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文档简介
隧道洞身开挖作业指导书一、概述本隧道址区地貌单元为丘陵及丘间谷地区,地表多为第四系残坡积粉质黏土,硬朔状,白垩系(K2),粉砂岩,紫红色~褐黄色,全~强风化。石灰系下统测水组(C1d2),页岩,局部夹有灰质页岩,煤线,灰黑色,强~弱风化,泥质结构,页理发育,钻探岩芯破碎。灰岩岩溶较为发育,局部发育串珠状溶洞;溶沟、溶槽、裂隙和溶洞。地下水主要以溶岩裂隙为主,室内分析地表水和地下水对砼无侵蚀性,环境等级为T2。各隧道围岩的设计施工长度及开挖方法(按里程顺序排列)如下表所示:沉源水2#隧道(DK1889+405~DK1890+299)围岩级别ⅤⅥⅢⅣⅢⅥⅤ长度1538124027080350353915施工方法明挖法CRD法CRD法三台阶法台阶法三台阶法台阶法三台阶法CRD法明挖法围岩级别Ⅴ长度1830522610施工方法明挖法CRD法CRD法CRD法明挖法茶园隧道(DK1893+848~DK1893+984)九羊1#隧道(DK1894+285~DK1894+411)银岭头隧道(DK1900+261~DK1901+228)围岩级别ⅤⅣⅤⅣⅤⅣⅤ长度1737209520734371070107525105117施工方法明挖法CRD法CD法CRD法CD法CRD法CD法CRD法CD法CRD法明挖法二、开挖施工主要机械设备配备及劳动力安排1.开挖施工主要机械设备配备隧道开挖施工主要施工机械设备应根据不同地质情况下的不同开挖方法合理配备,配备情况如下表:主要施工机械设备表序号机械名称型号/规格数量用途备注1多功能台车1台钻爆、开挖2风钻YT—2830台钻孔需爆破时用3空压机4L—20/83台风钻动力需爆破时用4挖掘机PC200型1台开挖土方5装载机ZLC501台装渣6自卸汽车15T4辆运渣2.开挖施工主要劳动力安排开挖时主要劳动力如下:主要劳动力安排表序号工种人数备注1技术员22电工1提供照明3开挖工25含风钻手4爆破员2现场爆破器材的管理和使用5空压机司机16挖机司机17装载机司机18汽车司机49杂工2三、主要开挖方案及施工方法本段内围岩地质条件复杂,开挖方法多样。根据设计要求,我管段主要开挖方法有CD中隔壁法、CRD交叉中隔壁法、双侧壁导坑法、三台阶临时仰拱法和台阶法共五种开挖方法,各开挖方法的步骤见下3.1~3.5。对于土质围岩,开挖以机械(装载机)为主进行,人工进行配合修边。开挖弃土直接用挖机进行装土作业,由自卸汽车将弃土运至弃土场。对于石质围岩,必须对其进行的钻爆设计。对于不同的地质情况及开挖方法,应根据相应的爆破设计与安全操作使用规程进行爆破开挖作业。爆破完成后,以装载机进行装渣作业,用自卸汽车将弃渣运至弃土场。明挖法明洞开挖不得采用洞室爆破,开挖边坡线严格按设计开挖线施工,不得破坏开挖线以外的植被。施工顺序:测量放线→地表处理→边仰坡截、排水沟施工→洞口土石方开挖→边仰坡支护。(1)地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线,根据测量放线先作好边仰坡周围的排水沟、截水天沟再进行边坡开挖,同时将洞口段开挖线以外10~15米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理,防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全,确保边仰坡稳定。(2)洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装,开挖方法采用自上而下分层分台阶进行,台阶高度1~2米,石方采用弱爆破,挖掘机、装载机装碴,自卸汽车运碴。(3)边仰坡刷坡与支护当边仰坡有抗滑桩时,先施工抗滑桩(抗滑桩施工工艺和方法同桥基挖孔桩)后按以下步骤进行施作:边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度2~3m,随开挖及时进行锚网喷等支护。做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。2.交叉中隔壁法(CRD)开挖施工围岩采用CRD交叉中隔壁法开挖时,其开挖顺序如下所示:CRD交叉中隔壁法开挖示意图(1)对左侧上部①进行开挖,并立即对其拱部进行锚喷初期支护,对其中壁及底部作钢架临时支护。(2)对左侧中部②进行开挖。开挖时应注意分步开挖,先预留其中部土体以保持其上部支护的稳定,分别对其侧壁及中壁进行开挖并施作钢架支护,然后再开挖剩余部分,并对侧壁进行锚喷初期支护;最后对其底部作钢架临时支护。(3)开挖右侧上部③,并立即对其拱部进行锚喷初期支护,对底部作钢架临时支护。(4)分步对右侧中部④进行开挖,先预留其中部土体以保持其上部支护的稳定,对其侧壁进行开挖并施作钢架支护,然后再开挖剩余部分,并对侧壁进行锚喷初期支护;最后对其底部作钢架临时支护。(5)对左侧下部⑤进行开挖,先开挖其中壁部分并作好临时支护,再开挖剩余部分并进行锚喷初期支护。(6)对右侧下部⑥进行开挖,先开挖其侧壁部分并作好钢架支护,再开挖剩余部分并施作锚喷初期支护。3.中隔壁法(CD)开挖施工围岩采用CD交叉中隔壁法开挖时,其开挖顺序如下所示:CD中隔壁法开挖示意图(1)对左侧上部①进行开挖,并立即对其拱部进行锚喷初期支护,对其中壁及底部作钢架临时支护。(2)对左侧中部②进行开挖。开挖时应注意分步开挖,先预留其中部土体以保持其上部支护的稳定,分别对其侧壁及中壁进行开挖并施作钢架支护,然后再开挖剩余部分,并对侧壁进行锚喷初期支护;最后对其底部作钢架临时支护。(3)开挖左侧下部③,并立即对其拱部进行锚喷初期支护,对侧壁作钢架临时支护。(4)对右侧上部④进行开挖,并对侧壁进行锚喷初期支护。(5)对右侧中部⑤进行开挖并对侧壁进行锚喷初期支护。(6)对右侧下部⑥进行开挖,并作好钢架锚喷初期支护。4.三台阶临时仰拱法开挖施工三台阶临时仰拱法开挖顺序图如下所示:三台阶临时仰拱法开挖示意图(1)对上部①进行爆破开挖,完成后立即安装钢拱架并施作拱部锚喷初期支护。(2)当上部掘进一定深度后,便开始对中部②进行爆破开挖,开挖完成后先架立钢支撑,然后施作锚喷初期支护。(3)在进行上、中部开挖时,仰拱采用临时仰拱支护,待洞身拱墙部施工完成一定距离后边可开始施作。5.台阶法开挖施工台阶法开挖示意图如下所示:台阶法开挖示意图(1)对上部①进行开挖,并及时施作拱部锚喷初期支护。(2)当上部掘进一定深度后,便开始对下部仰拱②进行开挖。开挖完成后立即施作锚喷初期支护,并尽早浇注仰拱混凝土,以改善受力状况。四、钻爆设计为了使隧道开挖轮廓圆顺、控制超欠挖、减少对围岩的扰动,在隧道石质围岩开挖时采用光面控制爆破技术。1.