiǎn)單保養(yǎng)6.功能方面：完全將受到的頂推力傳達(dá)給受力對(duì)象，不會(huì)自身及相互間消耗壓力制表人：周航

制表日期：2018.3.31圖

18

創(chuàng)新思路效果圖1.5確定課題現(xiàn)有分配力設(shè)備不能滿足箱涵頂進(jìn)的施工需求，通過(guò)思路梳理，以及實(shí)現(xiàn)課題需求的基礎(chǔ)技術(shù)條件已具備，于是小組根據(jù)創(chuàng)新思路，提出此次

QC

活動(dòng)的課箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制題是：《箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制》。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制2設(shè)定目標(biāo)及目標(biāo)可行性分析2.1總體目標(biāo)箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制。2.2量化目標(biāo)分配力設(shè)備出現(xiàn)變形、崩鎬等破壞現(xiàn)象由原來(lái)每個(gè)工程

35

次，目標(biāo)降至

7次。變形崩鎬破壞頻次/施工數(shù)值4035302520151053570項(xiàng)目現(xiàn)狀目標(biāo)制圖人：王洪剛

制圖時(shí)間：2018.4.2圖

19

目標(biāo)量化圖2.3目標(biāo)可行性分析2.3.1理論分析小組根據(jù)施工原理，提出在頂推施工時(shí)，避免崩鎬現(xiàn)象，而變形，損壞現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，只需更換個(gè)別分配梁，以減少安裝、吊運(yùn)分配力設(shè)備時(shí)間，無(wú)需重新布局?jǐn)[放頂推施工現(xiàn)場(chǎng)，從而縮短施工時(shí)間，施工流程如下。項(xiàng)目

分配力設(shè)備材質(zhì)類別理論分析箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制表

10

彎曲應(yīng)變計(jì)算表彎曲應(yīng)變計(jì)算公式抗彎截面系數(shù)類別實(shí)心圓柱鋼材無(wú)縫圓柱鋼管長(zhǎng)方體鋼構(gòu)截面慣性矩D/a=45備注πd4πd3d—截面W=8.94×103I

=W

=直徑6432πD3（1

?

a4）D—大徑d—小徑π（D4

?

d4）

W

=64原理W=1.27×103I

=64a=d/Da4a3W=15.19×10a—截面I

=W

=3邊長(zhǎng)126正六邊形鋼構(gòu)5√3a45√3a4a—截面W=4.43×106I

=W

=邊長(zhǎng)168分配梁從受力而言是受壓構(gòu)件，它的作用是將后背墻的力集合分配后傳至分配梁，再傳遞給箱體，以往施工時(shí)由于結(jié)構(gòu)上缺陷，在施工中當(dāng)單個(gè)分配力設(shè)備主體中心不在分析

一條直線上，造成偏載時(shí)就會(huì)發(fā)生梁、柱彎曲，分配力設(shè)備崩鎬。在構(gòu)件的彎曲中，截面的慣性矩對(duì)構(gòu)件的彎曲應(yīng)變、應(yīng)力、剛度、穩(wěn)定性有很重要的影響?？箯澖孛嫦禂?shù)越大,抵抗彎曲的能力就越小，在同樣截面鋼管抗壓穩(wěn)定性和抗彎能力上要比方柱更強(qiáng)。由彎曲應(yīng)變計(jì)算表中可以看出，同等尺寸下無(wú)縫圓柱鋼管的抗彎截面系數(shù)是長(zhǎng)方體鋼構(gòu)的

8.23倍。P/15.19×103=Pa理

論計(jì)算P/1.27×103=PbPb/Pa=12損壞頻次：35/12=2.91次/施工可以達(dá)到項(xiàng)目目標(biāo)

7次/施工要求。制表人：周航

制表時(shí)間：2018.4.52.3.2借鑒分析小組參照借鑒技術(shù)、數(shù)據(jù)、進(jìn)行分析，以此來(lái)論證目標(biāo)變形、崩鎬破壞頻次≤7次/施工，是否成立。如下表：表

11

借鑒技術(shù)理論估算表借鑒技術(shù)借鑒原理理論計(jì)算蜂窩結(jié)構(gòu)增加其承載力，減蜂窩結(jié)構(gòu)在頂推施工中，分配力設(shè)備變形崩蜂窩式航天器

輕其整體結(jié)構(gòu)重量

50%，降低變形率

80%。鎬率降低為

B1=1-80%=20%空心圓柱體結(jié)構(gòu)，減輕其整圓形鋼筋混凝土柱圓形結(jié)構(gòu)分配梁在頂推施工中，分配力設(shè)體結(jié)構(gòu)重量，增加自身抗變形能力，提高承載力

30%。增加肋板，提高其承載備承載力提高為

B2=30%橋梁鋼支座的加入肋板自穩(wěn)結(jié)構(gòu)分配梁在頂推施工中，箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制肋板結(jié)構(gòu)力，變形率降低

25%分配力設(shè)備變形崩鎬率降低為

B3=1-25%=75%管道法蘭的結(jié)

通過(guò)法蘭連接，降低管道通過(guò)拼接設(shè)備增加其接觸面積，降低管道拼接處損壞率降低為

B4=1-90%=10%構(gòu)拼接處損壞率

90%注釋A=變形崩鎬次數(shù)

C=創(chuàng)新前變形崩鎬次數(shù)

B=降低變形崩鎬率通過(guò)技術(shù)借鑒，分配梁一次施工中變形崩鎬次數(shù)降低至

A=C×B1×B2×B3×B4=35×30%×20%×75%×10%=0.16次匯總結(jié)論通過(guò)借鑒數(shù)據(jù)分析，施工中變形、崩鎬破壞頻次≤7次/施工，目標(biāo)值成立。制表人：劉昊夫

制表時(shí)間：2018.4.102.3.3模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一

單個(gè)分配力設(shè)備主體軸心受壓極限試驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)方法圖例該實(shí)驗(yàn)采用

YAW-5000F微機(jī)控制電液伺服多功能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行加載。加載前施加預(yù)負(fù)荷

2kN使其消除間隙。采用位移控制，加載速率0.5mm/min加載全過(guò)程記錄載荷、位移和應(yīng)變。其中載荷數(shù)據(jù)由試驗(yàn)機(jī)

采

集

，

位

移

和

應(yīng)

變

數(shù)

據(jù)

由DH3815靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試儀采集。單個(gè)分配梁設(shè)備主體加載至屈曲后荷載值下降，下降幅度達(dá)到極限載荷的

5%~10%時(shí)停止。圖

20

加載前圖

21

極限狀態(tài)箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制表

12

箱涵頂進(jìn)分配梁施工工序極限壓力試驗(yàn)表材料受壓性能極限載荷長(zhǎng)度

外徑

厚度

初始彈性條件屈服極限σ/Mpa356硬化屈曲形態(tài)mmmmmm模量指數(shù)

nP/kNE/MPa5003772525252525481232449921234555821432591747971716.76.86.76.76.8相關(guān)屈曲

