既有排水溝站場排水溝增補泄水孔施工方法研究

既有站場排水溝增設(shè)泄水孔施工方法研究成都動車段檢修設(shè)施工程項目經(jīng)理部發(fā)布人：甄海濤成都動車段蓉城歲月QC小組一、小組簡介小組名稱成都動車段蓉城歲月QC小組接受QC教育時間（h）活動時間2014年8月~2014年10月活動次數(shù)每周2次小組人數(shù)7人小組成員序號姓名性別年齡學(xué)歷組內(nèi)分工職稱1李鐵拴男36本科組長工程師1202邱平男31本科副組長工程師1203王力男34本科組員工程師1204郭揚眉男29本科組員助工1105甄海濤男28專科組員助工1106王富強男29本科組員助工1107肖立男22?？平M員技術(shù)員1108小組成員平均教育115小時，已全部取得合格證書二、活動課題簡介（一）工程簡介新建成都動車段檢修設(shè)施工程位于成都動車運用所存車Ⅰ場和既有成渝、成昆正線間，按年檢修能力300列8輛編組動車組規(guī)模設(shè)計。新建三級修庫線2條、檢修存車線3條、整編靜調(diào)庫線4條，走行線、試車線和車體吹掃線各1條，檢修設(shè)備830臺套?？傉嫉孛娣e959畝，新建房屋18棟,建筑面積92279㎡。建成后主要承擔(dān)我國西南CRH1和CRH2型動車組三級修。（二）站場排水溝簡介

站場排水溝總長度為12km，側(cè)壁厚300mm，深600mm。其中有2km的排水溝側(cè)壁的頂部高于鐵路路基，原設(shè)計中排水溝側(cè)壁沒有泄水孔。

（三）泄水孔情況簡介

在排水溝側(cè)壁上，距溝底300mm高位置增加泄水孔的示意圖：（一）問題的提出因站場排水溝側(cè)壁未設(shè)計泄水孔，鐵路使用單位擔(dān)心鐵路路基底部積水無法排出導(dǎo)致路基沉降，要求項目部在已完成的排水溝側(cè)壁上增加泄水孔，解決路基積水問題。三、選擇課題（二）課題確定確定課題為避免鐵路路基積水，造成路基沉降既有站場排水溝增設(shè)泄水孔施工方法的研究四、設(shè)定目標(biāo)課題目標(biāo)：依據(jù)現(xiàn)場條件，研究出一種經(jīng)濟、高效的施工方法，以完成排水溝增加泄水孔施工。目標(biāo)值：1、對排水溝結(jié)構(gòu)破壞較小，泄水孔孔徑達(dá)到50mm，距溝底300mm（±20mm）；2、因工期要求，單孔施工時間不能超過30分鐘；3、因現(xiàn)場條件限制，泄水孔施工將增加必要的措施費。排水溝鉆孔費為1334*60=80040元，施工總費用要控制在85000元之內(nèi)。五、提出方案并確定最佳方案（一）提出方案站場排水溝外側(cè)已完成路基AB組填料施工，無法實現(xiàn)直接施工作業(yè)；而排水溝的凈寬只有400mm，不能滿足常用鉆孔機具的工作空間。小組就此問題進(jìn)行討論，再結(jié)合時間、費用、效率等因素，最后經(jīng)過研究，小組提出三個可行方案：方案1：

常用鉆孔機機具較長，排水溝內(nèi)空間不夠，計劃從排水溝外側(cè)開孔。需要用挖掘機在排水溝外側(cè)開挖一個1m*1m*0.5m的工作面，開孔完成后回填夯實。方案2：

在排水溝側(cè)壁上用鉆孔機垂直鉆出3個相連的孔洞，打開一個300mm深50mm寬的缺口，并用鐵絲網(wǎng)將排水溝內(nèi)壁封住，內(nèi)填碎石。積水可從碎石縫隙中流入溝內(nèi)，如圖所示：

方案3：

對鉆孔機進(jìn)行改造，將鉆孔機的機頭與機身分離，使鉆頭能夠伸入排水溝內(nèi)實施鉆孔作業(yè)：（二）確定最佳方案方案一：在排水溝外側(cè)開挖，每個泄水孔需開挖0.5m3土方，共需要開挖土方1334*0.5=667m3，開挖及回填夯實費用共計：667*(11+14)=16675元，且施工時對鋪軌工作有一定影響。方案二：在排水溝側(cè)壁上鉆出0.3m深的缺口，此方法施工簡單，對其它工作影響小。但是鉆孔的工作量及費用將增加1倍，施工周期也相應(yīng)增加且影響排水溝結(jié)構(gòu)安全。方案三：對鉆孔機進(jìn)行改造，此方法對其它工作影響較小，操作簡單，單孔時間短，效率高。針對上述論證，小組對三個方案的有效性、可靠性、可實施性、施工效率進(jìn)行進(jìn)一步綜合分析。各對策方案綜合評估表序號對策方案綜合分析評估綜合得分確定實施與否可實施性經(jīng)濟性預(yù)計有效性不影響其他工作1排水溝外側(cè)挖土鉆孔1、可實施。2、需要額外投入機械費用。3、開孔效果好。