设计原则及参数选择爆破设计遵守以下原则:炮孔布置便于提高机械钻孔效率;提高炸药能量利用率,以降低炸药用量;减少对围岩的扰动,采用光面爆破,控制好开挖轮廓,提高钻爆效果;在保证安全前提下,尽可能提高掘进速度光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50~6055~750.8~0.850.25~0.3硬岩40~5050~600.8~0.850.15~0.25软质岩35~4545~600.75~0.80.07~0.12根据洞内围岩情况,拟选择的爆破技术参数为:炮眼深度:2m;炮孔直径:Φ40mm;炸药类型:普通销氨炸药、乳化炸药雷管间隔:非电毫秒雷管间隔大于30ms。2.爆破方案设计2.1爆破器材选用开挖断面无渗水时隧道拱角以上采用采用Ф25普通销氨炸药,底眼和有渗水断面采用Ф25乳化炸药。火雷管采用塑料导爆管非毫秒雷管起爆,毫秒雷管采用15个段位的等差毫秒雷管引爆。2.2装药结构周边眼装药采用Ф25小直径光爆药卷间隔装药,导爆索连接,导爆索用竹片和电工胶布与炸药卷绑在一起。其它眼采用不耦合连续装药结构,所有炮孔均堵塞不小于200mm的炮泥。2.3爆破方案根据围岩情况,本隧道拟采用角锥掏槽形式,掏槽孔单眼装药系数为85%;其眼口间距误差不得大于3cm,眼底间距误差不得大于5cm。辅助眼均匀布置在周边眼与掏槽眼之间,单眼装药系数为75%;其行距、排距误差均不得大于5cm。周边眼眼口间距误差不得大于3cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线3~5cm/m;其爆破参数如下表:爆破参数表围岩类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩56~6055~750.8~0.850.25~0.30硬岩40~5050~600.8~0.850.15~0.25软质岩35~4545~600.75~0.80.07~0.12其起爆顺序为:掏槽眼辅助眼掏槽眼辅助眼掘进眼周边眼a.炸药用量 炸药总用药量按下式计算:Q=q×V(其中,V=S×l)式中:Q—总用药量;q—单位用药量;V—开挖体积;S—坑道断面面积;l—掘进深度,即进尺。b.炮眼数目:根据经验公式,炮眼数目按下式计算: N=0.0012qS/(ad2)式中:N—炮眼数目;q—单位用药量;S—坑道断面面积;a—炮眼装药系数;d—炮眼直径,为4cm。c.炮眼深度:由围岩地质条件及计划每班进度决定,炮眼深度按下式计算:L=每班进度计划/炮眼利用率按经验数据,掏槽眼应加深20cm。d.炮眼布置根据以上公式,各种开挖法爆破炮眼布置设计如下图所示:CD(CRD)法钻爆设计图三台阶临时仰拱法钻爆设计图上下台阶法钻爆设计图3.光爆质量标准钻眼前绘出开挖断面中线,水平线和断面轮廓线,并根据爆破设计标出炮眼位置,经检查符合设计要求后钻眼。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。平均线性超挖10cm以内,炮眼痕迹保存率≥60%,炮眼利用率≥90%。五、隧道开挖主要工序及施工组织1.开挖工序流程图土质围岩开挖工序流程图测量放样测量放样机械开挖机械开挖人工修整人工修整出渣出渣石质围岩开挖工序流程图台车就位台车就位测量测量布孔钻孔钻孔装药连线装药连线爆破通风爆破通风找顶找顶出渣出渣2.开挖各工序施工方法2.1测量放样根据施工里程及施工设计图做好掌子面中线、标高计算工作并绘制开挖施工草图,。放样时,先根据计算资料确定出确定开挖轮廓;为避免侵限一般需将拱墙部净空放大5cm。需爆破的应根据钻爆设计布置好炮眼。2.2钻眼钻眼作业在多功能台车上进行,设备采用YT-28风钻,钻头直径40mm。钻孔前要安装好作业照明设施,并连接好高压风、水管。钻孔作业应根据钻爆设计的炮眼布置及深度进行。掏槽眼眼口间距误差不大于3cm,眼底间距误差不大于5cm;辅助眼眼口排距、行距误差均不大于5cm;周边眼眼口位置误差不大于3cm,眼底不得超出开挖断面轮廓线3~5cm/m。周边眼钻孔可以3~5°的斜率外插,方向与该点轮廓线的法线方向相一致。钻眼完毕后,按炮眼布置图对炮眼进行检查并作好记录,对不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后方可通过。2.3装药连线与起爆当钻孔完成并检查通过后,便进行装药连线工作。装药结构采用空气柱状结构(如下图所示),每孔装药量根据爆破设计确定。本隧道采用非电毫秒雷管起爆,连线要保证炮眼按设计顺序起爆。当连线完成后,要对连线进行检查,确认无误后准备爆破。爆破由专人统一指挥,严格按爆破有关安全操作规程执行。2.4通风、找顶、出渣爆破结束后要对洞内空气进行通风处理方可进入工作面检查。通风方式采用机械通风,其所需时间视通风排烟的效果而定,一般应不少于30分钟。在出渣过程中,为控制机械产生的有害气体的浓度,要保持风机的连续供风。通风排烟后,由专人负责找顶找帮,清除危石及已松动石块,检查开挖面及未衬砌段是否有险情并及时采取相应措施处理。隧道出渣采用无轨运输方式,由挖机(装载机)进行装渣,再由15T自卸汽车进行运输将弃渣运至弃土场。为保证洞内施工安全,严禁使用汽油发动机车辆,且行车速度在作业地段不得大于15km/h,成洞地段不得大于25km/h。2.5断面检查及爆破效果评定主要检查断面尺寸是否符合设计要求。同时对开挖面地质与设计进行素描和核对。光面爆破以炮眼痕迹保存率来检查光爆效果,硬岩≥80%,中硬岩≥60%,松散软岩因很难保留炮眼痕迹,可以开挖轮廓成形的好坏来评定。根据地质情况及爆破效果确定是否需修改钻爆设计。3.各主要工序循环作业时间隧道开挖施工采用了多种开挖方法进行,各种开挖方法对于不同的围岩地质情况,其循环作业进尺及作业时间亦不相同。开挖作业时应严格要求各作业班工序的衔接,控制开挖循环作业时间。六、施工要求及技术措施1.施工要求(1)放样布眼:隧道开挖每一个循环都要进行施工测量,控制开挖断面,在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线,标出炮眼间距误差不应超过5厘米。(2)定位钻孔:钻眼按设计指定的位置进行,钻眼时掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm,掏槽眼严禁互相打穿相交,眼底比其他炮眼深20厘米。周边眼外插角控制在2度到3度以内。①在挖机找顶完成后,开挖人员应在钻眼前认真清理掌子面的虚碴和危石,按照炮眼布置图正确布孔钻眼;②掏槽眼深度按设计施工,眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm;③辅助眼深度按设计施工,眼口排距、行距误差均不大于10cm;④周边眼位置在设计断面轮廓线上,误差不大于5cm,眼底不应超过15cm;⑤内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm,炮眼深度超过2.5cm时内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼;⑥当开挖面凹凸较大时,按实际情况,调整炮眼深度,保证所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上;⑦钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,不符合要求的炮眼重钻,经检查合格后,才能装药起爆;(3)清孔装药:装药前炮眼用高压风吹干净,检查炮眼数量。