1、速接架横杆插销构造创新,无锡市锡山三建实业有限公司 小组名称：速接架QC小组 二00九年三月,速接架横杆插销构造创新,速接架横杆插销现状 QC小组简介 选择课题 设定课题目标及可行性分析 提出方案，确定最佳方案 实现最佳方案需要解决的问题 确定对策 对策实施 总体效果检查 总结及巩固措施 体会及今后打算,一、速接架横杆插销构造现状,速接架，主要用于模板支撑架、外墙脚手架、操作平台以及舞台架等临时结构支撑，其横杆插销采用铸钢铸造，插销中间设置凹槽，断面呈“I”形，整个插销形状近似梯形。 插销销紧后，具备一定自锁性能。但是受到振动荷载作用时，未销紧插销存在跳脱的可能性，存在一定安全隐患。,原插销以
2、及与扣接头组合 图一,二、QC小组简介,QC小组曾多次参加QC小组活动，2007年度活动课题为速接新型模板支撑体系搭设工艺创新，获得江苏省QC成果二等奖；2008年度活动课题为超长悬挑大截面梁高支撑技术攻关，获得全国QC成果优秀奖。,小组简介 表一,二、QC小组简介,QC小组成员表 表二,三、选择课题,问题提出 工程实际应用中，横杆插销在未销紧的情况下，存在发生跳脱的可能性，从而使得节点首先失稳，最终架体失稳。 项目部正在施工的无锡锡山科技创业中心，是公司争创国优的目标工程。本工程有多处属于高支模范围，其中以主楼转换层12003400转换大梁和副楼4002000大梁结构支撑为典型，为了确保本工
3、程以及其它工程所用速接架支撑结构安全，从而对架体节点提出了具体要求：在正常情况下，架体节点必须安全。,三、选择课题,问题分析 荷载作用方面：支撑架整体稳定性和承载力，很大程度上取决于架体节点刚度，而节点刚度又直接取决于插销销紧程度。 施工管理方面：现阶段工人的施工素质普遍较低、项目质检部门自检以及现场监理工程师验收时，多多少少存在“不全面、不到位”情况，因而大大增加了安全隐患。,三、选择课题,课题确定 横杆插销在未销紧的情况下，有可能发生跳脱，但是完全可以通过施工过程中对各阶段进行检查和验收的管理手段,来避免这种可能性的发生。 再则，通过采取产品构造开发创新来解决产品本身的不足，以及弥补管理性
4、问题就显得很有必要。因此，QC小组将QC课题定为:,速接架横杆插销构造创新,四、设定课题目标及可行性分析,设定课题目标 目标：提高插销自锁能力，从而保证架体节点和整架的稳定性、安全性。 目标值： 横杆插销在正常击紧23下的条件下的抗拔力不低于200； 横杆插销未销紧时的抗拔力不低于50； 横杆插销松动时，具有合理、有效的抗跳脱构造设计；,四、设定课题目标及可行性分析,可行性分析 有利条件： 小组成员参加过多次QC小组活动，创新能力强，综合素质好 。 具有产品开发创新能力无锡速接系统模板有限公司，专业从事速接架系列产品的开发和应用，且与东南大学长期合作，具备强有力的理论、技术后盾和权威结构实验室
5、； 建设部已将新模板支撑技术作为十项新技术之一； 创新载体之一“无锡锡山科技创业中心”，是争创国优的目标工程，公司非常重视。,四、设定课题目标及可行性分析,可行性分析 难点： 无类似产品借鉴。国内类似产品如圆盘式、香蕉式以及菊花型脚手架等，其插销自锁性能，都远不如速接架现有插销的自锁性能。 速接架横杆插销采用铸钢铸造，试件开模具周期较长、费用较高，公司批准速接架横杆插销开发经费仅有10000元。 结论： 通过对有利条件和难点进行分析，相信通过全体QC小组成员共同努力，设定目标及目标值一定能够实现。,五、提出方案，确定最佳方案,方案提出 小组成员围绕本课题，展开了市场调查，集思广益对横杆自锁进行
