旋挖钻机钻头打捞钩的研制ppt课件

旋挖钻机钻头打捞钩的研制第五直属项目部旋挖钻机钻头打捞钩的研制攻坚铸新攻坚铸新QCQC小组小组旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 1. 1.QCQC小组简介小组简介 2 l QC小组简介l 小组及成员信息1 1、QCQC小组简介小组简介旋挖钻机钻头打捞钩的研制西南交建第五直属瑞丽至陇川高速公路第一合同项目部攻坚铸新QC小组成立于2014年5月1日，成员涵盖了项目管理、公路建设、市政建设、机械设计、建筑工程设计、施工、焊接技术等方面的专业技术人员。人员结构合理，知识全面，有多年的相关工作经验，为小组活动的开展提供了重要保障。小组成员曾获得过国家级专利、企业级工法、省部级工法等多项科技成果。2014年小组成员再接再厉以“旋挖钻机钻头打捞钩的研制”为课题开始第一次QC小组活动。QC小组简介旋挖钻机钻头打捞钩的研制表1 小组及成员信息表小组名称小组名称攻坚铸新攻坚铸新QC小组小组小组成员小组成员10课题名称旋挖钻机钻头打捞勾的研制登记时间2014年5月1日课题类型创新型组长刘和操活动时间2014年9月序号姓名性别职称文化程度组内职务组内分工1刘和操男工程师本科组长全面负责2杨同军男副高级工程师本科副组长活动策划3常阿斌男工程师本科副组长技术指导4秦文涛男工程师本科组员成果整理5李德争男工程师本科组员活动实施6赵亮男助理工程师本科组员图纸设计7李振科男助理工程师专科组员活动实施8马茂智男工程师本科组员活动实施9曹魁男助理工程师本科组员活动实施10范道平男助理工程师本科组员活动实施制表人：马茂智制表时间：2014年9月15日旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 2 2工程概况工程概况 5 l 工程概况2 2工程概况工程概况旋挖钻机钻头打捞钩的研制瑞丽至陇川高速公路第一合同段位于云南省德宏州瑞丽市境内，是国家高速公路杭瑞高速的延长线。合同段内包含立交区（瑞丽立交）一处，该立交桥位于瑞丽盆地西北侧。地层岩性为冲洪积有机质土、粉质粘土、粉土、细砂、粗砂、圆砾土、卵石，钻探未揭示下伏基岩。立交桥有摩擦桩基110棵，桩径1.6米，桩长38米。根据工期、成本、地质条件，适合选用一台福田雷沃FR639D旋挖钻机进行桩基成孔。地质资料中显示含1.5米厚粗砂、卵石层，易坍孔，钻孔过程中选用比重1.2泥浆进行护壁。钻孔施工过程中因设备老化、卡钻、坍孔等不确定因素，导致钻头底座断裂、钻杆与钻头脱落，钻头打捞困难，对工程质量、进度、影响甚大。2014年9月至2014年11月就发生过此类事故两起。图图1 1 福田雷沃福田雷沃FR639DFR639D旋挖钻机旋挖钻机工程概况旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 3 课题选择 7 l 提出要求l 课题选择3 课题选择旋挖钻机钻头打捞钩的研制课题选择 提出问题： 在成孔过程中，使用泥浆护壁，主要是维护孔壁的稳定,由于泥浆比重大于水的比重,能维持钻孔与地层间力的平衡,使孔壁不容易坍塌。而工程钻孔施工中，钻头一旦在孔里脱落，由于泥浆的浑浊及沉淀使普通的打捞钩难以对钻头找到合适的着力挂点，抽空孔内泥浆又会加大坍孔的风险，对工程质量难以保证，因此必须研制一个高效、实用、简单的钻头打捞器具，来应对旋挖钻施工过程中发生的突发性钻头脱落事故。旋挖钻机钻头打捞钩的研制钻头在孔内脱落，严重影响旋挖钻机整体设备的安全，增加了桩基础的质量风险，必须快速打捞出施工钻头。