装药时派专人分好雷管段别,按爆破设计顺序装药,装药作业分组分片进行,定人定位,确保装药作业有序进行,防止雷管段别混乱,影响爆破效果。每眼装好药后用炮泥堵塞。装药前先用高压风将孔中岩粉吹净,并用炮棍检查孔内是否有堵塞物,装药分片分组,严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量,雷管段别“对号入座”。周边眼孔口堵塞长度不小于25cm,爆破网络连接,采用“一把抓”法,分片分束连接,每12根塑料导爆管为一束,每束安装两个即发雷管。(4)网络连接:起爆网采用复式网络,联接时每组控制在12根以内;联接雷管使用相同的段别,且使用低段别的雷管。雷管联接好后有专人负责检查,检查雷管的连接质量即是否有漏联的雷管,检查无误后起爆。(5)调整控制:开挖过程中经常观察石质的变化情况及爆破效果,及时调整钻爆设计。严格控制周边眼的装药量,减少对围岩的扰动,控制超欠挖。(6)排水。控制隧底超欠挖,保证底面平整。保持临时排水系统畅通不积水,防止浸泡围岩。(7)严格控制超欠挖控制①根据地质条件的变化情况,及时变更钻爆参数,选配多种爆破器材,完善爆破工艺,提高爆破效果。②采用激光导向仪,提高画线、钻眼精度,尤其是周边眼的精度。③采用反向装药,提高装药质量。④爆破设计优化:每次爆破后检查爆破效果,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标;根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距,用药量,特别是周边眼;根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数;⑤隧道洞身严禁欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应不小于5cm。拱脚和墙角以上2.安全、环保措施2.1.隧道开挖作业安全规程任何进入隧道的施工人员,必须佩带安全帽,严禁不佩带安全帽、穿拖鞋进入隧道。遇有毒、有风尘侵害的作业段必须佩戴防护口罩、防毒面罩等保护器具。(1)、高处作业安全规程eq\o\ac(○,1)高处作业的平台、过道、斜坡等地点应装设1.05m高的防护栏杆和18cm高的挡脚板,必要时应装设防护立网。上面不得堆放允许载荷的物品。eq\o\ac(○,2)隧道内和在夜间或光线不足的地方进行高空作业,应装设满足施工的照明设施。eq\o\ac(○,3)进行高处作业的人员不得坐在平台边缘,不得站在栏杆的外侧。(2)、爆破作业安全规程eq\o\ac(○,1)明洞开挖作业时雷雨天气严禁进行爆破作业。强电场区爆破作业不得使用电雷管。eq\o\ac(○,2)装药作业应符合下列规定:使用爆破器材加强对爆破器材的现场检验和测试导火索的长度应按导火索燃速、距避炮点的距离、避炮道路好坏确定。导火索最短不得小于1.2m。同一爆破网络上必须使用同厂、同编号、同批的雷管。装药过程中应边装边检查核对装炮个数、位置、段位,防止漏装、少装、错装所造成补炮现象。并加以记录装药的基本情况、出现的问题及其处理措施。不应投掷起爆药包,起爆药包装入后应采取有效措施,防止后续药卷直接冲击起爆包。eq\o\ac(○,3)每一循环未使用完的爆破器材,应及时归还炸药库并做好领取归还记录。2.2、环保措施eq\o\ac(○,1)隧道洞口开挖严格按设计图纸开挖线施工,严禁破坏开挖线以外植被。eq\o\ac(○,2)弃碴防护:隧道弃碴前应对弃碴场植被进行清除,地面进行平整,坡面应挖设1m宽台阶,并根据碴场汇水流量在碴场底部计算设置相应管径的树枝状分布的波纹管外包无纺布排水;弃碴顶面回填厚度不小于50cm的种植土,并种植或喷播种植草进行绿化,碴场坡面采用30cm厚干砌片石进行防护,坡脚设置30cm厚M7.5浆砌片石,并种植爬山虎对坡面进行绿化。3.施工主要技术措施(1)采用光面爆破,严格控制超欠挖。(2)隧道设计断面大,上部开挖完成后应及时进行锚喷初期支护施工,确保工序衔接,及早施作仰拱,改善受力情况。(3)施工过程中应对围岩及支护结构进行位移及应力量测,以便监控其稳定状态。(4)科学安排各工序的衔接,严格控制各工序施工时间,避免各种资源的闲置浪费。
本段设天坪丘隧道一座,位于篆塘镇大坝村一社,全长185m,进口桩号为K93+165,出口桩号为K93+350,交通不便,距最近乡村道路约2km。(一)地形地貌及地质概况隧道区属红层深丘地貌,地势较高,覆盖层厚度小,岩层倾角大,地下水贫乏且不稳定,区内无不良地质现象;洞身穿过III类、IV类、V类围岩,岩体稳定性良好,裂隙不发育,主要地质特征以中~厚层和厚层泥岩、砂岩为主。(二)工期安排接到中标通知书后,立即进行隧道施工的准备工作,一方面对机械、人员进行调配及水电路布置,另一方面进行进出口施工场地的平整和施工场地的布置,全部施工准备为2002年3月24日~2002年5月5日。2002年5月5日~5月31日完成进出口边坡及仰坡开挖施工2002年5月20日~2003年3月10日完成隧道开挖和二次衬砌施工2003年2月10日~2003年5月1日完成仰拱混凝土及排水沟、电缆槽与收尾施工。具体施工进度详见“天坪丘隧道施工计划表”(三)劳动力组织及主要机械配备和施工用料1、劳动力组织(1)
从隧道出口安排施工队伍掘进,其施工人员约100人,其组织机构如下:2、主要机械设备天平丘隧道长185m,设计为新型M型连拱隧道,隧道施工难度较大,是本合同段的关键工程之一,准备投入使用的主要机械设备如下:主要机械设备配备表序号隧道机械设备名称数量1装载机ZLM30E22压风机4L20/823混凝土捣固器HZ-5084混凝土输送泵HBT60C15柴油发电机120GF-W16喷浆机27注浆机28混凝土搅拌机JSJ50029电动水泵310钢筋切断机GQ40111木工圆盘锯112木工刨床113变压器315KVA13、主要施工用料主要施工材料计划表序号材料名称单位数量1拱架榀1002高压风管M6003高压水管M8004电缆M250(四)施工准备1、施工场地①隧道作业队驻地租用当地闲置的民房,配电房、压风机房设在出口路基上、混凝土搅拌站、钢筋车间等生产房屋设在进口洞口处路基上。②隧道施工用电由附近乡镇高压电引接,接线长约2.5km,在隧道出口安装一台315KVA变压器,另外配备一台120KW发电机以作备用。③施工用水:根据现场条件,天坪丘隧道出口附近水源较丰富,就近自建泵站,采用高位水池供水,在天坪丘隧道出口设蓄水池一座,在山顶上建一座高山水池,高山水池建于施工工作面40米以上,以保证隧道开挖时的水压力,容量50m3,高山水池在隧道开挖前修建完工。