QC成果资料.pdf

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中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书研研发发盾构盾构接收时盾尾与成型接收时盾尾与成型管片分离的管片分离的新方法新方法小组名称：

盾构队小组名称：

盾构队QCQC小组小组课题类型：

创新型课题类型：

创新型发发布布人：

刘会强人：

刘会强实施单位：

中铁七局实施单位：

中铁七局集团第集团第五五工程有限工程有限公司公司申报时间：

申报时间：

20120188年年77月月1111日日中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书目录一、工程概况.1二、小组简介.2三、选择课题.2四、设定目标及目标可行性分析.4五、提出方案并确定最佳方案.6六、制定对策.11七、对策实施.12八、效果检查.16九、标准化.18十、总结和下一步打算.19中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书1研研发发盾构接收时盾尾与成型管片分离的盾构接收时盾尾与成型管片分离的新方法新方法中铁七局五公司盾构队QC小组一、工程概况一、工程概况哈尔滨市轨道交通1号线三期工程镜泊路站渤海路站新疆大街站区间、郑州轨道5号线土建08标经开第八大街站经开第三大街站区间共有3台盾构机在施工，均为土压平衡盾构机，盾尾长度均为3890mm，管片拼装机轴向移动油缸最大行程均为2000mm，两标段共计6次盾构机接收施工。

见图图1、图图2。

镜泊路站渤海路站新疆大街站区间示意图经开第八大街站经开第三大街站区间示意图图图11两标段盾构机接收位置示意图图图22盾构机主机结构图2次接收次接收2次接收次接收2次接收次接收中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书2二、小组简介二、小组简介小组简介表表11部门盾构分公司小组名称盾构队盾构队QCQC小组小组成立时间2014年12月1日课题类型创新型创新型注册编号QJWGSQC-2017-9小组人数10人TQM教育课时48h活动时间2017年1月10日2017年5月2日序号姓名性别年龄职称组内职务具体分工1刘会强男30助工组长组织策划2周燕萍女51高工副组长方案审核3韩延波男37工程师副组长策划监控4毛付立男33工程师组员现场协调5赵勇男27助工组员现场技术6谢丽辉男28工程师组员物资设备7牟强男30助工组员盾构司机8于东奇男31工程师组员盾构司机9张东升男30工程师组员现场作业人员10张世召男29工程师组员现场作业人员活动情况1、盾构机到达接收期间每天晚上组织召开QC小组会议，小组成员不得缺席；2、每项活动的实施不得少于2名组员。

制表人：

赵勇制表时间：

2017年1月20日三、三、选择课题选择课题根据总体工程筹划，哈尔滨市轨道交通1号线三期工程镜泊路站渤海路站区间右线盾构机贯通后，转场至左线进行施工，左线盾构机下井节点日期为2017年3月15日，而右线盾构机于2017年3月10日贯通，仅有5天的拆机、转场时间，但是以往施工中拆机、转场最短时间需要7天时间，节点工期无法实现。

通过对盾构机拆机、转场整个施工过程讨论分析，发现只有盾尾与成型管片分离的时间可以缩短，其他工序的时间已经无法缩短，经计算，只有将盾尾与成型管片分离时间控制在4小时以内，才能实现左线盾构机下井的节点工期。

以往盾构接收时采用拼装两块临时管片的方法将盾构机与成型管片进行分离，但由于分离后管片拼装机抓举板达不到临时管片吊装头位置，导致临时管片无法用管片拼装机进行拆除（见图图33），只能依靠人工进行临时管片的拆除及外运，工作量大，过程繁琐，工作效率低，经统计采用传统方法分离时工作时间共计48小时（见表表22）。

采用传统方法分离时各工序工作时间统计表表表22工作内容运送临时管片吊运、拼装推进人工拆除管片管片外运存放合计平均耗时2小时2小时1.6小时36.4小时6小时48小时制表人：

刘会强制表时间：

2017年1月20日中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书3图图33分离后管片拼装机与临时管片吊装头关系示意图安安安全安全高效高效的新方法？

的新方法？

图图44盾尾与成型管片分离示意图拼装两块临时管片将盾体与管片分离抓举板不能到达吊装头位置中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书4经讨论，小组成员提出构想：