对于旋挖钻机这种快速成孔设备，时间分秒必争，正常情况下成孔速度8米/小时。2014年9月10日立交区K0+740桥右幅1-2号桩基成孔过程中由于钻头脱落，普通打捞器具打捞了5天，严重影响施工进度。课题选择安全要求：工期要求：如发生钻头脱落，旋挖钻机配套设备，人员的误工费大幅幅度增加，需快速处理。成本要求：旋挖钻机钻头打捞钩的研制综上所述综上所述, ,小组认为：小组认为：发生钻头脱落事故后，必须做到有法可依，有规可寻，制定快速、正确的打捞方案。避免长时间耽误工期或发生桩基质量事故。经过资料查询，小组发现没有可直接采用的打捞方案，因此小组一致确定以“旋挖钻机钻头打捞钩研制”为课题进行小组活动。课题选择旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 4 目标确认 11 l 目标一l 目标二4 目标确认l 目标三旋挖钻机钻头打捞钩的研制目标一：在孔内装满泥浆，钻头脱落到孔底的情况下也能顺利钩住钻头。目标三：打捞时打捞钩能迫使钻头转动，减小钻头在孔内的阻力，因此硬打捞勾最好。目标确认目标二：打捞尽量不增加辅助设备，充分利用旋挖钻的钻杆效能。旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 5 方案优选 13 l 对策方案的提出l 初拟三种方案5 方案优选旋挖钻机钻头打捞钩的研制图图2 2 亲和图亲和图对策方案的提出:小组成员集思广益,运用头脑风暴法,讨论出制作打捞钩的个种思路,利用亲和图对各讨论方案进行了综合归纳:方案优选旋挖钻机钻头打捞钩的研制5.2小组将亲和图中所提出的方案、观点加以整理，初拟出以下三种方案方案优选图图3 3 打捞钩制作方案图打捞钩制作方案图旋挖钻机钻头打捞钩的研制5.3方案分解：针对以上三种方案，小组分别从设计原理、特点分析、生产成本估算等方面逐一进行分析对比。方案优选方案一方案一设计原理设计原理特点分析特点分析在吊汽车吊上安装冲击钻打捞钩充分利用现有冲击钻打捞钩，购置25钢丝绳及配套绳卡，将打捞钩与旋挖钻机钻杆与吊车吊钩连接稳固。两套吊具可单独实施打捞也可同时进行，增加提升力。优点：制作成本底；节省人工；节省时间；制作简单易操作。缺点：打捞成功率底；闲置机械人工费高；耗时多；增加桩基质量风险。旋挖钻机钻头打捞钩的研制方案二方案二制作原理制作原理特点分析特点分析小钻头加钢板钩改进型利用20mm厚钢板加工两个钢板钩。将钢板钩对称焊接于小号钻头内壁。 优点：制作成本底；节省人工；节省时间；制作简单易操作。缺点：打捞成功率一般；闲置机械人工费高；如钻头周围有砂石覆盖或填充，无法对孔底钻头进行松动；刚度不够。方案优选旋挖钻机钻头打捞钩的研制方案优选方案三方案三制作原理制作原理特点分析特点分析小钻头加工字钢钩改进型利用工16加工两个工字钢钩。将工字钢钩对称焊接于小号钻头内壁。 优点：打捞成功率高；能不需增加其他大型辅助工具便可以打捞；打捞节省时间；能充分利用钻杆效能，可松动被打捞钻头。缺点：制作成本高；加工费时；需要调配尺寸合适的小型钻头。设计人赵亮旋挖钻机钻头打捞钩的研制综上所述三种方案,小组成员从时效性、可靠性、经济性、成功率四个方面进行打分。