④施工用风:在隧道出口设供风站一处,内设电动空压机1台。⑤三管两线布置:综合施工现场实际情况,将高压风管、高压水管、通风管布置在洞口右侧,动力线和照明线布置在左侧,三管两线布置见“三管两线布置图”。照明线面成洞地段采用220V,掌子面附近采用36V安全电压。⑥砼工厂在隧道进口设2台JS500强制式拌合机,混凝土由混凝土输送泵输送。(五)施工方案1、总体方案和部署①天坪丘隧道较短,但是该隧道设计为M型新型隧道,开挖及支护施工难度较大,隧道开挖必须采用光面爆破,控制好爆破用药量,减少对围岩的扰动,保证开挖轮廓圆顺,减少超挖,不允许欠挖。②初次支护紧跟开挖面,爆破以后立即对围岩进行初喷、打设锚杆、挂钢筋网、初喷厚度不小于4mm,喷射砼分1~3次复喷达到设计要求,并覆盖钢筋网和锚杆露头。中空锚杆施工采用专门设备和专用工艺。要求注浆饱满。③钢筋网不允许预扎成片挂设,必须单根现场绑扎,并随岩面起伏,贴岩面。④初期支护达到设计要求后的地段距开挖面的距离不得大于10m。⑤二次衬砌砼浇筑采用机械泵送,一次成型。⑥加强施工监控量测工作,成立专门的监控量小组,及时掌握围岩衬砌的应力、应变状态。量测信息应及时反馈,施工、监理、设计随时掌握围岩和结构的工作状态,以便及时调整设计参数,制定合理的施工措施和支护手段,节约工程费用,保证施工安全。2、洞身施工天坪丘隧道按新奥法设计,采用复合式衬砌,初次支护以喷射砼、锚杆和钢筋网为主要手段,部分辅以格栅拱架加强支护,以超前锚杆作为施工的辅助措施;二次衬砌采用整体式现浇砼或钢筋砼。根据隧道进出口的围岩情况,决定从隧道出口向进口方向掘进,在开挖过程中,严格遵守新奥法施工的基本原则:“少扰动,早喷锚,勤量测,紧封闭”。(1)
暗挖法施工暗洞施工采用上下导坑法开挖,先从隧道左线出口端开挖进洞,待上半断面开挖、支护完成后,再进行下半断面的开挖。在上下断面的开挖中,连同隧道设计中隔墙部分一次开挖成型,在隧道的初期支护中,对中隔墙顶部范围,采用加密φ22锚杆、钢筋网和喷射混凝土进行加固。初次支护紧跟掌子面及时施作,控制围岩变形,最大限度地发挥围岩的自承能力,喷射砼标号为20号,采用湿喷工艺,增加密实性,减少回弹量,改善作业环境。锚杆采用MAIR25中空注浆锚杆,锚杆露头加设配套钢垫板,施工时采用专用注浆设备和注浆工艺,确保注浆饱满,保证锚杆与围岩全粘结,垫板安装时应紧贴岩面,钢筋网采用φ6.5钢筋,III型衬砌初次支护中以格栅拱作为加强措施,格栅拱用Φ20钢筋和φ10钢筋加工而成。二次衬砌中墙采用钢筋砼,III类围岩段拱部和边墙采用C25钢筋砼,其余围岩段采用C25素砼,拱部、边墙二次衬砌施工时采用全断面模板台车施作,以提高砼的整体性,减少施工缝。对于超挖部分用同级砼或同级片石砼回填,明洞衬砌为C25钢筋砼。每衬砌类型变化处应设沉降缝,沉降缝宜设在施工缝处;隧道洞身段围岩为III类、IV类、V类,其衬砌类型为III型、IV型、V型,支护参数如下所示,隧道开挖过程中应加强监控量测,掌握围岩变化情况,保证施工安全。复合衬砌支护参数表衬砌类型锚杆喷射砼预留变形量二次衬砌厚
度初次支护加
强备
注III型3.5m,@100×10022cm10cm50cm格栅拱,1榀/米除仰拱外,其余衬砌均为钢筋砼IV型3.0m,@100×10010cm3cm40cm中墙为钢筋砼V型3.0m,@100×10010cm3cm35cm中墙为钢筋砼超高缓和3.0m,@100×10010cm3cm40cm中墙为钢筋砼
(2)
防止右线开挖时对中隔墙砼的破坏,待中隔墙混凝土达到设计强度后,在中隔墙右侧表面用装满锯沫的草袋覆盖,在草袋外侧用7.5号浆片进行防护。进行仰拱开挖时,在开挖前应对中隔墙用草袋进行保护。在仰拱施工完成并达到设计强度后,进行二次衬砌施工。(3)在左线隧道衬砌完成40米后,右洞开始掘进,右洞开挖时,中隔墙部分提供了临空面,可进行弱爆破上下断面开挖。隧道施工期间应进行以下量测工作:围岩地质衬砌支护观测、地表沉降观测、周边收敛观测、拱顶下沉观测等必测项目量测,加强信息反馈。3、隧道洞口施工洞口施工时结合洞口地质及地形条件,尽量使洞口简洁、美观、自然,与环境协调。①隧道进口为端墙式洞门,洞门墙后设有5m明洞,洞口侧墙及洞门端墙采用C20素砼,墙面采用釉面砖镶面,表面镶缝应顺直、均匀、美观;明洞拱背以土石回填,在靠近明洞拱背30cm范围内以粘土回填,明洞端部及其上仰坡均采用喷、锚、网作为临支护,喷锚网应及时施作,坡面开挖面不宜暴露过久,锚杆采用MAIR25中空注浆锚杆。②出口地形较陡且围岩很好,为拱翼式洞门,施工时采用仰坡面喷射砼、锚杆、钢筋网防护,洞门墙采用10号浆砌块石砌筑,条石镶面,表面砌缝应顺直、均匀、美观。洞口路堑开挖时应采用控制爆破技术,尽量减少对边、仰坡的振动。4、防排水施工①洞身防排水天坪丘隧道为山岭隧道,地下水量不大,隧道防排水施工的原则量“以排为主,防排结合”。洞身衬砌防水是在喷射砼和二次衬砌之间设不复合SLQ-PVC防水板和无纺布作为防水层,施工缝设BW-96型膨胀型止水条,沉降缝设沥青木丝板夹E型橡胶止水带。无纺布为300g/m2,防水板厚度不小于1.2mm。防水板必须粘接牢固,搭接宽度不小于10cm。无纺布不须搭接,但需连续铺设。无纺布与防水板局部粘接。衬砌排水是在喷射砼和防水层之间设φ116打孔波纹管作纵、横向盲沟。纵向盲沟设在边墙基脚部位和中墙顶,边墙部盲沟标高稍高于侧沟沟底,在隧道两侧均应布设。横向盲沟沿拱背布设,并下伸与纵向盲沟连通,横向盲沟每10m设一道,在集中出水地段可适当增加,边墙部在纵向盲沟与侧沟之间设φ116打孔波纹管将纵向盲沟中的水排入侧沟中,泄水盲沟每4m设一道,中墙顶预埋φ80镀锌钢管将纵向盲沟中的水排入右洞右侧排水沟,同样每4m设一道,洞内排水沟采用现浇20号砼,其盖板为钢筋砼预制板,路面两侧每25m设铸铁篦子进水口一个。②洞口防排水洞口明洞防水层是在衬砌外壁抹2cm厚的10号水泥砂浆,刷一层热沥青后再铺防水板无纺布防水层,回填时在靠近明洞拱背20~30cm范围内以粘土回填,明洞墙脚设φ116打孔波纹管排水盲沟将水排出洞外。洞口端墙、侧墙中以2×2间距敷设φ116打孔波纹管及泄水孔,明洞背设排水沟,洞顶设洞顶截水沟。5、路面隧道路面为钢性路面,宽度为8.0m,面层为C35水泥砼,厚度为25cm,垫层为16cm厚C15素砼。
(六)施工方法