7433.8整體彎曲

7387.9整體彎曲

7243.8整體彎曲

7019.5整體彎曲

6988.11000

3772000

3774000

3774500

377323397332實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)363表

13

分配力設(shè)備極限壓力實(shí)驗(yàn)表材料受壓性能極限載長(zhǎng)度

外徑

厚度

初始彈性條件屈服極限σ/Mpa252硬化指

屈曲形態(tài)荷mmmmmm模量數(shù)

nP/kNE/MPa5003772525252525585223457921235955811602550759971017.17.07.17.17.1相關(guān)屈曲

9236.7相關(guān)屈曲

9025.3相關(guān)屈曲

8926.8整體彎曲

8384.6整體彎曲

8384.61000

3772000

3774000

3774500

377257245256246結(jié)論實(shí)驗(yàn)證明單個(gè)分配力設(shè)備主體承壓能力更大。實(shí)驗(yàn)時(shí)間

2018年

4月

12日實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)車間制表人：王新國(guó)

制表時(shí)間：2018.4.15實(shí)驗(yàn)二

整組分配力設(shè)備軸心受壓試驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)方法圖例該試驗(yàn)采用微機(jī)控制電液伺服臥式拉壓試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行加載。加載前施加預(yù)壓力

10kN左右，使得分配力設(shè)備主體間消除間隙，采用位移控制。圖

22

實(shí)驗(yàn)儀器表

14

箱涵頂進(jìn)分配梁施工工序崩鎬試驗(yàn)表每分

2個(gè)分配梁主3個(gè)分配梁主4個(gè)分配梁主實(shí)驗(yàn)序號(hào)分配力設(shè)備主體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)噸位t配力體體體主體

偏角橫向分力t偏角偏角橫向橫向長(zhǎng)度弧弧弧分力

t分力

tm度°度°度°箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)5號(hào)6號(hào)7號(hào)8號(hào)9號(hào)200

0.5400

0.5500

0.50000000010000組0000000020040050020040050011122244400000020000組00000000000.020.070.014.275.513.083000.020.053.494.71組0.010.053.084.9510號(hào)

20011號(hào)

40012號(hào)

5000.08

10.27

0.11

11.7140.09

10.13

0.18

13.55

0.21

19.550.15

15.77

0.23

20.51

0.27

27.550.22

19.65

0.29

29.51

0.53

47.820.37

30.19

0.51

44.77

0,68

53.250.53

41.51

0.72

56.71

0.82

68.89表

15

分配力設(shè)備崩鎬實(shí)驗(yàn)表組13號(hào)

200

4.514號(hào)

400

4.515號(hào)

500

4.55組2個(gè)分配梁主3個(gè)分配梁4個(gè)分配梁主實(shí)驗(yàn)序號(hào)分配噸位t每分配力主體長(zhǎng)度

m體主體體力設(shè)備主體偏角

橫向

偏角

橫向偏角

橫向弧度°0分力t弧度°0分力t弧度°0分力t1號(hào)

2000.50.50.510001組

2號(hào)

4003號(hào)

5000000000000004號(hào)

2000000002組

5號(hào)

4006號(hào)

500100000010000007號(hào)

20020000003組

8號(hào)

4009號(hào)

5002000000200000010號(hào)

20040000004組

11號(hào)

40012號(hào)

5004000000400000013號(hào)

2004.54.54.50000005組

14號(hào)

40015號(hào)

500000000000000箱涵頂進(jìn)分配梁施工工序當(dāng)偏角達(dá)到

7°時(shí)會(huì)發(fā)生崩鎬，而試驗(yàn)設(shè)備后最大限度的將所受力集中在軸心，可最大限度的發(fā)揮分配梁的抗壓特性，在施工過(guò)程中合力中心位置不變，變形崩鎬率大幅度降低，頂推時(shí)間縮短。目標(biāo)可行。結(jié)論實(shí)驗(yàn)時(shí)間

2018年

4月

20日實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)車間制表人：劉凱

制表時(shí)間：2018.4.22箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制2.4解決問(wèn)題的能力圖

23

能力分析圖制圖人：劉子明

制圖時(shí)間：2018.4.29箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制3提出方案并確定最佳方案3.1提出方案3.1.1預(yù)定目標(biāo)方案小組成員首先明確設(shè)計(jì)思路，分配力設(shè)備的設(shè)計(jì)由三個(gè)層次構(gòu)成：方案的設(shè)計(jì)選取、各結(jié)構(gòu)的功能選擇、各結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及材料選擇。結(jié)構(gòu)材料制作各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料的選擇、制作根據(jù)功能實(shí)現(xiàn)確定各個(gè)模塊的組成根據(jù)目標(biāo)需求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的各種方案模塊一模塊二方案二模塊三方案一方案三圖

24

設(shè)計(jì)思路圖制圖人：陳伯廉

制圖時(shí)間：2018.5.1小組成員通過(guò)借鑒查新，根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)頭腦風(fēng)暴法，以解決變形崩鎬、縮短施工時(shí)間，保護(hù)環(huán)境、降低成本為目的，提出以下三種研制思路，并用親和圖整理：箱涵頂進(jìn)施工中分配梁的研制方案高精度分配力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)拆裝式分配力設(shè)備整體鋼混式分配力設(shè)備分配梁主體傳力精確短小便攜分配力設(shè)備相互間設(shè)置連接器鋼筋混凝土分配梁整體無(wú)需拼裝不設(shè)置連接器承載力大穩(wěn)定性強(qiáng)相互連接便捷精確承載力大自重小根據(jù)拼接設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)連接設(shè)置分配力自穩(wěn)設(shè)備其他形式分配力設(shè)備穩(wěn)定性強(qiáng)的棱臺(tái)式分配力設(shè)備增加滑動(dòng)支點(diǎn)減少分配梁壓力降低自重蜂窩式混凝土傳力設(shè)備

千斤頂直接用作于受理對(duì)象鋼絞線卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力設(shè)備圖

25

親和圖制圖人：張新

制圖時(shí)間：2018.5.5箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制小組將親和圖中所提出的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，加以整理，根據(jù)不同的原理擬出以下方案：短小便攜分配力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)拆裝式分配力設(shè)備新型箱涵頂進(jìn)施工分配梁相互間設(shè)置連接器根據(jù)拼接設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)連接鋼筋混凝土分配梁整體無(wú)需拼裝不設(shè)置連接器承載力大穩(wěn)定性強(qiáng)整體鋼混式分配力設(shè)備分配梁主體傳力精確相互連接便捷精確承載力大自重小高精度分配力設(shè)備設(shè)置分配力自穩(wěn)設(shè)備圖

26

總體方案樹樁圖制圖人：宗輝

制圖時(shí)間：2018.5.63.2選擇方案為進(jìn)一步明確總體目標(biāo)，小組成員對(duì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果如下：方案現(xiàn)場(chǎng)拆裝式分配力設(shè)備整體鋼混式分配力設(shè)備高精度分配力設(shè)備受力分析圖

27

受力分析圖圖

28

受力分析圖圖

29

受力分析圖1.進(jìn)行分配力設(shè)備軸心受壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。2.理論分析，分配力設(shè)備軸心受壓穩(wěn)定性能進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)