根据价值工程理论：价值V=功能F/成本C，计算出得分最高的就是最优方案，总结成下表：5.4方案比选:方案方案 性能要求性能要求小组成员小组成员 成本计算成本计算价值价值（V V）结论结论刘和操常阿斌李德争秦文涛杨同军 亮马茂智曹魁 范道平李振科功能评分（F）材料费（元/套）人工费用（台/元）成本方案一时效性0111110001741401502900.255不采用可靠性1211122111经济性5554555555成功率1110001011方案二时效性22223223231182603005600.211不采用可靠性3322432333经济性2333343333成功率4334443444方案三时效性45354554551692503005500.307不采用可靠性5535554555经济性3332322232成功率5555555555制表人：杨同军 制表时间：2014年9月15日方案优选旋挖钻机钻头打捞钩的研制方案优选问题假想问题假想选用直径多大的钻头？如何保证钩与钻头成为一个刚性体？钩的安装长度与焊接角度是多少？工字钢钩怎样切割与制作？5.55.5打捞钩制作问题假想：打捞钩制作问题假想：旋挖钻机钻头打捞钩的研制方案分解： 针对打捞钩制作问题的假想，对方案上哪进行了分解，分解图如下：图图4 4 方案三分解图方案三分解图方案优选旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 6 方案优化 13 l 选用钻头大小l 工字钢与钻头焊接6 方案优化l 工字钢钩制作l 工字钢钩制作l 确定最佳方案旋挖钻机钻头打捞钩的研制为了有效达到目的，小组针对方案三分局图进行了进一步优化：为了有效达到目的，小组针对方案三分局图进行了进一步优化：6.16.1选用钻头大小选用钻头大小优化对比分析优化对比分析选用钻头大小尺寸选择原因分析结果小于钻孔直径400mm施工钻头顶口直径一般小于底口直径400mm，因此使用小号钻头底口直径必须小于施工钻头顶口直径，安装钩子才能伸入顶孔，达到受力目的。采用小于钻孔直径600mm以下小号钻头直径小于施工钻头600mm，安装钩子会与钻头与钻杆连接底座冲突，钩子不能插入顶孔里。不采用6.26.2工字钢与钻头焊接工字钢与钻头焊接优化对比分析优化对比分析工字钢钩制的作尺寸选择原因分析结果在工字钢翼缘上焊钩由于钩子焊接在工字钢翼缘上，首先焊接面积小，其次结构性欠佳。不采用在工字钢腹板上焊钩焊接接触面增大，工字钢腹板直接受力，结构性好。采用目录页方案优化旋挖钻机钻头打捞钩的研制6.36.3工字钢钩制作工字钢钩制作优化对比分析优化对比分析工字钢与钻头焊接尺寸选择原因分析结果钻头内侧普通焊接受工字钢翼缘的影响，工字钢与钻头焊接面积小，受力薄弱。不采用钻头内侧加强焊接在工字钢内侧加岑条可加大焊接面，对工字钢与钻头加三角铁焊接，可有效加强打捞钩的刚度。采用6.46.4工字钢钩制作工字钢钩制作优化对比分析优化对比分析工字钢钩安装长度尺寸选择原因分析结果钩子长度大于销子底座高 工字钢钩安装长度小于钻杆与钻头底座高度，钩子无法伸进施工钻头顶孔里，工字钢钩安装长度大余施工钻头高度与底座高度之和，钩子的灵活性与驱动力受限制。选择采用钩子顺圆切线方向 钩子的着力点是施工钻头顶口底座，钩子安装的角度决定了打捞是否正确钩住着力点。选择采用方案优化旋挖钻机钻头打捞钩的研制6.5确定最佳方案 根据最优烦啊细化分析的结果，得出最佳实现方案如下图所示：图图5 5 最终解决方案树图最终解决方案树图方案优化旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 7 制定对策7 制定对策l制定对策旋挖钻机钻头打捞钩的研制序号序号对策对策目标目标措施措施地点地点负责人负责人完成时间完成时间1选用比孔径小400mm的小号钻头小号钻头直打捞钻头直径小400mm600mm工地现场或旋挖群体之间调配昆明李德争2014.9.152在工字钢腹板上焊钩工字钢钩腹板与腹板焊接切除工字钢翼缘，使用接榫法瑞丽工地现场李振科2014.9.163工字钢内侧加强焊接加大工字钢与钻头焊接面积在工字钢内侧加岑条，加三角铁瑞丽工地现场曹 