6、了多次讨论，归纳出三种方案，见表二：,方案表 表二,五、提出方案，确定最佳方案,方案分析、评估及选定 评分标准，见表三：,评分标准 表三,五、提出方案，确定最佳方案,方案分析、评估及选定 方案分析、评估及选定表 见表四：,方案分析、评估及选定表 表四,五、提出方案，确定最佳方案,方案分析、评估及选定,续表四,五、提出方案，确定最佳方案,确定最佳方案 经过综合评估，第三种方案综合得分最高，得分为23，故QC小组认定最佳方案为第三种方案，即：,速接架横杆插销构造创新,六、实现最佳方案需要解决的问题,需要解决的问题 试件材料选择； 确定横杆插销销紧后的临界自锁状态； 横杆插销下端构造创新，确保插销未
7、销紧时不发生跳脱； 横杆插销试件自锁能力验证。,六、实现最佳方案需要解决的问题,根据需要解决的问题，进行讨论、分析，研究决定如下： 试件材料选择 QC小组针对试件材料选择，共提出三种可供选择的方案，详见下图二。,试件材料方案选择图 图二,六、实现最佳方案需要解决的问题,试件材料选择 QC小组针对三种方案，进行了充分讨论和试验分析，试验分析情况详见下表五：,横杆插销材料选择方案试验分析表 表五,六、实现最佳方案需要解决的问题,试件材料选择,续表五,通过对横杆插销材料选择方案试验、对比和分析后，QC小组一致认定最终可行方案为第三种方案，即：,采用钢板，进行机械加工制作,六、实现最佳方案需要解决的问
8、题,横杆插销销紧后的临界自锁确认方案选择 针对如何确认横杆销紧后是否具备自锁功能，共提出三种可供选择的方案，详见图三,临界自锁确认方案选择图 图三,六、实现最佳方案需要解决的问题,横杆插销销紧后的临界自锁确认方案选择 QC小组针对三种方案，进行了充分讨论和试验分析，试验分析结果详见表六,横杆插销销紧后具备自锁功能确定方案试验分析表 表六,六、实现最佳方案需要解决的问题,横杆插销销紧后的临界自锁确认方案选择,续表六,六、实现最佳方案需要解决的问题,横杆插销销紧后的临界自锁确认方案选择 通过对横杆插销销紧后具备自锁功能确定方案的试验、对比和分析后，QC小组一致认定最终可行方案为:,“从力学理论计算
9、分析出发，计算出自锁临界状态时的滑动摩擦角度”,六、实现最佳方案需要解决的问题,横杆插销下端构造创新方案确定 从力学理论计算分析出发，计算出自锁临界状态时的滑动摩擦角度，从理论解决横杆插销销紧后具备自锁功能的要求，但是为了实现横杆插销即使未销紧，在正常施工条件下，也不会发生跳脱。QC小组进行反复讨论，最终达成如下意见：在满足自锁角的前提下，将横杆插销下端设计成弧形弯钩，采用电脑CAD模拟实物，以确定弯钩段以及导轨构造尺寸。,六、实现最佳方案需要解决的问题,横杆插销试件自锁能力验证 为了杜绝因横杆插销未销紧造成的安全隐患，以及验证理论计算分析与实际事实是否存在不利的差别，确保横杆插销即使未销紧，
10、在正常施工条件过程中，也不会发生跳脱，QC小组经过认真讨论、研究，并决定对试件采取抗拔脱试验进行验证。,七、确定对策,QC小组成员根据需要解决的问题，结合小组成员各自具体岗位和自身能力情况以及产品开发创新的普遍规律和程序，经过多次分析讨论，制定实施对策表，详见表七 。,实施对策表 表七,七、确定对策,续表七,八、对策实施,实施一：试件材料选择 根据材料与铸钢相同或接近的要求，即抗拉、抗压强度以及材料表面动摩擦系数相同或接近的要求，选用8.5mm厚Q235钢板。此项工作由陈锡清进行，沈高传负责审核； 查材料特性手册可得钢与钢之间的动摩擦系数为0.1g0.12，计算分析时可取g=0.1，钢与铸钢之
11、间的动摩擦系数为0.2z0.3，计算分析时取z =0.2。gz，计算结果偏向安全。此项工作由胡明进行，沈高传负责审核； 根据充分利用Q235钢板特性，可采用线切割、铣、车等成熟加工工艺进行加工制作。此项工作由陈锡清进行，钱新华负责审核；,效果检查：通过试件材料及其加工工艺分析，采用8.5mm厚Q235钢板进行试件制作，满足要求，达到预期目标。,八、对策实施,实施二：找出横杆插销销紧后的临界自锁状态 利用计算机CAD绘制出具有一定角度1的插销设计大样图，此项设计工作由沈高传负责； 结合大样图，假定横杆插销锁紧后刚好处于临界自锁状态，进行力学计算分析，经过计算得出临界自锁状态时的自锁角度为3.25