本隧道长为185m,采用从出口单口掘进,使用大型机械施工,III类围岩地段根据地质情况,采用超短台阶法施工,IV、V类围岩地段采用微台阶法施工,隧道支护按先拱部后边墙的顺序实施,初次支护采用喷锚支护,衬砌全断面整体式衬砌,并采用复合衬砌,在施工过程中加强监控量测,施工工艺详见:隧道总体施工程序图;洞口段、洞身段施工方法图。1、洞口施工(1)土石方开挖施工,土方采用人工刷坡,装载机挖装,自卸汽车运输。(2)洞口仰坡、截水沟及排水沟施工首先施工洞口边仰坡外的截水沟及排水沟,以稳定坡面和防止地面水影响洞口的稳定,边仰坡开挖采用人工、风钻由上而下,坡面进行挂网喷砼加固坡面或防挡措施处理,以达到良好的防护效果。2、洞内施工开挖爆破(1)爆破设计①钻孔:钻孔采用风动凿岩机进行钻孔作业。②爆破:进行爆破试验并不断修正设计爆破参数,以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组,实行定人、定位、定标准的岗位责任制,确保正常实施,其具体措施如下:A、测量放线:a、隧道中线测桩之间距,直线上不超过20米、曲线上不超过10米,每50米设一水准(BM)点,并在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。b、每次测量放线时,对上次爆破断面进行检查,及时调整爆参数,以达到最佳爆破效果。B、钻孔作业方法步骤:a、钻孔前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按照钻爆设计实施。b、定人、定位、对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。c、严格控制炮眼间距,误差不得大于6cm,方向相互平行,严禁相互交错,硬岩炮眼利用率达90%以上,中硬岩达85%以上,软岩开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。d、严格控制周边眼钻孔外插角度,相邻两茬炮之间错台不大于10cm。C、爆破作业的技术要求a、装药作业要定人、定位、定段别。b、装药前,所有炮眼必须用高压风吹净尘沫。c、严格按设计的装药结构和药量装药。d、严格按钻爆设计的联接网络实施。(2)光面爆破的施工方法:根据设计围岩类别不同,采用不同的爆破方案。A、钻爆方案a.为减少对围岩的扰动及降低爆破振动的强度,周边眼选用光爆小直径药卷装药,其余炮眼用集中装药。b、掏槽眼用直眼掏槽,“四眼掏槽”或“六眼掏槽”型;c、其它炮眼采用深孔微差控制爆破,在保证爆破效果的前提下,尽量减少炮眼的炸药用量。d、选用合理装药不偶合系数,提高光爆效果,不偶合系数选用1.8。e、超爆器材与起爆网络:利用非电导爆系统起爆,在掏槽眼采用毫秒雷管,其余炮眼采用间隔为100~200ms的等差雷管,其振动速度为毫秒雷管采用振速的60%,并利用雷管自身的误差进行降振。为了将振心5m处的围岩质点振动速度控制在10cm/s,用V=41.52(Q1/3/R)1.67确定最大单段用药量。B、钻爆参数的确定a、炮眼深度(L)1、对III类围岩按小进尺循环考虑,L=1.0~1.5米。2、对IV、V类围岩按2.0~2.5米。b、爆破参数①隧道周边眼按预裂爆破设计,以减少掏槽眼,掘进眼爆破对周围的振动效应。周边眼参数为:间距:E=(8~12)d
(d为炮眼直径)抵抗线:W=(1~1.5E)装药集中度:δ=0.1~0.4(kg)②掏槽眼、底板眼爆破的段装药量,一般取最大允许装药量的70%。③合理地选择段间隔时差:为避免振动波的叠加作用,软岩采取100~200毫秒,硬岩100毫秒。④钻爆设计钻孔深度按2.5米计算钻孔设备:风动气腿式凿岩机6台。爆破器材:炸药:采用2#岩石硝铵炸药,其规格为Φ35mm×165mm。雷管:采用毫秒雷管及普通火雷管,毫秒雷管带塑料导爆管长3、5、7米。导爆管:采用普通、抗水的导爆管。C、IV、V类围岩炮眼设计a、掏槽眼:采用双临空平行直眼掏槽,眼深3.0米计算。中空眼钻孔由小钻头改为大钻头将钻孔扩大,掏槽眼布置在开挖中心线左侧或右侧1.0米,高度为1.2米的位置。b、周边眼间距E=50cm,周边眼至内圈眼距离为60cm,周边眼装药集中度为0.432kg/m。采用不偶合和间隔装药结构,不偶合系数为1.8。将φ35×165药卷按设计的装药集中度预先加工小药卷,并把药卷按30~50cm间距绑在竹片上,用导爆索串起即可。
c、底板眼:底板眼间距60厘米。
d、其它炮眼:采用横向间距0.8~1.2m,竖向间距1~1.2m。附IV、V类围岩炮眼布置图
e、炮眼数目:N=ks/αβ
其中:
k:爆破单位体积岩石的炸药平均消耗量,简称炸药的单耗量,取0.9kg/m3
s:开挖断面面积,194m
α:各部位炮眼的装药系数。
β:药卷单位长度质量。
N=(0.9×194)/(0.96×0.45)=404.17个
实际炮眼数目取402个
f、炮眼装药量见下表(L=3.0m)炮眼名称炮眼个数药卷类型装药系数单个炮眼装药量小计段数掏槽眼12φ35×1650.51.4417.285辅助眼240φ35×1650.41.152276.487~14周边眼83φ35×1650.30.86471.711底板眼67φ35×1650.51.4496.4815
g、装药及连线实测每个炮眼的深度,根据实际情况校核每孔用药量,炸药的分配、加工在单独设置的工房内进行,加工好后编号由专人负责装药,装药时严格按操作规程进行,在装完炸药后用预先拌制的炮泥填塞。网路连接采用并簇接法,即把各炮眼分成几个区域,将每个区域的导爆管并为一簇联到一根导爆管上,由一发火雷管起爆。(3)初次支护全断面开挖中,认真做好光面爆破,以减少欠挖和周围围岩的扰动,并做好超前探测,以确定围岩变化情况等不良地质状况,报监理工程师,并按监理工程师批准的方案处理。在III类围岩开挖中,要减少超挖,并及时封闭,做好围岩的加固。在软弱围岩地段应按设计要求预先小导管注浆加固。A、塌方及超欠挖处理隧道中的塌方应先加固未塌方地段,防止塌方继续发展,根据现场情况,确定处理方案,按监理工程师批准的方案处理。超挖部分应用同级混凝土或同级片石混凝土回填,严格控制开挖断面,严禁欠挖,仅在岩石完整、抗压强度大于30Mpa,确认不影响衬砌结构的稳定和强度时,岩石个别突出部分(每平方米内不大于0.1平方米),可侵入衬砌,侵入量不大于5cm,拱脚、墙脚以上1米范围内严禁欠挖。B、锚喷支护喷射混凝土采用标号为20号,锚杆采用MAIR25中空注浆锚杆,锚杆端头加设150×150×8mm的钢垫板,垫板与锚杆同时施作,锚杆外露头需加工螺纹,用螺母将垫板紧贴在围岩上,安装时拧紧即可。锚杆施作完毕后进行喷射混凝土作业。施工要点:①选用普通硅酸盐水泥,细度模数大于2.5的硬质洁净砂或粗砂,粒径5~12mm连续级配碎(卵)石,化验合格的拌和用水。②喷射混凝土严格按照设计配合比拌合和及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。③喷射混凝土前,认真检查隧道断面尺寸,对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损岩石进行清理和处理,清除浮石和墙角虚渣。④喷射混凝土分段、分块、先墙后拱、自下而上的顺序进行;喷射作业时,喷嘴做反复缓慢的螺旋运动,螺旋直径约20~30米,以保证混凝土喷射密实。同时掌握风压、水压及喷射距离,减少混凝土的回弹量。⑤隧道喷射混凝土厚度﹥5cm时,分两层作业。第二次喷射混凝土如在第一层混凝土终凝1小时后进行,需冲洗第一层混凝土面。