魁2014.9.174工字钢钩安装长度大于底座高度小于底座与施工钻头高度之和实际量取高度昆明、瑞丽范道平2014.9.17制定对策根据最佳方案，小组成员按照“5W1H” 的原则制定了对策表，如下所示：旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 8 对策实施8 对策实施l 制定对策旋挖钻机钻头打捞钩的研制对策实施实施一、选用比孔径小实施一、选用比孔径小400mm400mm的小号钻头的小号钻头在工地范围或旋挖群体内联系相应尺寸的旋挖钻头，必须保证钻头与钻杆连接部分完好。在工地范围或旋挖群体内联系相应尺寸的旋挖钻头，必须保证钻头与钻杆连接部分完好。20142014年年9 9月月1515日在昆明联系到了本案所需型号钻头，日在昆明联系到了本案所需型号钻头，20142014年年9 9月月1616日晚通过物流发到工地。日晚通过物流发到工地。实施效果：实施效果：进过检查，是小组需要的型号，达到了预期目的。进过检查，是小组需要的型号，达到了预期目的。实施二、在工字钢腹板上焊钩实施二、在工字钢腹板上焊钩小组按照预先设计好的方案，采用接榫法，利用小组按照预先设计好的方案，采用接榫法，利用乙炔割刀将工字钢钩子焊接位置切去翼缘，让两片工乙炔割刀将工字钢钩子焊接位置切去翼缘，让两片工字钢的腹板充分相接，采用字钢的腹板充分相接，采用CHE506CHE506电焊条进行焊接，电焊条进行焊接，并保证焊缝的饱满度，并保证焊缝的饱满度，实施效果：实施效果：工字钢钩整体性完好，连接牢固，达工字钢钩整体性完好，连接牢固，达到了预期目的。到了预期目的。旋挖钻机钻头打捞钩的研制图图7 7 打捞出的施工钻头顶面打捞出的施工钻头顶面实施三、工字钢内侧加强焊接实施三、工字钢内侧加强焊接 将加工好的钩子焊接于钻头内壁上，定好长度后，为将加工好的钩子焊接于钻头内壁上，定好长度后，为了保证工字钢翼缘充分与钻头焊接良好，小组研究决定在了保证工字钢翼缘充分与钻头焊接良好，小组研究决定在工字钢翼缘内侧加适当岑条，加大焊接面积，采用工字钢翼缘内侧加适当岑条，加大焊接面积，采用CHE506CHE506电焊条进行焊接，并保证焊缝的饱满度，电焊条进行焊接，并保证焊缝的饱满度，实施效果：工字钢钩与钻头连接牢固，达到了方案要求。实施效果：工字钢钩与钻头连接牢固，达到了方案要求。实施四、工字钢钩安装长度实施四、工字钢钩安装长度工字钢钩安装长度小于钻杆与钻头底座高度，钩子无法伸进工字钢钩安装长度小于钻杆与钻头底座高度，钩子无法伸进施工钻头顶孔里，工字钢钩安装长度大余施工钻头高度与底施工钻头顶孔里，工字钢钩安装长度大余施工钻头高度与底座高度之和，钩子的灵活性与驱动力受限制，因此小组将钩座高度之和，钩子的灵活性与驱动力受限制，因此小组将钩子的长度定位在上两者之间较为合适。子的长度定位在上两者之间较为合适。实施效果：打捞钩刚体机构完美，使用灵活，一次打捞成功，实施效果：打捞钩刚体机构完美，使用灵活，一次打捞成功，成功率为成功率为100%100%对策实施旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 9 效果检验9 效果检验l 现场使用效果检验及产生的社会效益l 经济效益分析旋挖钻机钻头打捞钩的研制效果检验9.19.1现场使用效果检验及产生的社工效益：现场使用效果检验及产生的社工效益：截止瑞陇一合同立交区截止瑞陇一合同立交区110110棵水下桩棵水下桩基施工完毕为止，我项目已使用小号钻基施工完毕为止，我项目已使用小号钻头加工字钢方案打捞钻头两次。