4、施工周期較長，有可能影響道路施工。315110不采用2在水溝側(cè)壁垂直開槽1、可實施。2、對道路施工影響較小。3、施工費用增加，施工周期長。4、鉆孔數(shù)量過大，影響結(jié)構(gòu)安全。513514不采用3改裝鉆孔機1、改裝較簡單，可實施。2、增加費用較小。3、開孔效果好。4、不影響其它工作335516可采用注：好5分；一般3分；差1分。評估結(jié)果：經(jīng)過方案評比打分，方案一綜合評分為10分；

方案二綜合評分為14分；

方案三綜合評分為16分。因此，我們決定方案三為最佳方案，并組織進(jìn)行實施。六、制定對策方案對策目標(biāo)措施地點負(fù)責(zé)人實施日期方案3對現(xiàn)有的鉆孔機進(jìn)行改裝，并進(jìn)行試鉆孔1、鉆頭穿透排水溝側(cè)壁，泄水孔滿足使用要求；2、操作簡單，施工效率高；3、改裝的機械安全可靠，滿足鉆孔要求。1、利用鉆孔機現(xiàn)有鉆頭，配備不同長度的鉆桿；2、增加基座，使鉆機放在水溝側(cè)壁上，工人可在溝外進(jìn)行操作；3、增加鏈條傳遞動力，手動調(diào)節(jié)鉆孔深度。施工現(xiàn)場王富強郭揚眉2014年9月10日~9月20日1、按照方案3的對策計劃實施小組利用5天時間，對現(xiàn)有鉆孔機進(jìn)行了改造和試驗：

實施一：排水溝凈寬400mm，為保證鉆頭能夠進(jìn)入溝內(nèi)實施作業(yè)，首先用100mm長的鉆桿裝上鉆頭進(jìn)行開孔，然后更換逐漸加長的鉆桿，將排水溝側(cè)壁打穿，以滿足使用要求。七、按照對策表實施Φ50鉆頭長度不同的鉆桿

實施二：對鉆孔機進(jìn)行改裝，將鉆機與鉆頭分離，鉆機增加基座，使工人能在溝外操縱機械，以提高效率。為鉆機增加底座電動機

實施三：由于鉆機與鉆頭分離，使用鏈條為鉆頭提供動力，增加齒輪條及推進(jìn)桿來控制鉆頭的前進(jìn)方向，用于更換鉆桿保證鉆孔深度。

增加鏈條，為鉆頭傳遞動力手動推進(jìn)桿，可調(diào)整鉆孔深度增加齒輪條，改變鉆頭的前進(jìn)方向2、試驗驗證

該機械改造完成后，于2014年9月17日在現(xiàn)場進(jìn)行了鉆孔試驗，共完成了10個泄水孔試驗。

試驗泄水孔完成后的現(xiàn)場照片：

試驗結(jié)果：

站場排水溝鉆孔試驗結(jié)果調(diào)查表序號鉆孔深度(mm)與溝底距離(mm)完成時間(min)備注1290304272296312233305306224352316305314295236284289217313294248347287289336301271032130325

從站場排水溝鉆孔試驗結(jié)果調(diào)查表中得知：1）每個泄水孔距排水溝溝底的高度均能達(dá)到設(shè)計要求；2）每個泄水孔深度均能鉆透排水溝側(cè)壁，滿足使用要求；3）10個泄水孔平均完成時間為250/10=25分鐘。

八、效果確認(rèn)（一）目標(biāo)值完成情況1、對排水溝增設(shè)泄水孔施工質(zhì)量滿足使用要求目標(biāo)的確認(rèn)：

對泄水孔的孔徑、高度進(jìn)行測量，均能滿足使用要求，且對排水溝破壞較小，從而目標(biāo)1得到了確認(rèn)。2、對施工時間的確認(rèn)：

機械改裝完成后通過試驗鉆孔得知，單孔完成時間為25分鐘，實現(xiàn)了目標(biāo)2。

3、對施工成本的確認(rèn)：經(jīng)現(xiàn)場統(tǒng)計，2名工人改裝1臺鉆孔機需耗時2天，人工費單價為200元/工日，改裝1臺機械人工費：2×2×200=800元改造所用的材料、設(shè)備零件均為既有材料、設(shè)備，整套設(shè)備加工改裝未損壞設(shè)備零件，施工完成后能夠重復(fù)利用，因此不增加額外費用。則改裝1臺機械花費800元，總共改裝5臺，費用共計4000元，總費用為4000+80040=84040元，小于目標(biāo)值85000元，目標(biāo)