3.對(duì)設(shè)備實(shí)體建模與網(wǎng)格劃分，采用

ABAQUS/Standard分析模塊，作為建模基礎(chǔ)。對(duì)創(chuàng)方法

新前后的設(shè)備進(jìn)行軸壓性能仿真實(shí)驗(yàn)。4.將分配力設(shè)備軸心受壓穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)與仿真模型進(jìn)行比對(duì)。5.得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)過(guò)程軸心受壓穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)拆裝式分配力設(shè)備整體鋼混式分配力設(shè)備高精度分配力設(shè)備箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制表

16軸心受壓穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)對(duì)比表三種方案軸心受壓穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)對(duì)比對(duì)應(yīng)分配梁數(shù)量對(duì)應(yīng)千斤頂噸位

t200現(xiàn)場(chǎng)拆裝式分配力設(shè)備整體鋼混式分配

高精度分配力設(shè)力設(shè)備分配梁規(guī)格備偏角弧

橫向分

偏角弧

橫向分

偏角弧

橫向分度°力

t度°力

t度°力

t02根00000000000006m組8m組3根4根2根3根4根2根3根4根40050020040050020040050000000000000000000000000000000010m組000.020.074.275.0800.054.710三種方案都不同程度的降低了崩鎬率，但方案一、方案二也存在橫向分力，無(wú)法結(jié)論完全避免崩鎬現(xiàn)象。1.本模型的選擇：本文選用

Ramberg-Osgood所提出的鋼材應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的模型。應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系表達(dá)式為σ0.2ε0.2=+

0.002E0式中：σ0.2為材料應(yīng)變?yōu)?/p>

0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。在應(yīng)變較大時(shí)關(guān)系為：σ

?

σ0.2σ

?

σ0.2ε

=+

εu(=)m

+

ε0.2E0.2σu

?

σ0.2理論分析E0E0.21

+

0.002n/eσ0.2e

=E0σm

=

1

+

3.5(

0.2)σuσ0.2εu

=

1

?σuσu的取值依據(jù)鋼材牌號(hào)確定。2.根據(jù)分析進(jìn)行實(shí)體建模。1.實(shí)體建模與網(wǎng)格劃分：仿真采用

ABAQUS/Standard分析模塊作為建?；A(chǔ)。模仿真實(shí)

型中分配梁對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，柱體與拼接設(shè)備均采用實(shí)體建模的方式建立，并在驗(yàn)可行

裝配板塊中將建立的各部件裝配。模型中試件的拼接設(shè)備與柱體在網(wǎng)格劃分時(shí)將性其設(shè)為六面體單元。網(wǎng)格劃分如圖：箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

30

網(wǎng)格劃分圖

31邊界條件與加載方向2.界面接觸及邊界條件：仿真的研究對(duì)象為分配梁軸向受壓，模型邊界條件與加載方向見(jiàn)圖。在試件下拼接設(shè)備施加固端約束。在試件上拼接設(shè)備也施加約束，約束其上部

X、Y兩個(gè)方向的線位移及三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)位移，同時(shí)在

Z

方向施加線位移進(jìn)行加載。在受力全過(guò)程模擬分析中，加載通過(guò)位移控制，在分配梁上拼接設(shè)備沿

Z負(fù)方向施加

50mm位移。3.有限元模型驗(yàn)證：為驗(yàn)證有限元模型的合理性，采用實(shí)驗(yàn)方式對(duì)分配梁軸向受壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。各試件的荷載變形曲線如圖所示。傳力設(shè)備受壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)變關(guān)系曲線應(yīng)力600440仿真值實(shí)驗(yàn)值46047040020003953352551450應(yīng)變00.020.040.060.08ε圖

32

分配力設(shè)備受壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)變關(guān)系曲線圖模擬荷載變形曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合較好，兩者最大誤差為

3.64%，在合理范圍內(nèi)。結(jié)論因此可以利用限元模型對(duì)分配梁軸心受壓力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)的參數(shù)分析。仿真實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)拆裝式分配力設(shè)備整體鋼混式分配力設(shè)備高精度分配力設(shè)備圖

34

仿真模型應(yīng)力分布圖圖

35

仿真模型應(yīng)力分布圖圖

33

仿真模型應(yīng)力分布圖仿真結(jié)果顯示，分配梁中部

在高壓受力下，混凝土發(fā)出劈

在軸向高壓受力下，高精度有明顯的環(huán)狀鼓曲，與實(shí)驗(yàn)

啪聲。由仿真與實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)，試

穩(wěn)定形分配力設(shè)備的應(yīng)力箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制所得吻合，分配梁在軸向受

件中部的應(yīng)力水平較高，端部

分布均勻，整體性強(qiáng)，整體壓情況下受力集中在中部的

較低；峰值時(shí)，鋼筋混凝土大

應(yīng)力水平低。邊棱附近。部分區(qū)域應(yīng)力水平偏高。有效性模擬實(shí)驗(yàn)可被汽車調(diào)運(yùn)，可在后背墻與箱涵間作為受力與分配力對(duì)象可被汽車調(diào)運(yùn)，可在后背墻與箱涵間作為受力與分配力對(duì)象可被汽車調(diào)運(yùn)，可在后背墻與箱涵間作為受力與分配力對(duì)象3組

400t分

偏角弧

橫向分力3組

400t分偏角弧

橫向分3組

400t

偏角弧

橫向分可實(shí)施性實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論結(jié)論配力設(shè)備度°t配力設(shè)備度°力

t分配力設(shè)備

度°力

t需求方案0000需求方案00需求方案0000滿足不滿足滿足0.024.27可靠性模擬實(shí)驗(yàn)混凝土分配力設(shè)備大部分區(qū)域

應(yīng)力分布均勻，整體應(yīng)力水應(yīng)力水平偏高

平低中部的邊棱附近應(yīng)力較大經(jīng)濟(jì)

單價(jià)為：800

元/組。滿足經(jīng)

單價(jià)為：350元/組。滿足經(jīng)濟(jì)

單價(jià)為：1200元/組。滿足性濟(jì)要求。要求。經(jīng)濟(jì)要求。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)人數(shù)8人8人8人8人是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)人數(shù)6人6人6人6人是否達(dá)到耗時(shí)耗時(shí)耗時(shí)序號(hào)人數(shù)6人6人6人6人預(yù)期時(shí)間序號(hào)預(yù)期時(shí)間序號(hào)預(yù)期時(shí)間12343h12min4h03min5h10min3h38min是是否是12344h30min4h07min3h53min4h21min否否是否12342h20min2h18min2h35min2h30min是是是是時(shí)間性根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，目標(biāo)值設(shè)為

4h。實(shí)驗(yàn)時(shí)，25%不能按

結(jié)論時(shí)間要求進(jìn)行。根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，目標(biāo)值設(shè)為根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，目標(biāo)值設(shè)為

4h。實(shí)驗(yàn)時(shí)，都可以按時(shí)間要求進(jìn)行。結(jié)論4h。實(shí)驗(yàn)時(shí)，75%不能按時(shí)間要求