在此期头加工字钢方案打捞钻头两次。在此期间打捞钩除第一次制作耗时间打捞钩除第一次制作耗时4848小时外，小时外，打捞时间大大降低，达到了课题预期目打捞时间大大降低，达到了课题预期目的。避免了因钻头无法打捞或打捞时间的。避免了因钻头无法打捞或打捞时间过长造成的桩基次生质量事故及进度滞过长造成的桩基次生质量事故及进度滞后。受到业主及监理工程部的好评。后。受到业主及监理工程部的好评。20142014年年9 9月月1717日小号钻头加工字钢改进型日小号钻头加工字钢改进型打捞钩开始使用，之前使用冲击钻打捞打捞钩开始使用，之前使用冲击钻打捞钩实施打捞共耗时钩实施打捞共耗时5 5天，未打捞成功。使天，未打捞成功。使用改进型打捞钩后从昆明发货到打捞成用改进型打捞钩后从昆明发货到打捞成功共耗时功共耗时2 2天。天。项项目目旋挖钻租旋挖钻租金金25吨汽车吨汽车吊（带油）吊（带油）人工（配套人工（配套施工人数施工人数6人）人）改进材改进材料人工料人工费费小号钻头运小号钻头运费（昆明费（昆明-瑞瑞丽）丽）单价4000元/天1500元/天800元/天700元/件800元/个表表5 5 单价表单价表如打捞不成功，该桩基所产生的处理成本无法如打捞不成功，该桩基所产生的处理成本无法估量。估量。以立交区以立交区K0+740K0+740桥右幅桥右幅1-21-2号桩基为例，如事故号桩基为例，如事故发生后打捞方案首先得到实施，成本将节约发生后打捞方案首先得到实施，成本将节约400040005+15005+15005+8005+8002 25-40005-40002-700-2-700-800=22000800=22000元，本案发生类似事故元，本案发生类似事故2 2起，成本节约起，成本节约22000220002=440002=44000元元使用该打捞钩可节约工期：使用该打捞钩可节约工期：5 52-2=82-2=8天天9.29.2经济效益分析经济效益分析旋挖钻机钻头打捞钩的研制效果检验综上所述： 小号钻头加工字钢打捞钩小号钻头加工字钢打捞钩实现实现了了课题设定的课题设定的目标目标，节约节约了施工了施工成本成本，取得了良好的经济效益！取得了良好的经济效益！旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 10 标化建设10 标化建设l 现场使用效果检验及产生的社工效益l 经济效益分析旋挖钻机钻头打捞钩的研制 此次QC的成果受到了西南交通建设集团瑞陇高速一合同项目部的高度评价和肯定，在上级领导的支持下，打捞全面使用到工程建设当中。标化建设旋挖钻机钻头打捞钩的研制Contents Page目录页 11 课题总结及下一步打算11 课题总结及下一步打算l 总结l 下一步打算 旋挖钻机钻头打捞钩的研制 总结通过本次小组活动总结出以下几点: 提高创新意识，深入现场，认真分析施工现场设备存在缺陷，抓住问题，解决问题，发散思维，使技术更有效的服务生产。 QC小组将继续关注已使用的打捞钩性能，为进一步完善打捞钩设计，满足工程建设需求提供技术支撑。 建立学习、创新型团队，提升团队对项目问题的技术研发能力为项目建设及企业发展贡献力量。 旋挖钻机钻头打捞钩的研制标标目目思想的高度思想的高度 决定人生的高度决定人生的高度下一步打算 我们西南交通建设集团股份有限公司攻坚铸新QC小组计划结合现场情况，以T形梁简易储存吊为课题，持之以恒的开展全面质量管理活动。旋挖钻机钻头打捞钩的研制谢谢 观赏 .