能否研发一种新方法，有效利用管片拼装机进行施工，进而实现操作简单，安全高效？

小组成员在国家科技图书文献中心、国家科技成果网、维普资讯、万方数据、中国学术期刊网、中国知网中查找类似文献，共检索到4篇类似文献（见表表33）：

其中，“盾构机推进油缸撑靴头安装使用的改向架”可以借鉴，使本小组萌发了创新思路，该改向架分别采用螺栓与推进油缸撑靴头、管片拼装机抓举板进行连接，利用管片拼装机旋转进行推进油缸撑靴头的安装工作（见图图55）。

文献检索和查新汇总表表表33序号文献启发点1复杂环境下盾构始发与接收综合施工技术中建市政建设有限公司.20102矿山法隧道内盾构接收施工方法（专利号：

CN104500082A）3盾构机推进油缸撑靴头安装使用的改向架利用管片拼装机施工4管片吊装孔抗拉拔动态试验方法及试验装置（专利号：

CN105043847A）制表人：

牟强制表时间：

2017年1月23日图图55盾构机推进油缸撑靴头安装使用的改向架小组成员受文献3中改向架与管片拼装机抓举板连接方式的启发，采用传力装置代替临时管片，通过类似的连接件将传力装置与管片拼装机进行连接，从而实现传力装置的安装、拆除，达到盾尾与成型管片的分离的目的。

由此，小组最终将活动课题确定为：

研发盾构接收时盾尾与成型管片分离的新方法。

四、设定目标四、设定目标及目标可行性分析及目标可行性分析1、确定目标：

设计并制作一套传力装置代替传统方法中的临时管片，在盾尾与成型管片分离过程中实现机械化作业，提高施工效率。

推进油缸撑靴头管片拼装机抓举板改向架中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书52、确定目标值：

将盾尾与成型管片分离有效作业时间由48小时缩短为4小时。

3、目标可行性分析：

（1）将借鉴改向架相关的数据与设定的目标值进行对比分析根据资料查询结果，采用管片拼装机、改向架进行推进油缸撑靴头安装时，每8分钟可安装1组，小组成员结合自身能力分析，如由现场现有施工人员采用管片拼装机、改向架进行推进油缸撑靴头安装，每10分钟可安装1组。

若根据其改向架的原理设计并制作一套传力装置代替传统方法中的临时管片，分离过程中采用管片拼装机进行传力装置的安装及拆除，类似于推进油缸撑靴头安装过程，可将安装及拆除时间分别控制在40min内。

根据安装推进油缸撑靴头类似施工经验，传力装置加工和运送可提前完成，不占用总工时。

经理论计算，当采用新方法分离时有效作业时间为3.5h（见表表44），目标能够实现。

分离时各工序理论有效作业时间计算表表表44工作内容制作传力装置运送洞内吊运安装同步推进拆除外运存放合计平均耗时0小时0小时0.7小时1.6小时0.7小时0.5小时3.5小时制表人：

刘会强制表时间：

2017年1月24日

（2）分析小组拥有的资源、具备的能力与课题的难易程度本课题受公司领导高度重视，资金、材料、设备有保障。

小组成员来自盾构施工技术、盾构司机等多个岗位，盾构施工经验丰富，动手能力强，曾获得多项盾构方面成果奖励，从人员能力上能满足创新课题要求。

见图图66。

图图66本小组参与获得的成果证书综上所述：

目标可以实现。

中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书6五、提出五、提出方案并确定最佳方案方案并确定最佳方案

（一）提出方案通过借鉴“盾构机推进油缸撑靴头安装使用的改向架”的创新思路，小组提出了新方法的整体方案-设计并制作一套传力装置代替传统方法中的临时管片，进行盾尾与成型管片分离施工。

按研发的工序流程主要由4个技术难点：

设计并制作传力装置，使其能利用管片拼装机进行施工；安装传力装置，难点是安装位置的选择，使其在推进时传力装置受力均衡；盾构机推进，重点是选择盾构机推进模式，使其推进保持同步；拆除传力装置，使其拆除顺序便于操作。

小组首先围绕技术难点确定了研发框架（见图图77），并通过方案比选确定最终研发方案。

图图77研发方案框架

（二）方案比选1、一级方案选择设计并制作传力装置2017年2月5日，通过借鉴推进油缸撑靴头安装的施工经验，小组成员针对传力装置与管片拼装机抓举板的连接方式分别进行现场试验，小组成员赵勇、牟强进行现场操作，于东奇负责数据记录。