两次喷射注意找平岩面,以便于铺设防水层。⑥喷射混凝土终凝2小时后,进行喷水养护,养护时间不少于14天。⑦喷射混凝土后开挖时,下次爆破距喷射混凝土完成时间的间隔,不得小于4小时.⑧在有水地段,喷射混凝土采取以下措施:a、当水量不多时,可设导管引排水后再喷射混凝土;当涌水量范围大时,可设树状导管后喷射混凝土;当涌水严重时可设置泄水孔,然后喷射混凝土。b、增加水泥用量,改变配合比,喷射混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管将水引出,再向导管附近喷射混凝土。质量要求:材料检验工作要连续进行,以保证产品满足规范要求,非规定的和非批准的材料不准使用。混凝土试件的强度试验应按规范规定的试验方法进行,各组试件平均28天抗压强度均应不小于20Mpa。在已喷射混凝土的表面上,不允许混凝土开裂、漏水、也不允许钢筋网、锚杆外露,安全要求:喷射机开始时应先给风,再开机,后送料,结束时待料喷完,先停机,后关风。工作中应经常检查输料管,出料弯管等有无磨薄击穿及连接不牢固的现象,发现问题应及时处理,当喷不出料时,检查输料管是否堵塞,但一定要把喷头避开有人的方向,严防高压水和高压风伤人。C、钢架安装格栅钢拱作为初期支护的加强措施,与III类围岩衬砌配合使用,天坪丘隧道K93+165~200III类围岩地段,格栅钢拱纵向间距1.0榀/米,格栅钢拱间沿纵向用φ12钢筋联接,该纵向联接筋环向间距为1.0米。格栅钢拱应与附近锚杆点焊联接,洞外分段焊接,洞内组装用螺栓联接,点焊加固。
作者:佚名
附录资料:不需要的可以自行删除全员生产维修(TPM)介绍概论TPM(TotalProductiveMaintenance)的意思就是是“全员生产维修”,这是日本人在70年代提出的,是一种全员参与的生产维修方式,其主要点就在“生产维修”及“全员参与”上。通过建立一个全系统员工参与的生产维修活动,使设备性能达到最优。什么是TPM?TPM的提出是建立在美国的生产维修体制的基础上,同时也吸收了英国设备综合工程学、中国鞍钢宪法中群众参与管理的思想。在非日本国家,由于国情不同,对TPM的理解是:利用包括操作者在内的生产维修活动,提高设备的全面性能。TPEM:TotalProductiveEquipmentManagement就是全面生产设备管理。这是一种新的维修思想,是由国际TPM协会发展出来的。它是根据非日本文化的特点制定的。使得在一个工厂里安装TPM活动更容易成功一些,和日本的TPM不同的是它的柔性更大一些,也就是说你可根据工厂设备的实际需求来决定开展TPM的内容,也可以说是一种动态的方法。TPM的特点、目标、理论基础和推行要素TPM的特点:TPM的特点就是三个“全”,即全效率、全系统和全员参加。全效率:指设备寿命周期费用评价和设备综合效率。全系统:指生产维修系统的各个方法都要包括在内。即是PM、MP、CM、BM等都要包含。全员参加:指设备的计划、使用、维修等所有部门都要参加,尤其注重的是操作者的自主小组活动。TPM的目标:TPM的目标可以概括为四个“零”,即停机为零、废品为零、事故为零、速度损失为零。停机为零:指计划外的设备停机时间为零。计划外的停机对生产造成冲击相当大,使整个生产品配发生困难,造成资源闲置等浪费。计划时间要有一个合理值,不能为了满足非计划停机为零而使计划停机时间值达到很高。废品为零:指由设备原因造成的废品为零。“完美的质量需要完善的机器”,机器是保证产品质量的关键,而人是保证机器好坏的关键。事故为零:指设备运行过程中事故为零。设备事故的危害非常大,影响生产不说,可能会造成人身伤害,严重的可能会“机毁人亡”。速度损失为零:指设备速度降低造成的产量损失为零。由于设备保养不好,设备精度降低而不能按高速度使用设备,等于降低了设备性能。TPM的理论基础:TPM的理论基础可以用下图表示:推行TPM的要素:推行TPM要从三大要素上下功夫,这三大要素是:①提高工作技能:不管是操作工,还是设备工程师,都要努力提高工作技能,没有好的工作技能,全员参与将是一句空话。②改进精神面貌:精神面貌好,才能形成好的团队,共同促进,共同提高。③改善操作环境:通过5S等活动,使操作环境良好,一方面可以提高工作兴趣及效率,另一方面可以避免一些不必要设备事故。现场整洁,物料、工具等分门别类摆放,也可使设置调整时间缩短。设备维修体制简介①事后维修----BM(BreakdownMaintenance)这是最早期的维修方式,即出了故障再修,不坏不修。②预防维修--PM(PreventiveMaintanance)这是以检查为基础的维修,利用状态监测和故障诊断技术对设备进行预测,有针对性地对故障隐患加以排除,从而避免和减少停机损失,分定期维修和预知维修两种方式。③改善维修--CM(CorrectiveMaintanance)改善维修是不断地利用先进的工艺方法和技术,改正设备的某些缺陷和先天不足,提高设备的先进性、可靠性及维修性,提高设备的利用率。④维修预防--MP(MaintenancePrevention)维修预防实际就是可维修性设计,提倡在设计阶段就认真考虑设备的可靠性和维修性问题。从设计、生产上提高设备素质,从根本上防止故障和事故的发生,减少和避免维修。⑤生产维修--PM(ProductiveMaintenance)是一种以生产为中心,为生产服务的一种维修体制。它包含了以上四种维修方式的具体内容。对不重要的设备仍然实行事后维修,对重要设备则实行预防维修,同时在修理中对设备进行改善维修,设备选型或自行开发设备时则注重设备的维修性(维修预防)。1.全面生产维护英文TotalProductiveMaintenance的缩略语,中文译名叫全面生产维护,又译为全员生产保全。是以提高设备综合效率为目标,以全系统的预防维护为过程,全体人员参与为基础的设备保养和维护管理体系。TPM强调五大要素,即:——TPM致力于设备综合效率最大化的目标;——TPM在设备一生建立彻底的预防维修体制;——TPM由各个部门共同推行;——TPM涉及每个雇员,从最高管理者到现场工人;——TPM通过动机管理,即自主的小组活动来推进。(PM)其具体含义有下面4个方面:1.以追求生产系统效率(综合效率)的极限为目标;2.从意识改变到使用各种有效的手段,构筑能防止所有灾害、不良、浪费的体系,最终构成“零”灾害、“零”不良、“零”浪费的体系;3.从生产部门开始实施,逐渐发展到开发、管理等所有部门;4.从最高领导到第一线作业者全员参与。TPM活动由“设备保全”、“质量保全”、“个别改进”、“事务改进”、“环境保全”、“人才培养”这6个方面组成,对企业进行全方位的改进。1.TPM概念从理论上讲,TPM是一种维修程序。它与TQM(全员质量管理)有以下几点相似之处:(1)要求将包括高级管理层在内的公司全体人员纳入TPM;(2)要求必须授权公司员工可以自主进行校正作业;(3)要求有一个较长的作业期限,这是因为TPM自身有一个发展过程,贯彻TPM需要约一年甚至更多的时间,而且使公司员工从思想上转变也需要时间。