結(jié)論進(jìn)行。1.作業(yè)設(shè)備進(jìn)行性能和安1.作業(yè)設(shè)備進(jìn)行性能和安全

全檢查，符合有關(guān)安全規(guī)檢查，符合有關(guān)安全規(guī)定；

定；1.作業(yè)設(shè)備進(jìn)行性能和安全檢查，符合有關(guān)安全規(guī)定；安全性2.采用管棚超前支護(hù)和水平

2.采用管棚超前支護(hù)和水旋噴樁超前支護(hù)方法，控制

平旋噴樁超前支護(hù)方法，2.采用管棚超前支護(hù)和水平旋噴樁超前支護(hù)方法，控制路基變形在安全范圍內(nèi)。安全性符合要求。路基變形在安全范圍內(nèi)。安全性符合要求?？刂坡坊冃卧诎踩秶鷥?nèi)。安全性符合要求。技

術(shù)

指

標(biāo)

滿

足

要

求

，

ε3.491e，施工時(shí)間可以控制在

4h

內(nèi)，需對(duì)分配力設(shè)備進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，技術(shù)難度較高。技術(shù)指標(biāo)滿足要求，邊棱部

技術(shù)指標(biāo)滿足要求，容易發(fā)生位應(yīng)力較大，ε3.962e，施

工

整體應(yīng)力集中，ε3.678e施工總結(jié)時(shí)間超出

4h時(shí)間不易控制超出

4h，技術(shù)難技術(shù)難度較高。度較高。制表人：王洪剛

制表時(shí)間：2018.5.10根據(jù)以上三種方案實(shí)驗(yàn)分析，小組對(duì)比結(jié)果整理。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制表

17

實(shí)驗(yàn)方案選擇分析表實(shí)驗(yàn)方案選擇分析要求：1.工效提高

3倍，施工時(shí)間≤4h30min；2.變形崩鎬頻次≤7；3.無(wú)安全隱患；4.實(shí)驗(yàn)投入成本≤1000元/組；5.滿足進(jìn)度推進(jìn)表≤10天。評(píng)價(jià)序號(hào)選定方案方案可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)性時(shí)間性可靠性

有效性

安全性現(xiàn)場(chǎng)拆裝式分配力設(shè)備整體鋼混式分配力設(shè)備高精度分配力設(shè)備123滿足

不滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足不滿不滿足不滿足滿足足滿足滿足√制表人：劉凱

制表時(shí)間：2018.5.123.3確定總體方案至此，小組得出了分配力設(shè)備的總方案，基于該方案，小組繪制了總方案設(shè)計(jì)草圖，如下圖所示：圖

36

總方案設(shè)計(jì)圖制圖人：張新

制圖時(shí)間：2018.5.153.4方案分解根據(jù)分配力設(shè)備的方案草圖，小組對(duì)總方案進(jìn)行分解。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制無(wú)縫鋼管鋼筋混凝土管鋼板分配梁主體拼接件高精度分配力設(shè)備鋼筋混凝土板鋼構(gòu)件穩(wěn)定結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土構(gòu)件統(tǒng)一規(guī)格構(gòu)件匹配方式多規(guī)格組裝圖

37

方案分解樹狀圖制圖人：周航

制圖時(shí)間：2018.5.153.4.1設(shè)備主體-分配梁主體無(wú)縫鋼管鋼筋混凝土管分級(jí)方案圖

38

模擬圖圖

39

模擬圖比選項(xiàng)量化單位F≥4900KN承受壓力值破壞程度成本控制比選依據(jù)彎曲度≤1.5mm/m；性能指標(biāo)不能出現(xiàn)任何裂紋等表面破壞特征1500元Q345無(wú)縫鋼管、C50鋼筋混凝土管φ400mm，壁厚

40mm，通過(guò)壓力實(shí)驗(yàn)，測(cè)試兩種材質(zhì)的承壓能力與彎曲度、表面破壞特征等破壞程度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖

41

混凝土管加壓試驗(yàn)圖

40

無(wú)縫鋼管加壓試驗(yàn)箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制表

18

實(shí)驗(yàn)方案參數(shù)選擇分析表序號(hào)項(xiàng)目材質(zhì)無(wú)縫鋼管Q345鋼筋混凝土管C50123456形狀圓柱型±1mm圓柱型±1mm尺寸誤差橫向壓力荷載類型承壓極限500t500t模擬實(shí)驗(yàn)垂直負(fù)重0-800t垂直負(fù)重0-800t千斤頂參數(shù)100t0300t500t

800t破彎曲度00.3

0.7變形、破壞參數(shù)壞程度mm/m7輕微

裂紋裂紋

貫通外觀--比選項(xiàng)承受量化值比選項(xiàng)量化值承受性性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果壓力值F=4900KN壓力值F=4900KN能指標(biāo)破壞程度破壞

混凝土表面已有輕微程度

裂紋彎曲度=0.3mm/m單位成本無(wú)縫鋼管造價(jià)

920元/m鋼筋混凝土管造價(jià)

780元/m結(jié)論

采用不采用制表人：宗輝

時(shí)間：2018.5.173.4.2設(shè)備主體-拼接件20mm鋼板20mm鋼筋混凝土板分級(jí)方案圖

42

模擬圖圖

43

模擬圖比選項(xiàng)量化單位不平度≤27mm鐮刀彎≤1.6mm300元比選依據(jù)平整度貼合度成本控制性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)

Q345鋼板、C50鋼筋混凝土板為

400×400×20mm，通過(guò)加壓實(shí)驗(yàn)，測(cè)設(shè)計(jì)

試平整度、貼合度指標(biāo)箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

44

鋼板加壓試驗(yàn)圖

45

混凝土板加壓試驗(yàn)表

19

實(shí)驗(yàn)方案不平整度選擇分析表不平度

mm≤公稱厚度

公稱寬度方案平整度實(shí)驗(yàn)mmmm規(guī)定的屈服強(qiáng)度

Re＞320MPa規(guī)范鋼板＞2≤1200271320400鋼筋混凝土板2040032表

20

實(shí)驗(yàn)方案鐮刀彎選擇分析表公稱長(zhǎng)度

公稱寬度鐮刀彎

mm≤方案mm＜5000400mm≤600400不切邊，實(shí)際長(zhǎng)度×0.4%貼合度規(guī)范鋼板1.61.3鋼筋混凝土板4004001.6比選項(xiàng)量化值比選項(xiàng)性

平整量化值性能指標(biāo)平整度實(shí)驗(yàn)結(jié)果不平度≤13不平度≤32能指標(biāo)度貼合度貼合度鐮刀彎≤1.3鐮刀彎≤1.6單位成本鋼板造價(jià)

150元/塊鋼筋混凝土板造價(jià)

98元/塊1.需要高密度模板澆筑，使之成為完全平面1.需要高密度機(jī)床加工，不斷校核，制作

使之成為完全平面工藝

2.現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸簡(jiǎn)單滿足條件2.由于混凝土脆性大，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸復(fù)雜不滿足條件結(jié)論

采用不采用制表人：張新

制表時(shí)間：2018.5.213.4.3設(shè)備主體-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分級(jí)鋼構(gòu)件鋼筋混凝土構(gòu)件箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制方案圖