经现场试验结果对比分析，小组选用“管片吊装头+H型钢”。

试验结果记录表表表55试验编号比选方案连接次数安装完成时间拆除完成时间SYZZ-1螺栓连接+H型钢16套螺栓安拆3遍68min56minSYZZ-2管片吊装头+H型钢拼装机直接抓取3次35min31min制表人：

于东奇制表时间：

2017年2月5日长螺栓+垫短螺栓螺栓连接+H型钢管片吊装头+H型钢7#、8#、9#油缸位置6#、8#、10#油缸位置推进模式下推进拼装模式下推进先中间后两侧先两侧后中间研发盾构接收时盾尾与成型管片分离的新方法设计并制作传力装置安装传力装置盾构机推进拆除传力装置中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书7装置材料和结构大样确定后，小组成员采用现场调研与CAD模拟相结合的方法进行全过程模拟分析，特别是针对传力装置加工尺寸模拟、安装模拟、分离后模拟及拆除模拟，见图图88、图、图99、图图1010、图、图1111。

图图88传力装置加工尺寸CAD模拟图图图99传力装置安装后剖面CAD模拟图图图1100盾尾刷脱离管片时CAD模拟图图图1111盾尾与管片分离完成后的状态CAD模拟图通过全过程CAD模拟分析，利用“管片吊装头H型钢”制作的传力装置理论上能够满足施工要求。

小组成员又按照模拟图纸尺寸制作加工一套传力装置，用于现场拼装试验（见图图1122），经现场试验管片拼装机能对传力装置进行安装、拆除工作，操作简单方便。

因此，采用“管片吊装头H型钢”方案可行。

中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书8管片吊机吊运现场试验管片拼装机抓举、拼装、拆除现场试验图图1122传力装置现场试验影像资料安装传力装置2017年2月6日，小组成员针对“7#、8#、9#油缸位置”和“6#、8#、10#油缸位置”两种比选方案分别进行现场试验，小组成员张世召、毛付立进行现场操作，谢丽辉负责数据记录。

经现场试验结果对比分析，选用在“6#、8#、10#油缸位置”进行安装。

试验结果记录表表表66试验编号传力装置安装位置推力平均推进速度管片破损情况SYZZ-37#、8#、9#油缸位置应力分布集中，400t15mm/min较多SYZZ-46#、8#、10#油缸位置应力分布均匀，350t20mm/min少制表人：

谢丽辉制表时间：

2017年2月6日中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书9盾构机推进由于刀盘与推进模式互锁，针对在刀盘不转情况下推进模式无法启动的难题，2017年2月6日8日期间小组积极咨询我局及盾构制造商的盾构专家，为提高施工安全性，专家推荐采用拼装模式进行推进，即在不更改盾构机核心参数设置的情况下完成盾构机的推进前移工作，小组成员结合专家建议分析后确定采用拼装模式推进。

比选方案结果记录表表表77序号比选方案操作难易程度操作难易程度安全性1推进模式下推进邀请生产厂家专业人员更改核心参数，专业人士在主控室操作。

难易损坏设备核心部件2拼装模式下推进现场人员在中盾操作面板即可操作，三根油缸同步推进。

易较安全制表人：

谢丽辉制表时间：

2017年2月8日图图1313在不同推进模式下的操作位置、方式测试拆除传力装置小组以传力构件拆除的难易程度为第一关注点，2017年2月10日，针对“先两侧后中间”和“先中间后两侧”两种比选方案分别进行现场试验，小组成员张东升、赵勇进行现场操作，牟强负责数据记录。

经现场试验选用“先中间后两侧”拆除顺序。

试验结果记录表表表88试验编号比选方案拆除时效果拆除完成时间SYZZ-5先两侧后中间操作空间小，视线不好，不易区分是否锁紧45minSYZZ-6先中间后两侧能在盾尾内操作、视线好，方便操作32min制表人：

牟强制表时间：

2017年2月10日推进模式下推进拼装模式下推进中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书10至此，一级方案全部确定（见图图1144）图图1144一级方案确定后方案系统图2、二级方案选择由于传力装置两端钢板仅有20mm厚，经试验传力装置与管片连接时每个螺杆上需要增加至22个钢垫圈方能进行螺栓紧固，现场不易操作。