TPM将维修变成了企业中必不可少的和极其重要的组成部分,维修停机时间也成了工作日计划表中不可缺少的一项,而维修也不再是一项没有效益的作业。在某些情况下可将维修视为整个制造过程的组成部分,而不是简单地在流水线出现故障后进行,其目的是将应急的和计划外的维修最小化。TPM的应用在开始应用TPM之前,应首先使全体员工确信公司高级管理层也将参与TPM作业。实施TPM的第一步则是聘请或任命一位TPM协调员,由他负责培训公司全体员工TPM知识,并通过教育和说服工作,使公司员工们笃信TPM不是一个短期作业,不是只需几个月就能完成的事情,而是要在几年甚至更长时间内进行的作业。一旦TPM协调员认为公司员工已经掌握有关知识并坚信TPM能够带来利益,就可以认为第一批TPM的研究和行动团队已经形成。这些团队通常由那些能对生产中存在问题部位有直接影响的人员组成,包括操作人员、维修人员、值班主管、调度员乃至高层管理员。团队中的每个人都是这一过程的中坚力量,应鼓励它们尽其最大努力以确保每个团队成功地完成任务。通常这些团队的领导一开始应由TPM协调员担当,直到团队的其他成员对TPM过程完全熟悉为止。行动团队的职责是对问题进行准确定位,细化并启动修复作业程序。对一些团队成员来说,发现问题并启动解决方案一开始可能并不容易,这需要一个过程。尽管在其他车间工作可能有机会了解到不同的工作方法,但团队成员并不需要这样的经验。TPM作业进行的顺利与否,在于团队成员能否经常到其他合作车间,以观察对比采用TPM的方法、技术以及TPM工作。这种对比过程也是进行整体检测技术(称为水准基点)的组成部分,是TPM过程最宝贵的成果之一。在TPM中,鼓励这些团队从简单问题开始,并保存其工作过程的详细记录。这是因为团队开始工作时的成功通常会加强管理层对团队的认可。而工作程序及其结果的推广是整个TPM过程成功的要决之一。一旦团队成员完全熟悉了TPM过程,并有了一定的解决问题的经验后,就可以尝试解决一些重要的和复杂的问题。4.案例分析在一家采用TPM技术的制造公司中,TPM团队在一开始选择了一个冲床作为分析对象,对它进行了深入细致的研究和评估,经过一段较长时间的生产,建立了冲床生产使用和非生产时间的对比记录。一些团队成员发现冲床在几种十分相似状态下的工作效率却相差悬殊。这个发现使他们开始考虑如何才能提高其工作状态。随后不久他们就设计出一套先进的冲床操作程序,它包括为冲床上耗损的零部件清洁、涂漆、调整和更换等维护作业,从而使冲床处于具有世界级水平的制造状态。作为其中的一部分,他们对设备使用和维修人员的培训工作也进行了重新设计,开发了一个由操作人员负责检查的按日维护作业清单,并由工厂代理人协助完成某些阶段的工作。在对一台设备成功进行TPM后,其案例记录会表明TPM确能大幅提高产品质量,厂方会因而更加支持对下一台设备采用TPM技术,如此下去,就可以把整个生产线的状态提高到世界级水平,公司的生产率也会显著提高。由上述案例可知:TPM要求将设备的操作人员也当作设备维修中的一项要素,这就是TPM的一种创新。那种“我只负责操作”的观念在这里不再适用了。而例行的日常维修核查、少量的调整作业、润滑以及个别部件的更换工作都成了操作人员的责任。在操作人员的协助下,专业维修人员则主要负责控制设备的过度耗损和主要停机问题。甚至是在不得不聘请外部或工厂内部维修专家的情况下,操作人员也应在维修过程中扮演显著角色。TPM协调员有几种培训方式。多数与制造业相结合的大型专业组织与私人咨询部、培训组织一样均可提供有关TPM实施的信息。制造工程协会(SME)和生产率报业就是两个例子,他们都提供介绍TPM的磁带、书籍和其它相关教学资料。生产率报业还在美国境内各大城市长期举办有关TPM研讨会,同时也提供工业水准基点的指导和培训工作。5.TPM效果成功实施TPM的公司很多,其中包括许多世界驰名公司,如:福特汽车公司、柯达公司、戴纳公司和艾雷•布雷德利公司等。这些公司有关TPM的报告都说明了公司实施TPM后,生产率有显著提高。尤其是柯达公司,它声称自公司采用TPM技术后,获得了500万比1600万的投入产出比。另一家制造公司则称其冲模更换时间从原来的几小时下降到了20分钟。这相当于无需购买就能使用两台甚至更多的、价值上百万美元的设备。德克萨斯州立大学声称通过研究发现,在某些领域采用TPM可以提高其生产率达80%左右。而且这些公司均声称通过TPM可以减少50%甚至更多的设备停机时间,降低备件存货量,提高按时交货率。在许多案例中它还可以大幅减少对外部采办部件、甚至整个生产线的需求.TPM是全员劳动生产率保持,目的是在各个环节上持续不断地进行改善。2.全员生产维修制度TPM(TotalProductiveMaintenance),中文翻译为“全面生产保养”,是一种以设备为中心展开效率化改善的制造管理技术,与全面品质管理(TotalQualityManagement,TQM)、精实生产(LeanProduction)并称为世界级三大制造管理技术。TPM自1971年正式诞生于日本,在1989年之前主要的重点有五项,焦点放在设备面:设备效率化的个别改善(以管理者及技术支援者来进行6大损失的对策);建立以作业人员为中心的5S(自主保养)体制;建立保养部门的计划保养体制;操作及保养技能的训练;建立设备初期管理的体制。在1989年之后,其重点由五项增加为八项,焦点由设备面扩增至企业整体面:设备效率化的个别改善;自主保养体制的确立;计划保养体制的确立;MP设计和初期流动管理体制的确立;建立品质保养体制;教育训练;管理间接部门的效率化;安全、卫生和环境的管理。目前TPM在世界各国各企业间都普遍在实施,对于生产效率的提升方面,也产生了实质的帮助。日本在吸收了欧美最新研究成果的基础上,结合他们自己丰富的管理经验,创建了富有特色的全员生产维修制度TPM(TotalProductiveManagement)。其主要内容是:(1)目标是使设备的总效率最高;(2)建议包括设备整个寿命周期的生产维修系统;(3)包括与设备有关的部门,如设备规划、使用、维修部门等等;(4)从最高管理部门到基层工人全体人员都参加;(5)加强思想教育,开展小组自主活动,推进生产维修。3.TPM全面生产维护【TPM的定义】先进的设备管理系统是制造型企业生产系统的最有力的支持工具之一,能够保证生产计划的如期执行以及时响应客户的市场需求,同时能够有效地降低企业的制造成本,如库存积压成本,维修维护成本及其它管理(人工、时间)成本,而且能够有效降低不良品的产生机率,从过去认为维护只是生产费用的管理提升为企业在失常竞争力的关键项目之一,最终提高企业的经济增值水平。TPM活动就是通过全员参与,并以团队工作的方式,创建并维持优良的设备管理系统,提高设备的开机率(利用率),增进安全性及高质量,从而全面提高生产系统的运作效率。【TPM的组成部分】在今日世界先进企业实施的TPM称为全面生产性维护(TotalProductiveMaintenance),有两个组成部分:-全面预防性维护与-全面预测性维护。