QC成果新型坡比監(jiān)控儀的研制

1、 新型坡比監(jiān)監(jiān)控儀的的研制中國新興保保信建設(shè)設(shè)總公司司奠基石QCC小組2014年年12月30日目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc417415383一、工程概概況 PAGEREF _Toc417415383 h 1 HYPERLINK l _Toc417415384二、小組簡簡介 PAGEREF _Toc417415384 h 1 HYPERLINK l _Toc417415385三、選擇課課題 PAGEREF _Toc417415385 h 3 HYPERLINK l _Toc417415386四、目標(biāo)設(shè)設(shè)定 PAGEREF _Toc417415386 h 5

2、 HYPERLINK l _Toc417415387五、提出方方案并確確定最佳佳 PAGEREF _Toc417415387 h 5 HYPERLINK l _Toc417415388六、制定對對策表 PAGEREF _Toc417415388 h 9 HYPERLINK l _Toc417415389七、按對策策表實施施 PAGEREF _Toc417415389 h 9 HYPERLINK l _Toc417415390八、確認(rèn)效效果 PAGEREF _Toc417415390 h 12 HYPERLINK l _Toc417415391九、標(biāo)準(zhǔn)化化 PAGEREF _Toc4174153

3、91 h 13 HYPERLINK l _Toc417415392十、總結(jié)及及今后打打算 PAGEREF _Toc417415392 h 13新型坡比監(jiān)監(jiān)控儀的的研制中國新興保保信建設(shè)設(shè)總公司司奠基石石QC小組一、工程概概況工程場地位位于北京京市大興興區(qū)西紅紅門，地地鐵4號線西西紅門站站西南側(cè)側(cè)，擬建建基坑包包含八個個樓座及及一個地地庫，基基坑深度度12m，總占占地面積積369900平方米米，開工工時間為為20114年8月10日，竣竣工時間間20115年1月15日。該工程采用用土釘墻墻進行支支護，由由于場地地較大，開開挖線距距紅線較較近，需需要嚴(yán)格格控制坡坡比，因因此我小小組將“新型坡坡比監(jiān)控

4、控儀的研研制”作為我我小組技技術(shù)攻關(guān)關(guān)課題。 二、小組簡簡介2.1 小組概概況小組名稱奠基石QCC小組課題名稱新型坡比監(jiān)監(jiān)控儀的的研制課題類型創(chuàng)新型小組成立時時間2012.5.110TQC教育育72學(xué)時/年注冊編號BX-QCC-277課題編號BX-20014-28活動時間2014年年9月- 220155年12月活動頻次1次/日出勤率100%小組成員概概況表姓名性別年齡職務(wù)職稱學(xué)歷小組職務(wù)承擔(dān)工作李明亮男28項目技術(shù)主主任助工本科組長策劃及成果果發(fā)布蘭亮男31技術(shù)總工工程師本科副組長小組活動總總部署戴連雙男44總公司總工工教高碩士副組長技術(shù)總顧問問房連生男41質(zhì)量部部長長高工本科副組長技術(shù)顧問董

5、枳君女23責(zé)任工程師師助工本科組員成果發(fā)布人人殷抒建男26責(zé)任工程師師助工本科組員小組活動實實施魏文康男27責(zé)任工程師師助工碩士組員小組活動實實施 制表人人：李明明亮 制表日日期：20114年09月15日小組由診斷斷師蘭亮亮負(fù)責(zé)活活動總部部署，下下面是由由中國建建筑業(yè)協(xié)協(xié)會頒發(fā)發(fā)的資格格證書： 2.2 小組獲獲獎情況況1）20113、20114、20115年連續(xù)續(xù)三年獲獲中國新新?？偣すこ探ㄔO(shè)設(shè)優(yōu)秀質(zhì)質(zhì)量管理理小組一一等獎2）20113、20114年連續(xù)兩兩年獲北北京市工工程建設(shè)設(shè)優(yōu)秀質(zhì)質(zhì)量管理理小組一一等獎3）20113、20114年連續(xù)兩兩年獲中中建協(xié)全全國工程程建設(shè)優(yōu)優(yōu)秀QC小組一一等獎