小组查阅图纸时发现联络通道处钢管片与混凝土管片连接的弧形短螺栓（见图图1166），经现场试验结果对比分析，该短螺栓的尺寸与弧度满足施工要求，安拆操作简单，因此，采用弧形短螺栓作为传力装置与管片之间的连接件。

图图1515弧形螺栓现场测试影像资料图图1166弧形短螺栓加工图试验结果记录表表表99试验编号比选方案直径（mm）弧长（mm）使用方法每套安拆时间SYZZ-7长螺栓垫M27弧长461.5，沿R3501根螺杆22个垫片=1套8minSYZZ-8短螺栓M27弧长263，沿R3501根螺杆2个垫片=1套3min制表人：

牟强制表时间：

2017年2月11日6#、8#、10#油缸位置安装传力装置拼装模式下推进盾构机推进先中间后两侧拆除传力装置研发盾构接收时盾尾与成型管片分离的新方法管片吊装头+H型钢设计并制作传力装置短螺栓长螺栓中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书11通过上述两级方案比选，新方法的最佳方案全部确定（见图图1177）。

图图1177确定后方案系统图六、制定对策六、制定对策QC小组依据5W1H的原则，制定对策表见表表10：

对策表表表1010序号对策目标措施地点完成时间负责人1设计并制作传力装置加工误差10mm。

1.根据CAD模拟尺寸绘制出传力装置加工图2.根据传力装置加工图进行下料加工。

3.对加工完成后的构件进行检查验收。

施工现场2017.3.52017.3.6刘会强赵勇周燕萍2安装传力装置安装时间0.7小时1.开启拼装模式，将盾体的正下方（8#油缸位置）的传力构件安装到位。

2.采用同样的方法，依次将两侧（6#、10#油缸位置）的传力构件安装到位。

3.将管片拼装机复位。

施工现场2017.3.12牟强于东奇3盾构机推进推进时间1.6小时，洞门不漏浆1.采用拼装模式推进。

2.操作对应的推进油缸进行同步推进。

3.当盾体推进至第三道盾尾密封刷脱离洞门防水装置时，将防水装置拉紧。

4.盾体推进到位，停止推进。

施工现场2017.3.12谢丽辉毛付立张世召4拆除传力装置拆除时间0.7小时，外运时间0.5小时1.用管片拼装机将传力构件依次拆除，将其摆放至喂片机上。

2.用管片吊机将传力构件依次吊至管片车上运至地面存放。

3.分离工作完成。

施工现场2017.3.12张东升赵勇5课件培训试卷考核考试通过率1001.形成培训课件对组员进行培训。

2.将施工重点及注意事项形成试卷。

3.考核技术、盾构司机等关键岗位人员。

项目会议室2017.3.2刘会强韩延波制表人：

赵勇制表时间：

2017年2月11日短螺栓6#、8#、10#油缸位置安装传力装置拼装模式下推进盾构机推进先中间后两侧拆除传力装置管片吊装头+H型钢设计并制作传力装置研发盾构接收时盾尾与成型管片分离的新方法中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书12七、对策七、对策实施实施实施实施一一：

设计并制作设计并制作传力装置传力装置1、2017年3月5日6日，我小组成员赵勇、周燕萍根据CAD模拟尺寸绘制传力装置加工图，并进行下料加工，刘会强对加工完成后的构件进行检查验收，见图图1188、图、图1199、表、表1111。

图图1188下料加工图图1199检查验收传力装置验收表表表1111项目长度（mm）管片吊装头偏差（mm）连接孔偏差（mm）验收结果传力构件1190153合格传力构件2190331合格传力构件3189814合格制表人：

刘会强制表时间：

2017年3月6日效果检查：

经检查验收，传力装置最大误差5mm，验收合格，分目标实现。

实施实施二二：

安装安装传力装置传力装置1、2017年3月12日8:

408:

50期间，小组成员牟强、于东奇在盾构机掘进完成后开启拼装模式，首先将盾体正下方（8#油缸位置）的推进油缸收回，然后通过管片拼装机将一个传力构件摆放到位，用弧形短螺栓将该传力构件一端钢板与成型管片连接，最后将盾体正下方（8#油缸位置）的推进油缸伸出顶紧该传力构件另一端钢板，将弧形短螺栓紧固，盾体正下方的传力构件安装完成。