46

模擬圖圖

47

模擬圖比選項(xiàng)量化單位承受壓力值屈服強(qiáng)度成本控制F≥4900KN比選依據(jù)屈服強(qiáng)度≥100N/mm不能出現(xiàn)任何裂紋等表面破壞特2性能指標(biāo)征500元Q345鋼板、C50鋼筋混凝土板為

6000×450×40mm，通過(guò)集中壓力實(shí)驗(yàn)，測(cè)試屈服強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖

48

實(shí)驗(yàn)儀器圖

49

實(shí)驗(yàn)儀器表

21

實(shí)驗(yàn)方案力學(xué)性能選擇表力學(xué)性能選擇標(biāo)準(zhǔn)公稱厚度>1.5-2.5>2.5-3.0>3.0-4.0屈服強(qiáng)度(Mpa)≤290抗拉強(qiáng)度(Mpa)≥310伸長(zhǎng)率

A50mm%180

度彎曲試驗(yàn)D=0a≥38≥38≥40≤290≥300D=0a≤290≥300D=1/2a表

22

實(shí)驗(yàn)方案外觀選擇分析表千斤頂參數(shù)100t300t500t

800t外觀選擇標(biāo)準(zhǔn)破壞程度彎曲度000.3

0.7mm/m輕微

裂紋裂紋

貫通外觀--箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制比選項(xiàng)力學(xué)量化值比選項(xiàng)力學(xué)量化值性能指標(biāo)性能指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)

屈服強(qiáng)度

290Mpa實(shí)驗(yàn)

屈服強(qiáng)度

50Mpa結(jié)果結(jié)果外觀外觀

混凝土表面已有輕微值

裂紋無(wú)彎曲變形值單位成本造價(jià)為

320元/m造價(jià)為

430元/m結(jié)論

采用不采用制表人：劉子明

制表時(shí)間：2018.5.273.4.4設(shè)備布局-構(gòu)配件匹配方式統(tǒng)一規(guī)格多規(guī)格組裝分級(jí)方案圖

50

模擬圖圖

51

模擬圖比選項(xiàng)比選要求能夠完全承載傳來(lái)的壓力，并完全將力傳遞于連接物體比選依據(jù)功能性性能指標(biāo)穩(wěn)定性抗壓能力強(qiáng)、無(wú)斷裂、變形現(xiàn)象對(duì)接難度，拼裝時(shí)間拼裝工藝通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)比對(duì)，測(cè)試兩種型號(hào)規(guī)格配套的組裝形式，分別從功能性、穩(wěn)定性、拼裝工藝進(jìn)行對(duì)比分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)圖

52

模擬圖圖

53

模擬圖整體布局偏差也是傳力變形、崩鎬的重要因素。方案

整體布局關(guān)鍵點(diǎn)在于工人拼裝問(wèn)題，雖然在設(shè)計(jì)、制作分配力設(shè)備達(dá)到分析

了精密程度，但因?yàn)槭┕ぬ攸c(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)拼裝完全依靠機(jī)械吊裝后工人手工調(diào)配，是影響分配力設(shè)備完全重合的重要因素之一。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

55

現(xiàn)場(chǎng)施工頂推資料圖

54

現(xiàn)場(chǎng)施工頂推資料一臺(tái)千斤頂需配套

30根×1000cm

一臺(tái)千斤頂需配套

7

根×4000cm

傳傳力柱

力柱+2根×1000cm傳力柱。拼裝工藝需要高密度機(jī)床加工，不斷校核鋼

減小了拼接次數(shù)，降低了工人拼接難板，使之內(nèi)嵌于鋼管中不滿足條件度，更保證了傳力性能滿足條件1.能夠保證分配力設(shè)備完全承載

1.能夠保證分配力設(shè)備完全承載千比

功

千斤頂壓力

斤頂壓力選

能

2.完全將力傳遞于連接主體，不

2.很難完全將力傳遞于連接主體，結(jié)

性

發(fā)生分解壓力現(xiàn)象偶爾會(huì)發(fā)生分解壓力現(xiàn)象不滿足條件果滿足條件1.抗壓能力強(qiáng)，完全可以承受實(shí)驗(yàn)

1.抗壓能力強(qiáng)，完全可以承受實(shí)驗(yàn)壓穩(wěn)

壓力力定

2.沒(méi)有發(fā)生斷裂現(xiàn)象性

3.沒(méi)有發(fā)生變形現(xiàn)象滿足條件2.沒(méi)有發(fā)生斷裂現(xiàn)象3.沒(méi)有發(fā)生變形現(xiàn)象滿足條件結(jié)論

采用不采用制表人：劉昊夫

制表時(shí)間：2018.5.31箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制3.5確定最佳方案分配梁主體拼接件無(wú)縫鋼管高精度分配力設(shè)備鋼板穩(wěn)定結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件構(gòu)件匹配方式統(tǒng)一規(guī)格組裝實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)圖

56

最佳方案樹狀圖制圖人：陳伯廉

制圖時(shí)間：2018.6.44制定對(duì)策小組根據(jù)設(shè)計(jì)方案，利用

5W1H

的原則制定了對(duì)策表，并且為了合理安排時(shí)間，發(fā)揮最大效率，盡快將材料投入精益生產(chǎn)過(guò)程中，從

2018年

6月

5日開(kāi)始制定對(duì)策。表

23

對(duì)策實(shí)施表對(duì)策實(shí)施序號(hào)對(duì)策目標(biāo)措施負(fù)責(zé)人

地點(diǎn)

時(shí)間分配梁主體尺寸100%符合設(shè)計(jì)要求。（45熱軋無(wú)縫鋼管長(zhǎng)度允許誤差1.分配梁主體參數(shù)設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)分配梁主體尺寸3.繪制分配梁主體零件圖紙分配梁對(duì)策

主體參加工

6.21實(shí)施一數(shù)計(jì)張新車間

-7.8算、加工制造±0.5mm；正圓率允

4.按圖紙加工制作分配梁主體許差±0.5）拼接件尺寸

100%符1.拼接件參數(shù)設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)拼接件尺寸拼接件

合設(shè)計(jì)要求。（鋼參數(shù)計(jì)

板長(zhǎng)度允許誤差±算、加

0.5mm；寬度允許誤工制造

差±0.5mm；厚度允許誤差±0.5mm）對(duì)策實(shí)施二加工

7.9-車間

7.303.繪制拼接件零件圖紙陳伯廉4.按圖紙加工制作拼接件箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制穩(wěn)定結(jié)

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸

100%1.穩(wěn)定結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)策

構(gòu)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。7.31加工車間實(shí)施

計(jì)算、

（加強(qiáng)筋長(zhǎng)度允許2.設(shè)計(jì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸3.繪制穩(wěn)定結(jié)構(gòu)零件圖紙4.按圖紙加工制作穩(wěn)定結(jié)構(gòu)劉子明-三加工制

誤差±0.5mm；寬度8.20造允許誤差±0.5mm）分配梁整體長(zhǎng)度、

1.按設(shè)計(jì)要求繪制分配梁圖紙對(duì)策

統(tǒng)一規(guī)

寬度、高度、直徑實(shí)施

格設(shè)計(jì)