6、 2.3 小組活活動日程程安排小組活動日日程安排排表制表人：李李明亮 制表日日期：20114年09月15日 三、選擇課課題3.1 課題名名稱新型坡比比監(jiān)控儀儀的研制制3.2 選擇理理由 選題理由包包括以下下4個方面面： 1）選題理理由一 作為基坑最最常用的的支護手手段，土土釘墻已已經(jīng)成為為基建不不可缺少少的一部部分，然然而對于于土釘墻墻來說，坡坡比是邊邊坡安全全性能的的一項重重要的指指標(biāo)；而而且涉及及土方的的回填量量，所以以坡比的的精準(zhǔn)測測量成為為必要。 （下圖圖是常見見的土釘釘墻工程程圖片）2）選題理理由二現(xiàn)今土釘墻墻設(shè)計最最常用的的工具為為“理正深深基坑7.0”，作為為設(shè)計的的數(shù)據(jù)，坡坡比

7、、土土釘長度度、土釘釘間距以以及坡頂頂荷載的的取值是是相互牽牽制的，換換言之在在土釘參參數(shù)不變變的情況況下坡比比的改變變會影響響邊坡的的安全性性能和使使用性能能，因此此保證坡坡比貼合合設(shè)計變變得極其其重要。（下圖是計算軟件和計算模型）3）選題理理由三在施工中是是最容易易被忽略略的，往往往有以以下幾種種情況：1、土方開開挖無法法配合，開開挖線挖挖掉后無無參照物物；2、夜間間挖坡施施工，無無法看管管測量，出出于安全全考慮，人人員須遠遠離開挖挖區(qū)域；3、沒有有好的設(shè)設(shè)備進行行測量，測測量誤差差太大，且且是事后后測量，若若挖虧也也無法彌彌補。（下下圖是常常見的挖挖坡情況況，很混混亂。）4）選題理理由四

8、傳統(tǒng)的測量量方法是是用一個個塔尺，一一個線墜墜組成的的：把線墜墜纏繞在在塔尺的的頂端，將將塔尺垂垂直于上上口線水水平橫放放，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔尺桿桿，使得得線墜的的底端正正好在坑坑底，讀讀出塔尺尺在上口口線處的的度數(shù)L，然后后測量線線墜距離離下口線線的長度度D以及線線墜的長長度H，H/(L-DD)=坡比。傳統(tǒng)控制測測量方法法存在弊弊端：（1）事后后控制，無無法改變變。（2）受風(fēng)風(fēng)、人為為測量等等的影響響太大，根根本無法法比較準(zhǔn)準(zhǔn)確的測測量。（3）基坑坑越深，測測量帶來來的安全全隱患越越大。（4）塔尺尺的水平平度，線線墜的長長度等都都不能較較好的控控制，實實際操作作中誤差差太大。 3.3 課題題選定基于上

9、述工工程情況況及選題題理由，目目前市場場上沒有有一種可可以精準(zhǔn)準(zhǔn)控制坡坡比的儀儀器，所所以我們們迫切需需要找到到一種新新的監(jiān)控控儀器才才能滿足足坡比精精準(zhǔn)控制制的要求求，因此此我小組組將新新型坡比比監(jiān)控儀儀的研制制定為為本次小小組活動動的課題題。 四、目標(biāo)設(shè)設(shè)定4.1 目標(biāo)設(shè)設(shè)定 小組針對本本工程后后續(xù)坡比比監(jiān)控標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，我我們量化化并制定定了以下下目標(biāo)：坡角=arrctaan（坡比比），減減小坡比比偏差只只需減小小坡角偏偏差，按按照現(xiàn)階階段行業(yè)業(yè)普遍的的坡角控控制情況況，坡角角偏差5左右，根根據(jù)理論論經(jīng)驗我我小組制制定了將將坡角偏偏差縮小小到1的目標(biāo)標(biāo)。 制表人：李李明亮 制表日日期：2011