预防性维护是基于时间和使用计划的设备维护方法,维护行动在计划的时间/或使用间隔内实施,以防止机器故障的发生。预测性维护是基于状态的设备维护方法。维护行动在有明显的信号时或采用诊断技术实施,以防故障发生。【TPM活动】TPM是一个以EVA为衡量指标的管理系统随着TPM的推广,TPM已形成一个以“价值”为基础的管理模式。GAPConsulting应用“LEAN-SIXSIGMA”帮助客户使用”EVA”方式来衡量公司管理的每一个过程,发现问题、解决问题,帮助客户提高市场份额与在市场的领先地位。应用EVA衡量的方式,同时协助客户了解改善的价值在哪里,使公司的改善重点始终围绕着为客户、股东创造最大的价值。全员参与的改善提案活动TPM的导入与推广应用需要全公司、全体员工的参与,每个人都有他的角色、职责与重要性。公司最高领导层总裁、副总裁开始,每一位高层决策领导人员首先要认识TPM的内容,清晰的向全体员工发出了明确信号,公司是认真的、全力以赴要导入TPM,让TPM成为公司文化重要的一环。每个人在TPM中都起到作用,就像足球队,每一名队员都有他明确的分工,球队才有机会在比赛中成功。在TPM导入过程中,公司的高层、中层、基层都有他不可缺少的重要性。TPM活动提倡员工的全员参与,而最具全员参与意义的活动就是员工一般改善提案活动,就是我们常说的提合理化建议活动。评价这项活动的两个指标是人均提案件数和员工提案参与率。自主保全活动自主保全分科活动是以改变企业面貌和工厂现场管理水平为主要目的的改善活动。简单地说,自主保全就是自己的工厂自己管理、自己的设备自己维护。自主保全活动能使一个环境洁净亮丽、设备完好无损、管理井然有序的优秀工厂将展现在您的面前。与此同时,员工的自主管理意识也将会获得质的飞跃。倡导创新与改善的TPMTPM是应用了“系统”的观点来提升,同时关注企业的文化、策略与执行运作。TPM活动是以追求生产系统的效率极限(损耗为零、浪费为零、事故为零、不良为零等等)为目标,并从企业经营的高处着眼开展的重要课题改善活动。在导入TPM时,着重于“价值的创造”应用TPM技巧工具来驱动生产力的提升,有不同组织、阶层之间取得调和,以便达成共同的承诺,在公司内培养一种乐于学习,乐于改变的风气,在达成目标的过程中,同时提升了个人与组织效率、效益,发展个人动态的合理的技能,为股东创造最大效益。透过TPM方案与项目的推动,人的管理能力、问题解决能力与对变化的适应能力都同步得到了提高。总之,只要持续推进TPM活动,必将为企业带来极其丰厚的回报致力于团队合作的TPMTPM重于团队的合作,而成功的团队来自有高效领导力的领导者,在TPM的框架中,应用ILE来培养领导人员的领导、沟通技巧。通过人员多技能的培养与组织合理化来创造改善机会。应用团队来推动生产力改进,形成公司内的一种气氛来产生共识与承诺,通过团队(跨功能小组)的集体研讨、学习,产生共识来消除部门之间的壁垒。5.TPM的内涵在日本,TPM被定义为“全员参与下的生产维修”。在这一前提下,TPM还涉及使生产设备效率的最大化以及包括一个广泛的、每一个管理人员积极参与的预防维修体系的建立。其核心是“维修”与“员工的参与”。在其它国家中,这样的定义产生了一些问题。对于西方国家而言,核心问题在于设备。国际TPM协会主席Hartmann所提出并经西方国家企业认可的TPM定义为:全体员工积极参与下的生产设备整体效率的持续改造。上述定义的核心在于生产设备的整体效率而非维修,在于全体员工的积极参与而不仅仅是管理人员。TPM体系不仅涉及维护和操作人员,而且还应包括诸如研发人员、采购人员及工长在内的全体员工。生产设备整体效率所带来出来的效益将通过操作人员与维护人员之间的良好合作加以实现。6.全面生产设备管理TPEM全面生产设备管理TPEM(TotalProductiveEquipmentManagement)为适应西方国家工业企业建立TPM管理模式的需要,国际TPM协会提出了“全面生产设备管理”这一新的概念(注:“全面生产设备管理”已由国际TPM协会注册)。与较为僵硬的日本TPM模式相比。TPEM系统的建立具有较大的灵活性。TPEM模式更注重现实的需求,将生产设备置于优先考虑的位置,对企业文化在企业管理中的作用也给予特别的关注。TPEM模式是一种更为实用的管理模式。借助于TPEM的方法,TPM将重新调整和改变生产设备管理的结构。以24小时连续有效运转为最高目标的设备利用率是建立良好的固定资产及设备管理系统的关键所在。对于大多数企业而言,改造生产设备管理系统可以通过以下三个阶段进行:1.现有生产设备系统的改造;2.将经改造后的设备管理系统维持在高效及高有效度的水平上;3.购置高效及高有效度的新设备。设备管理的每一阶段都包括许多步骤,这是在建立TPM体系的规划中必须加以注意的问题。对于TPEM系统来说,首先应该将设备性能及有效度维持在尽可能高的水平,这在TPM体系中是十分重要的问题。虽然必须投入大量的金钱、时间和精力才能实现这一目标,但是相对于生产率和质量的改造及成本的降低而言,这些投入还是很有意义的。充分而详尽的数据资料及周密的计划对于第一阶段目标的实现也是至关重要的。应予优先考虑的是改造生产过程,使有限的生产设备能够生产更多的产品,这也将使得早期对TPM的投入得到补偿。设备管理的第一阶段:通过对设备的改进使其达到尽可能高的效率及有效度。第一步:确定现有设备的效率及有效度;第二步:确定设备的实际状态;第三步:已实施的维修信息的采集;第四步:设备故障损失的分析;第五步:确定改进设备状态的需求及可能性;第六步:确定设备换装的需求及可能性;第七步:按计划实施改进及换装方案;第八步:检查及评估方案实施的效果.对于第一阶段前三步的实施来说,应予优先考虑的是数据的采集、处理。数据是TPM系统可行性研究的重要组成,对于管理决策和TPM项目的成败也是关键的要素。通过可行性研究得到的信息和其它数据(如现有的设备失效记录,故障登记表,修理费用,平均故障间隔期MTBF等等)可以被TPM小组用来进行生产设备故障(第四步)及设备状态改进可能性的分析(第五步)。改进方案将按照设备投入产出分析,生产状况,产品质量提升的需求,设备有效度及其它因素依其重要程度逐项予以安排。第六步的重点在于对设备换装的必要及可能性进行研究,由专业工程师组成的TPM小组将分析换装过程中可能出现的损失,换装对于设备的必要性并拟定相应的方案。第六步则是根据拟定的计划实施改进的方案,这一过程延续的时间取决于设备的状态、所确定的需求及可能性,可能长达6至18个月。由于设备的改进是一个持续的过程,因此这一进程将不断延续下去。对于TPM管理模式来说,设备状态的改进是最有效的成果,对于生产设备及其它固定资产的使用效率,产品质量,产量及成本都将产生积极的具有深远意义的影响。TPM模式的投资将通过小组的自主维修活动及与其它人员的紧密协作产生的效果得到回报。在最后一步中,生产设备状态改进的效果应通过与其改进前状态的比较而得出,在此基础上再考虑进一步的需求。生产设备管理的
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