如图图20所示。

中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书13图图2020正下方传力构件安装2、2017年3月12日8:

509:

16期间，采用同样的方法，依次将盾体正下方偏左45（10#油缸位置）和正下方偏右45（6#油缸位置）位置处的推进油缸收回，安装第二个传力构件和第三个传力构件，安装完成后将所述管片拼装机复位，如图图21、图、图22所示。

安装正下方偏左45传力构件安装正下方偏右45传力构件图图2121正下方两侧传力构件安装图图2222传力装置安装完成中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书14效果检查：

用时0.6小时，传力装置安装符合要求，分目标实现。

实施实施三三：

盾构机推进盾构机推进1、2017年3月12日9:

2010:

50期间，在盾构机拼装模式下，小组成员谢丽辉在主控室负责盯控推进参数，组员毛付立负责操作盾体正下方的推进油缸（8#油缸）和正下方偏左45推进油缸（10#油缸）以及正下方偏右45推进油缸（6#油缸）进行同步推进，盾体的其余推进油缸严禁开启，并在推进过程中盯控传力装置情况。

见图图2233。

分离时掘进参数监控屏幕推进油缸操作面板图图2233推进控制系统2、2017年3月12日9:

2010:

50期间，小组成员张世召负责盯控洞门情况，当盾体推进至第三道盾尾密封刷脱离洞门防水装置时，停止同步注浆，并及时采用5T链条葫芦拉紧洞门防水装置，避免洞门涌泥、流水现象发生；当盾体推进至第三道盾尾密封刷完全脱离接收环管片时，盾体推进到位，停止推进，分离工作完成，见图图2244。

图图2244第三道盾尾密封刷脱离接收环管片效果检查：

用时1.5小时，盾构推进顺利，第三道盾尾刷脱离接收环管片，分目标实现。

中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书15实施实施四四：

拆除拆除传力装传力装置置2017年3月12日10:

5011:

50期间，小组成员张东升、赵勇带领拼装班组开始拆除传力装置，首先用管片拼装机将盾体的正下方的传力构件抓紧，然后拆除盾体的正下方传力构件上的弧形短螺栓，收回盾体的正下方推进油缸（8#油缸），将传力构件拆除摆放至喂片机上，采用同样的方法，依次拆除第二个和第三个传力构件摆放至喂片机上，最后通过管片吊机将三个传力构件吊至管片运输车上运至地面存放，分离工作完成。

如图图2255、图、图2266所示。

图图2255用管片拼装机拆除传力装置图图2266用管片吊机和管片车将传力装置运至地面中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告书16效果检查：

用时0.5小时，采用管片拼装机将传力装置拆除完成，另外用时0.5小时将传力装置运至地面存放，到达了预期目标，目标实现。

实施实施五五：

课件培训试卷考核课件培训试卷考核2017年3月2日小组成员刘会强、韩延波制作培训课件对组员进行培训，并将施工重点及注意事项形成试题，考核施工技术、盾构司机等9名关键岗位人员，见表表1122、图图2277。

制表人：

赵勇制表人：

赵勇制表时间：

制表时间：

20172017年年33月月22日日图图2277培训考核影像资料效果检查：

经考核，9名施工技术、盾构司机等关键岗位人员全部通过，分目标实现。

验证对策实施结果在安全、质量等方面的负面影响：

在对策实施过程中，由于应力集中原因，在传力装置与管片接触面位置出现管片边角保护层局部破损的现象，经咨询监理、设计单位确认该局部保护层破损不需要进行修复，可在洞门圈梁施工时一起进行浇筑，不影响隧道安全、质量及外观，对活动目标的实现无影响。

八、八、效果效果检查检查11、目标检查、目标检查按照对策控制实施后，盾尾与成型管片分离的整个过程共计用时3.1小时（见表表1133），有效作业时间小于4小时，在盾尾与成型管片分离过程中实现了机械化作业，安全可靠，提高了施工效率，活动目标实现。

采用新方法分离时各工序工作时间汇总表表表1133工作内容制作传力装置运送准备吊运安装同步推进拆除外运存放合计平均耗时0小时0小时0.6小时1.5小时0.5小时0.5小时3.1小时制表人：

刘会强制表时间：

2017年3月15日中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司盾构队盾构队QC小组成果报告书小组成果报告