10、4年09月15日4.2 目標(biāo)分分析 1）偏差控控制精度度可行性性： 根據(jù)儀器角角度盤精精度，結(jié)結(jié)合土釘釘墻開挖挖的工序序，“新儀器”預(yù)計能能將坡角角偏差控控制在1以內(nèi)。 2）技術(shù)支支撐QC小組多多位成員員具有機機械和儀儀器的制制作經(jīng)驗驗，研發(fā)發(fā)力量強強大，在在活動前前制定了了詳細(xì)的的活動計計劃，成成員分工工合理，能能各司其其職，保保證活動動的有序序進行。小組曾在220133年、20114年連續(xù)續(xù)兩年獲獲得北京京市及全全國質(zhì)量量管理小小組一等等獎，并并榮獲過過市級及及國家級級工法、專專利等。4.3 通過以以上分析析，我小小組有信信心實現(xiàn)現(xiàn)本次QQC活動動研究課課題目標(biāo)標(biāo) 五、提出方方案并確確定最

11、佳佳 5.1 初步構(gòu)構(gòu)想QC小組經(jīng)經(jīng)過多次次討論，形形成了儀儀器的概概念設(shè)計計。儀器的初步步構(gòu)想形形如一個個機器人人，分為為機頂、機機身、機機座。機頂負(fù)責(zé)邊邊坡的監(jiān)監(jiān)測工作作，機身身負(fù)責(zé)配配合機頂頂?shù)恼{(diào)整整，機座座負(fù)責(zé)定定位整個個儀器的的位置。就就像下面面的機器器人一樣樣：5.2 方案提提出 機頂機身機座2014年年9月本QC小組成成員圍繞繞“研制新新型坡比比監(jiān)控儀儀”結(jié)合性性能要求求，運用用頭腦風(fēng)風(fēng)暴法展展開專題題討論，集集思廣益益提出了了21種想法及及意見，并并將結(jié)果果用親和和圖整理理如下：機頂機身機座 制圖人：李明亮亮 制圖日期：20114年10月01日 從親和圖中中小組成成員歸納納出三

12、類方案案： 1）調(diào)平裝裝置的選選用方案案 2）定位裝裝置的選選用方案案3）監(jiān)控裝裝置的選選用方案案5.3 方案比比選 1）調(diào)平裝裝置的選選用方案案： 調(diào)平裝置的的選用 精確度 操作性能 經(jīng)濟耐用 綜合比較 有水平儀角角度盤 不選 自動調(diào)平角角度盤 選用 機箱設(shè)水平平旋鈕 不選 機箱無水平平旋鈕 不選 軌道設(shè)水平平旋鈕 不選軌道無水平平旋鈕 不選制表人：李李明亮 制圖日期：20114年10月06日綜上分析，在在滿足機機身調(diào)平平功能的的前提下下簡化設(shè)設(shè)計，調(diào)調(diào)平裝置置最終選選用：自自動調(diào)平平角度盤盤。 2）定位裝裝置的選選用方案案： 控制裝置的的選用 精確度 操作性能 經(jīng)濟耐用 綜合比較 齒輪角度

13、控控制 選用 鏈條角度控控制 不選 軸同步指針針 選用 獨立指針 不選 鋼制滑動軌軌道 選用 三角固定支支架 不選 軌道對準(zhǔn)旋旋鈕 選用 機箱對準(zhǔn)旋旋鈕 不選 制表人：李李明亮 制圖日期：20114年10月06日綜上分析，根根據(jù)儀器器使用性性能所需需的控制制要求，定定位最終終選用：齒輪角角度控制制、軸同同步指針針、滑動動鋼制軌軌道、軌軌道對準(zhǔn)準(zhǔn)旋鈕。3）監(jiān)控裝裝置的選選用方案案：定位裝置的的選用 精確度 操作性能 經(jīng)濟耐用 綜合比較 一字激光束束頭 不選 多點激光束束頭 不選 旋轉(zhuǎn)激光束束頭 選用 光學(xué)觀察鏡鏡頭 不選 制表人：李李明亮 制圖日期：20114年10月06日綜上分析，根根據(jù)儀器器