100%符合設(shè)計(jì)要組裝

求。（長(zhǎng)度允許誤

3.按設(shè)計(jì)要求繪制分配梁頂推8.21-2.按圖紙對(duì)分配梁進(jìn)行裝配加工車間王新國(guó)宗輝四9.15差±0.5mm）根據(jù)活動(dòng)目標(biāo)設(shè)定：變形、崩鎬頻次為

7；施工拼裝時(shí)間≤4h30min；施工工程圖1.進(jìn)行重載壓力實(shí)驗(yàn)，測(cè)試變形崩鎬頻次9.16-對(duì)策

組裝實(shí)實(shí)施

驗(yàn)及調(diào)實(shí)驗(yàn)2.測(cè)試施工拼裝時(shí)間3.形成檢測(cè)報(bào)告車間

10.1五試5制表人：劉凱

制表時(shí)間：2018.6.205對(duì)策實(shí)施5.1對(duì)策實(shí)施一：分配梁主體參數(shù)計(jì)算、加工制造實(shí)施一分配梁主體參數(shù)計(jì)算、加工制造分配梁主體尺寸

100%符合設(shè)計(jì)要求目標(biāo)（45熱軋無(wú)縫鋼管長(zhǎng)度允許誤差±0.5mm；正圓率允許誤差±0.5）措施

1：分配梁主體參數(shù)設(shè)計(jì)表

24

分配梁主體參數(shù)設(shè)計(jì)表分配梁主體參數(shù)設(shè)計(jì)配合施工千斤頂尺寸參數(shù)千斤頂型號(hào)千斤頂額定頂力行程QYS320320T千斤頂極限頂力千斤頂外徑450T1200mm400mm實(shí)施過(guò)程配合施工傳力柱尺寸參數(shù)傳力柱型號(hào)H500、H1000、H2000、H4000500mm、1000mm、2000mm、4000mm外徑φ377、內(nèi)徑φ327傳力柱長(zhǎng)度直徑拼接尺寸L400×

L400mm分配梁主體尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)1.分配梁主體設(shè)計(jì)為多組裝圓柱體。2.施工中安全系數(shù)為

1.25，450×1.25=562.5。故分配梁主體承載力達(dá)到562t時(shí)可以確保安全可靠。3.45熱軋無(wú)縫鋼管屈服點(diǎn)為

3620Kg/cm，取安全系數(shù)

1.5，許用應(yīng)力2箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制?????.?=2413kg/cm。2??????4.經(jīng)計(jì)算，2=297cm。故分配力設(shè)備選用外徑φ89mm，內(nèi)徑φ85mm????×?.???的鋼管可以滿足要求。5.現(xiàn)場(chǎng)施工頂鎬最大行程為

1200mm。在頂進(jìn)過(guò)程中，頂鎬每次頂進(jìn)

1000mm，通過(guò)使用

500mm、1000mm、2000mm、4000mm傳力柱，不斷使箱涵前進(jìn)。分配梁設(shè)計(jì)寬度

300mm配合頂距。傳力柱拼接尺寸為

400mm，7個(gè)傳力柱分配于一個(gè)分配梁，每個(gè)傳力柱間歇空400mm，分配梁設(shè)計(jì)長(zhǎng)度

6000mm配合分配梁布局。結(jié)論分配梁主體外觀尺寸設(shè)計(jì)為：6000×450×300mm分配梁主體為圓柱體，外徑φ89mm，內(nèi)徑φ85mm，長(zhǎng)度220mm，267個(gè)均勻分布措施

2：設(shè)計(jì)分配力設(shè)備尺寸8

85220圖

57

設(shè)計(jì)效果圖圖

58

設(shè)計(jì)效果圖措施

3：繪制分配梁主體零件圖紙圖

59

設(shè)計(jì)圖措施

4：按圖紙加工制作分配梁主體箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

60

分配梁主體加工圖圖

61

分配梁主體加工圖按設(shè)計(jì)要求對(duì)材料，尺寸逐一進(jìn)行檢查：表

25

分配梁主體尺寸檢查表分配梁主體尺寸檢查表

單位：mm目標(biāo)檢查主體長(zhǎng)度6000主體寬度450主體厚度300單節(jié)長(zhǎng)度220軸徑φ89設(shè)計(jì)尺寸±0.5±0.5450.3±0.5300.1±0.5220.1±0.589實(shí)測(cè)尺寸結(jié)論6000.3經(jīng)實(shí)測(cè)檢驗(yàn)，目標(biāo)達(dá)到尺寸要求完成時(shí)間完成地點(diǎn)負(fù)責(zé)人2018年

6月

21日-7月

8日加工車間張新制表人：張新

制表時(shí)間：2018.7.85.2對(duì)策實(shí)施二：拼接件參數(shù)計(jì)算、加工制造實(shí)

施二拼接件參數(shù)計(jì)算、加工制造拼接件尺寸

100%符合設(shè)計(jì)要求（鋼板長(zhǎng)度允許誤差±0.5mm；寬度允許誤差±0.5mm）目標(biāo)措施

1：拼接件參數(shù)設(shè)計(jì)表

26

拼接件參數(shù)設(shè)計(jì)表拼接設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)配合分配力設(shè)備尺寸參數(shù)分配梁主體型號(hào)實(shí)施過(guò)程單個(gè)分配梁主體外φ377mm內(nèi)徑φ327mm徑分配梁主體外觀尺寸6000×450×300mm拼接件尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)1.分配梁主體設(shè)計(jì)為圓柱體，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地?zé)o法保證絕對(duì)平整，為方便傳力柱擺放，故需在兩端加裝大于縱向

5個(gè)分配梁主體的圓柱直徑的正方形拼接設(shè)備。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制2.千斤頂高

400mm，其中心高

200，傳力柱尺寸

400×400mm，分配梁中心必須與傳力柱中心、千斤頂中心保持同一直線，故拼接件尺寸確定為

450mm×300mm長(zhǎng)方體。拼接設(shè)備為正方體結(jié)論尺寸設(shè)計(jì)為：450×300×20mm措施

2：設(shè)計(jì)拼接設(shè)備尺寸30020圖

62

設(shè)計(jì)效果圖圖

63

設(shè)計(jì)效果圖措施

3：繪制拼接設(shè)備零件圖紙圖

64

設(shè)計(jì)圖措施

4：按圖紙加工制作拼接設(shè)備圖

65

現(xiàn)場(chǎng)加工設(shè)備按設(shè)計(jì)要求對(duì)材料，尺寸逐一進(jìn)行檢查：目標(biāo)檢查表

27

拼接設(shè)備尺寸檢查表拼接設(shè)備尺寸檢查表

單位：mm箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制鋼板長(zhǎng)度450鋼板寬度300鋼板厚度20設(shè)計(jì)尺寸±0.5450.3±0.5300.1±0.520實(shí)測(cè)尺寸結(jié)論經(jīng)實(shí)測(cè)檢驗(yàn)，目標(biāo)達(dá)到尺寸要求完成時(shí)間完成地點(diǎn)負(fù)責(zé)人2018年

7月

9日-7月

30日加工車間陳伯廉制表人：陳伯廉

制表時(shí)間：2018.7.305.3對(duì)策實(shí)施三：穩(wěn)定結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算、加工制造實(shí)施穩(wěn)定結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算、加工制造三穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸

100%符合設(shè)計(jì)要求（加強(qiáng)筋長(zhǎng)度允許誤差±0.5mm；寬度允許誤差±0.5mm）措施

1：穩(wěn)定結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)目標(biāo)表

28

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)表穩(wěn)定結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)配合分配梁主體、拼接件尺寸參數(shù)分配梁主體型號(hào)單個(gè)分配梁主體外φ377mm內(nèi)徑φ327mm徑外觀尺寸設(shè)計(jì)6000×450×300mm拼接件型號(hào)外觀尺寸設(shè)計(jì)450×300×20mm實(shí)施過(guò)程穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)1.穩(wěn)定結(jié)構(gòu)鋼板壁厚

40mm2.鋼板長(zhǎng)度：（89+20）×54+40×2+17×2=6000mm3.鋼板寬度：450mm穩(wěn)定結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體結(jié)論尺寸設(shè)計(jì)為：6000mm×450mm×40mm措施

2：設(shè)計(jì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

66

設(shè)計(jì)效果圖措施

3：繪制穩(wěn)定結(jié)構(gòu)零件圖紙圖

67

設(shè)計(jì)圖圖

68

設(shè)計(jì)圖措施

4：按圖紙加工制作穩(wěn)定結(jié)構(gòu)圖

69

現(xiàn)場(chǎng)加工圖圖

70現(xiàn)場(chǎng)加工圖箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制按設(shè)計(jì)要求對(duì)材料，尺寸逐一進(jìn)行檢查：表

29

穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸檢查表穩(wěn)定結(jié)構(gòu)尺寸檢查表

單位：mm目標(biāo)檢查鋼板長(zhǎng)度鋼板寬度鋼板厚度40設(shè)計(jì)尺寸6000±0.56000.3450±0.5450.3±0.540實(shí)測(cè)尺寸結(jié)論經(jīng)實(shí)測(cè)檢驗(yàn)，目標(biāo)達(dá)到尺寸要求完成時(shí)間完成地點(diǎn)負(fù)責(zé)人2018年

7月

31日-8月

20日加工車間王新國(guó)制表人：劉子明

制表時(shí)間：2018.8.205.4對(duì)策實(shí)施四：統(tǒng)一規(guī)格設(shè)計(jì)組裝實(shí)施統(tǒng)一規(guī)格設(shè)計(jì)組裝四分配梁整體長(zhǎng)度、寬度、高度、直徑

100%符合設(shè)計(jì)要求（長(zhǎng)度允許誤差±0.5mm）目標(biāo)措施

1：按設(shè)計(jì)要求繪制分配力設(shè)備圖紙實(shí)施過(guò)程圖

71

分配梁圖紙措施

2：按圖紙對(duì)分配梁進(jìn)行裝配箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

72

分配梁加工圖圖

73焊接完成的分配梁措施

3：按設(shè)計(jì)要求繪制分配力設(shè)備頂推施工工程圖圖

74

框架橋平面布置圖圖

75

頂進(jìn)施工平面圖箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制對(duì)分配梁裝配尺寸進(jìn)行確認(rèn)：表

30

分配梁裝配尺寸檢查表分配梁裝配尺寸檢查表

單位：mm分級(jí)方案分配梁主體6000（±0.5）×450（±0.5）×300（±0.5）；φ89（±0.5）拼接件穩(wěn)定結(jié)構(gòu)目標(biāo)檢查450（±0.5）×6000（±0.5）×設(shè)計(jì)裝配尺寸300（±0.5）×

450（±0.5）×4020（±0.5）（±0.5）6000.3×450.3×

450.3×300.1×300.1；φ89

20實(shí)測(cè)裝配尺寸結(jié)論6000.3×450.3×40經(jīng)實(shí)測(cè)檢驗(yàn)，目標(biāo)達(dá)到尺寸要求完成時(shí)間完成地點(diǎn)負(fù)責(zé)人2018年

8月

21日-9月

15日加工車間王新國(guó)制表人：王新國(guó)

制表時(shí)間：2018.9.155.5對(duì)策實(shí)施五：組裝實(shí)驗(yàn)及調(diào)試實(shí)施五組裝實(shí)驗(yàn)及調(diào)試根據(jù)活動(dòng)目標(biāo)設(shè)定：施工拼裝時(shí)間≤4h30min；變形、崩鎬頻次≤7

次目標(biāo)/施工。措施

1：測(cè)試施工拼裝時(shí)間表

31

設(shè)備拼裝時(shí)間實(shí)驗(yàn)記錄表設(shè)備拼裝時(shí)間實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)測(cè)分配力設(shè)備拼裝所需時(shí)間，得出平均擺放時(shí)間，以推測(cè)施工實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃钑r(shí)間。實(shí)驗(yàn)設(shè)備

20T汽車吊

1臺(tái)、吊裝帶、分配梁、傳力柱、千斤頂、秒表根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，千斤頂頂程為

1.2米，分配梁寬度

0.45米

、傳力柱尺寸為

0.5米

、1米、2米、4米。現(xiàn)場(chǎng)盡量選取較長(zhǎng)的傳力柱，減少接頭個(gè)數(shù)，保證整體穩(wěn)定性。0.5米傳力柱為調(diào)整用。故組裝分配梁時(shí)存在以下情況（以

32米的箱涵，每孔需

8列傳力柱為例）：（1）拼裝

0.5米傳力柱，8列傳力柱排列一組分配梁；實(shí)施過(guò)程（2）拼裝

1個(gè)

1米傳力柱，8列傳力柱排列一組分配梁；實(shí)驗(yàn)原理（3）拼裝

1個(gè)

2米傳力柱，8列傳力柱排列一組分配梁；（4）拼裝

1個(gè)

4米傳力柱，8列傳力柱排列一組分配梁；（5）撤下

1個(gè)

0.5米傳力柱，拼裝

1米傳力柱，8列傳力柱排列一組分配梁；（5）撤下

1個(gè)

1米傳力柱，拼裝

2米傳力柱，8列傳力柱排列一組分配梁；箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制（6）撤下

1個(gè)

1米傳力柱，撤下

1個(gè)

2米傳力柱，拼裝

1個(gè)

4米傳力柱，8列傳力柱排列一組分配梁；1.吊車現(xiàn)場(chǎng)選好支點(diǎn)，做好吊裝前準(zhǔn)備2.每孔有

8列傳力柱，故一次吊裝一排共

8個(gè)，8列傳力柱需一個(gè)分配梁實(shí)驗(yàn)步驟3.分配梁擺放完成后，安放千斤頂實(shí)驗(yàn)過(guò)程測(cè)量第一組第二組

第三組

第四組

第五組

平均時(shí)間拼

0.5米*1排（8個(gè)）23min27min33min32min57min31min

29min34min

32min35min

33min54min

59min29min35min31min55min27.8min27.2min32.4min55.2min拼

1米*1排（8個(gè)）30min31min51min拼

2米*1排（8個(gè)）拼

4米*1排（8個(gè)）撤

0.5米*1排（8個(gè)），拼

1米*1排（8個(gè)）撤

1米*1排（873min80min74min

77min69min74.6min個(gè)），拼

2米*1

134min

140min

128min

152min

122min

135.2min排（8個(gè)）撤

1米*1排（8個(gè)），撤

2米*1排（8個(gè)），拼4米*1排（8個(gè)）197min

201min

188min

190min

189min193min1.第一組平均用時(shí)