12、。此项设计工作由沈高传负责； 根据临界自锁状态时自锁角度为3.25，并将横杆插销制作角度定为4.10。此项工作由沈高传负责。,八、对策实施,效果检查：通过绘制具有一定角度的插销设计示意图，并对其进行力学理论分析，得出临界状态时的自锁角度为3.25，达到了预期目标。,插销设计大样图 图四 力学计算分析图 图五,八、对策实施,实施三：插销下端设计成弧形弯钩 结合4.10自锁角，进行计算机CAD绘制试件图纸，并根据所绘图纸QC动画.VOB模拟实物，此项工作由徐舟负责； 为了保证插销正常拔起和锁紧运行，凹槽最小宽度取10，弯钩处外边半径取40，内边半径取35。此项工作由徐舟负责，沈高传负责审核； 为了
13、从构造上保证插销在松动情况下也不会发生跳脱，插销下端弯钩水平宽度设置为28.5，超出扣接头插销孔宽度5.5。此项工作由徐舟负责，沈高传负责审核； 根据以上核心数据绘制插销图纸。此项工作由徐舟负责，沈高传负责审核。,八、对策实施,效果检查：通过电脑模拟，比较直观地对插销弯钩构造设置进行了开发，实现了横杆插销在未销紧的情况下，也不会发生跳脱，达到了预期目标。,计算机CAD模拟图 图六 插销制作图 图七,八、对策实施,实施四：横杆插销试件自锁能力验证 根据实验要求，在插销试件上冲一只12孔，并送东南大学结构实验室试验，此项工作由沈高传负责。 按照预定目标分别进行试验，如下： 试验一：用榔头击紧插销2
14、3下，利用葫芦施加竖向荷载，测试插销在一般击紧下的抗拔力。 试验二：用榔头击紧插销23下，然后施加0.5kN水平反复荷载，水平力反复作用3次后利用葫芦施加竖向荷载，测试插销在一般击紧并承受反复水平荷载下的抗拔力。 试验三：测试插销在一般击紧以及全松状态下的抗拔力。,八、对策实施,效果检查：东南大学结构实验室试验结果为“插销在正常击紧状态下的抗拔力为250kg左右；插销在全松状态下的抗拔力为50100kg。”，达到了预期目标。,试件成品图 图八 试件实验图 图九,九、总体效果检查,课题设定目标值： 由本QC小组成员对课题设定目标值进行了检查汇总，均达到设定目标，检查情况见表八：,课题设定目标值检
15、查表 表八,九、总体效果检查,效益方面： 社会效益： 速接架横杆插销构造创新，在无锡科技创业中心高支模工程中试用，成功解决了横杆插销抗拔脱的问题。 通过构造创新的技术措施，较好地弥补了工程管理中的一些不足，具有较高的社会效益。,九、总体效果检查,效益方面： 其它效益： 通过本次QC小组活动，小组成员综合素质得到了明显提高，详见下表九和综合素质评价雷达图，图十。,QC小组成员活动前后综合素质对比表 表九,九、总体效果检查,效益方面： 其它效益：,综合素质评价雷达图 图十,十、总结及巩固措施,本次QC小组活动，成功进行了速接架横杆插销构造创新，并解决了横杆插销抗拔脱的问题，极大地减少了速接架节点安
16、全隐患。 为了巩固本次QC小组活动成果，公司针对创新开发的横杆插销，编写了速接架横杆插销制作安装作业指导书，经公司总工程师批准，形成企业产品标准，编号为：QZ/XSSJ35-2008 ，并将该创新插销技术规定以及生产制作纳入在编的工程建设行业标准建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程。,十一、体会及今后打算,QC小组全体成员，通过本次活动，深深体会到，结合工程实践以及新型产品使用，进行技术和产品创新，符合工程技术发展的要求，也大大增强了企业以及新型产品的核心竞争力，极大地推动了新型脚手架的推广应用，推动了行业技术进步。 为了进一步完善速接架系列产品构造，QC小组决定下一个QC小组活动课题为“速接架可伸缩斜杆构造创新”。,建筑施工承插型盘扣式钢管支架 安全技术规程,速接架横杆插销制作安装作业指导书,发布完毕 谢谢指正,速接架QC小组,