14、監(jiān)控時時的工作作狀態(tài)要要求，監(jiān)監(jiān)控裝置置最終選選用：旋旋轉(zhuǎn)激光光束頭。5.4 選擇最最佳方案案通過一系列列比較，小小組成員員確定了了最佳方方案為： 1）調(diào)平裝裝置的選選用方案案：自動動調(diào)平角角度盤。（以以下是繪繪制的3D效果圖圖）2）定位裝裝置的選選用方案案：齒輪輪角度控控制、軸軸同步指指針、滑滑動鋼制制軌道、軌軌道對準(zhǔn)準(zhǔn)旋鈕。 （以下是繪繪制的3D效果圖圖）3）監(jiān)控裝裝置的選選用方案案：旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)激光束束頭。 （以下下是繪制制的3D效果圖圖）六、制定對對策表對策表序號方案 對策 目標(biāo) 措施 地點 負(fù)責(zé)人 完成時間 1 調(diào)平裝置的的選用方方案自動調(diào)平角角度盤滿足儀器的的水平度度控制 1、購置圓圓形

15、角度度盤、軸軸承、配配重等。2、將角度盤、軸承等組裝，保證角度盤90度自由下垂。 1、機電城城 2、工作室室 李明亮、 魏文康2014.11.08 2 定位裝置的的選用方方案齒輪角度控控制 、軸同同步指針針 、鋼制制滑動軌軌道、軌軌道對準(zhǔn)準(zhǔn)旋鈕滿足儀器位位置和角角度的定定位控制制 1、購置220cmm直徑齒齒輪、同同步軸、鋼鋼制軌道道、螺桿桿軸和軸軸承。22、焊制制機身支支架并安安裝上述述部件，實實現(xiàn)定位位服務(wù)。 1、機電城城 2、工作室室 蘭亮、 李明亮 2014.11.09 3 監(jiān)控裝置的的選用方方案旋轉(zhuǎn)激光束束頭 滿足產(chǎn)生清清晰監(jiān)控控線的效效果1、購置電電機和激激光頭等等。2、將電電機和

16、激激光頭連連接到一一起，保保證通電電后旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)光且且產(chǎn)生清清晰監(jiān)控控線效果果。 1、機電城城 2、工作室室 李明亮、殷殷抒建 2014.11.10 制表人：李李明亮 制表日日期：20114年10月15日七、按對策策表實施7.1 實施一一 1）由李明明亮、魏魏文康負(fù)負(fù)責(zé)去機機電城購購置圓形形角度盤盤、軸承承、配重重等相關(guān)關(guān)零部件件。 購置過程中中要求全全部按照照國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的部部件，便便于以后后的批量量生產(chǎn)和和制作過過程中的的配套零零件的安安裝。 2）由李明明亮將角角度盤、軸軸承等組組裝，保保證角度度盤90度自由由下垂。 連接好后需需保證角角度盤無無論在任任何地形形條件下下，始終終保持90豎直朝朝

17、下。（以以下是實實施后的的實物圖圖）7.2 實施二二 1）由李明明亮、蘭蘭亮負(fù)責(zé)責(zé)購置20ccm直徑齒齒輪、同同步軸、鋼鋼制軌道道、螺桿桿軸和軸軸承等相相關(guān)零部部件。 購置過程中中要求全全部按照照國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的部部件，便便于以后后的批量量生產(chǎn)和和制作過過程中的的配套零零件的安安裝。 2)由李明明亮焊制制機身支支架及軌軌道支架架，并安安裝上述述部件，實實現(xiàn)定位位服務(wù)。 連接好后需需保證可可以精確確控制儀儀器位置置及角度度控制，實實現(xiàn)儀器器定位服服務(wù)。（以以下是實實施后的的實物圖圖）7.3 實施三三 1）由李明明亮、殷殷抒建去去機電城城購置電電機和激激光頭等等零部件件。 購置過程中中要求全全部按照照

18、國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的部部件，便便于以后后的批量量生產(chǎn)和和制作過過程中的的配套零零件的安安裝。 2)由李明明亮將電電機和激激光頭連連接到一一起，保保證通電電后旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)光且且產(chǎn)生清清晰監(jiān)控控線效果果。連接好后需需保證電電機和激激光頭是是全部通通電狀態(tài)態(tài)，以保保證激光光的控制制效果，產(chǎn)產(chǎn)生清晰晰的開挖挖控制線線，這是是整個儀儀器的關(guān)關(guān)鍵。（以以下是實實施后的的實物圖圖）7.4 按對策策表實施施后的儀儀器實物物模型 7.5 儀器操操作流程程1）調(diào)試 首先將軌道道大致安安置到垂垂直于開開挖線處處，將刻刻度調(diào)整整到90，打開開激光開開關(guān)，滑滑動機箱箱，使得得兩個激激光點距距離開挖挖線距離離大致相相同，調(diào)調(diào)整軌道道