27.8分鐘;2.第二組平均用時(shí)

27.2分鐘;3.第三組平均用時(shí)

32.4分鐘;實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.第四組平均用時(shí)

55.2分鐘;5.第五組平均用時(shí)

74.6分鐘;6.第六組平均用時(shí)

135.2分鐘;7.第七組平均用時(shí)

193分鐘。高精度分配力設(shè)備縮短了施工拼裝時(shí)間，使同等規(guī)模施工工序降至為

3h13min，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

4h30min。結(jié)論制表人：宗輝

制表時(shí)間：2018.9.30箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制措施

2：進(jìn)行重載壓力實(shí)驗(yàn)，測(cè)試變形崩鎬率表

32

分配梁重載壓力實(shí)驗(yàn)設(shè)備拼裝時(shí)間實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)測(cè)分配力設(shè)備變形崩鎬次數(shù)，得出變形崩鎬率。實(shí)驗(yàn)設(shè)備

20T汽車吊

1臺(tái)、吊裝帶、分配梁、傳力柱、千斤頂、秒表實(shí)驗(yàn)過(guò)程2個(gè)分配梁主

3個(gè)分配梁主

4個(gè)分配梁主實(shí)驗(yàn)序號(hào)分配力設(shè)備主體噸位t每分配力主體長(zhǎng)度

m體體體偏角

橫向

偏角

橫向偏角

橫向弧度°0分力t弧度°0分力t弧度°0分力t1號(hào)

2000.50.50.510001組

2號(hào)

4003號(hào)

5000000000000004號(hào)

2000000002組

5號(hào)

4006號(hào)

500100000010000007號(hào)

20020000003組

8號(hào)

4009號(hào)

5002000000200000010號(hào)

20040000004組

11號(hào)

40012號(hào)

5004000000400000013號(hào)

2004.54.54.50000005組

14號(hào)

40015號(hào)

500000000000000實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.第一組分配力設(shè)備變形崩鎬頻次=0；2.第二組分配力設(shè)備變形崩鎬頻次=0；3.第三組分配力設(shè)備變形崩鎬頻次=0；4.第四組分配力設(shè)備變形崩鎬頻次=0；5.第五組分配力設(shè)備變形崩鎬頻次=0。結(jié)論高精度分配力設(shè)備降低了變形崩鎬頻次，不僅達(dá)到了目標(biāo)值≤7次/施工，致使施工變形崩鎬次數(shù)為

0。制表人：宗輝

制表時(shí)間：2018.10.10措施

3：通車后形成檢測(cè)報(bào)告箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制圖

76

檢測(cè)報(bào)告使用高精度分配力設(shè)備，施工拼裝時(shí)間≤4h30min；變形、崩鎬頻次為0。并通過(guò)國(guó)家鐵路產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的監(jiān)測(cè)，產(chǎn)品合格。結(jié)論完成時(shí)間完成地點(diǎn)負(fù)責(zé)人2018年

9月

16日-10月

15日加工車間宗輝制表人：宗輝

制表時(shí)間：2018.10.156效果檢查6.1目標(biāo)完成值情況新型分配力設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工安全，成本降低，特別是有效的減小了變形箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制崩鎬率，縮短了頂推施工時(shí)間，保持了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證了箱涵頂進(jìn)施工的順利進(jìn)行，鐵路線路的正常運(yùn)營(yíng)。變形崩鎬率較《鐵路工程施工技術(shù)手冊(cè)-橋涵》中，同等土質(zhì)及同等規(guī)模施工頂進(jìn)降低了

50%。本例頂力為

4800t，箱涵自重

3891t,實(shí)測(cè)施工時(shí)間如下表。表

33

頂推施工時(shí)間記錄表頂推施工時(shí)間記錄壓力數(shù)頂鎬數(shù)量臺(tái)頂力頂程（累

施工累積時(shí)施工日期箱涵位置MPAT積）間

h10.1610.1810.1910.20試頂72012141418680.5204前端入土下滑板1211151920.51920.52626.48.52513.521.5接近一半30涵身入土10.22161631913629.580%10.2410.26全入土到位1816163618.63657.5404838.545.518.2單組分配力設(shè)備施工破壞數(shù)量破壞方式數(shù)量脫焊變形損壞整體崩鎬合計(jì)00000制表人：周航

制表時(shí)間：2018.10.30由于保持了線路的穩(wěn)定，實(shí)際施工頂推時(shí)間較原計(jì)劃縮短了

181分鐘，分配力設(shè)備變形崩鎬頻次由原來(lái)的

35次/施工,突破了目標(biāo)值降至為

0。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制變形崩鎬率活動(dòng)目標(biāo)檢查數(shù)值403530252015105352000項(xiàng)目創(chuàng)新前目標(biāo)創(chuàng)新后創(chuàng)新前

目標(biāo)

創(chuàng)新后制圖人：張昊旻

制圖時(shí)間：2018.11.5圖

77

目標(biāo)量化圖6.2效益分析表

34

效益分析表效益分析效益效益分析新型分配力設(shè)備的引入，有效減小了變形崩鎬率，縮短了頂推施工時(shí)間，保持了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證了箱涵頂進(jìn)施工的順利進(jìn)行，鐵路的正常安全運(yùn)行增加了保障。安全效益1.通過(guò)本次課題的研究，小組成員開(kāi)闊了眼界，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，同時(shí)吸取到不同行業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。2.通過(guò)本次

QC活動(dòng)，小組成員對(duì)分配力設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、機(jī)械構(gòu)造做到進(jìn)一步的理解與認(rèn)識(shí)。技術(shù)效益

3.新型分配力設(shè)備的研制與應(yīng)用，提高了頂推施工時(shí)工人的操作水平及維修技術(shù)，降低了作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度。4.提升了小組成員的創(chuàng)新力和研發(fā)能力。5.這次攻關(guān)活動(dòng)使

QC小組積累了不少經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一套系統(tǒng)的施工管理和新型作業(yè)辦法，為今后施工安全正點(diǎn)完成打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.活動(dòng)投入實(shí)驗(yàn)成本型號(hào)裝置分配梁主體結(jié)構(gòu)原材料

元加工成本

元成本累計(jì)

元260200經(jīng)濟(jì)效益拼接件50401001201000H3000穩(wěn)定結(jié)構(gòu)整體組裝實(shí)驗(yàn)2302001200實(shí)驗(yàn)費(fèi)用共計(jì)

1200元。箱涵頂進(jìn)分配力設(shè)備的研制2.節(jié)約工時(shí)效益活動(dòng)前后單節(jié)分配力設(shè)備施工時(shí)間對(duì)比施工工序時(shí)間

min合計(jì)節(jié)約吊裝

覆土

壓實(shí)

頂進(jìn)

挖掘

拆除活動(dòng)前施工頂推時(shí)間48204