19、調(diào)直旋旋鈕，配配合滑動動機箱，使使得兩個個激光點點同時處處于開挖挖線上，調(diào)調(diào)試完成成。2）對準(zhǔn)將激光頭調(diào)調(diào)整至預(yù)預(yù)定的坡坡角，滑滑動機箱箱，使得得激光點點處于開開挖線上上，推動動機箱至至開挖線線內(nèi)8110cmm處，對對準(zhǔn)完成成。 3）工作打開電機開開關(guān)，開開始工作作，挖掘掘機按照照所見的的紅線向向外開挖挖8110cmm左右，實實現(xiàn)實時時坡比控控制。 八、確認(rèn)效效果8.1 目標(biāo)完完成情況況 2014年年11月本QC小組成成員對新新型坡比比監(jiān)控儀儀進行了了現(xiàn)場檢檢驗，經(jīng)經(jīng)過1個月的的檢驗后后，儀器器的土釘釘墻坡角角監(jiān)控效效果統(tǒng)計計如下： 項目目標(biāo)值監(jiān)控儀控制制 坡角偏差對比結(jié)果土釘墻坡角角偏差1

20、0.5 達到預(yù)期目目的制表人：李李明亮 制表日日期：20114年11月30日制表人：李李明亮 制表日日期：20114年11月30日8.2 經(jīng)濟效效益?zhèn)鹘y(tǒng)方法是是支護完完畢，用用于校核核坡角的數(shù)據(jù)據(jù)，是事事后控制制，坡體體不美觀觀的同時時，也增增加了土土方回填填量，據(jù)據(jù)我公司司統(tǒng)計，20113年、20114年我公公司共施施工土釘釘墻約9萬平米米，造成成土方回回填量增增加約60000方，產(chǎn)產(chǎn)生的成成本約43萬元。新方法只需需要12臺儀器器，可以以完美控控制坡比比，保證證坡面平平直的同同時，也也得到了了業(yè)主的的信任與與好評，減減少了土土方回填填成本，一一臺儀器器的造價價僅需500元左右右。 儀器本身

21、將將作為商商品推向向市場，進進入土方方開挖行行業(yè)，若若得到市市場認(rèn)可可，也會會帶來一一定的經(jīng)經(jīng)濟效益益。 8.3 社會效效益 新型坡比監(jiān)監(jiān)控儀是是基于在在西紅門門項目土土釘墻工工程中遇遇到的放放坡空間間狹小，精精準(zhǔn)挖坡坡難于控控制的而而研制的的一款產(chǎn)產(chǎn)品。 它的出現(xiàn)，填填補了土土方挖坡坡無儀器器控制的的一項空空白，實實現(xiàn)了土土方挖坡坡人工控控制到電電子化控控制，粗粗放式控控制到精精細(xì)化控控制，事事后控制制到事前前控制，不不定時控控制到全全時控制制四個方方面的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變，對對于預(yù)防防坡體超超挖、保保證邊坡坡安全性性能，以以及由此此帶來的的回填成成本降低低等起著著極為重重要的作作用，而而且夜間間開挖坡坡比的控控制也不不在是難難題。 九、標(biāo)準(zhǔn)化化9.1 標(biāo)準(zhǔn)化化及推廣廣應(yīng)用本成果編制制了使用用說明書書，推廣廣到了公公司所有有坡體開開挖工程程中，收收到了良良好的經(jīng)經(jīng)濟和社社會效果果。本成果中的的坡比監(jiān)監(jiān)控儀獲獲得了中中國新興興保信建建設(shè)總公公司第四四屆創(chuàng)新新大賽一一等獎。本成果中的的坡比監(jiān)監(jiān)控儀目目前正在在申請國國家發(fā)明明專利。十、總結(jié)及及今后打算算10.1 活動動的總結(jié)結(jié)1）專業(yè)技技術(shù)總結(jié)結(jié) 通