五小创新——水泥混凝土管材凿毛机

1、“五小”成果申报表申报部门名称城建维护项目TB申报项目名称管材接口凿毛机完成时间2016、11、18基本情况说明为了使平口管材接口处凿毛效果更好、便于质量控制、降低人工使用率、提高工作效率、降低施工安全风险，所以我项目部对平口管道接口处的凿毛作业进行工法及工具的创新改良。经济效益社会效益管材接口凿毛机进行凿毛作业可降低人工使用量、提高工作效率、节约单位作业成本、提高凿毛质量、降低安全风险。作者情况姓名性别出生年月工作时间学历职务彭钺男1983.112006.6人专项目经理韩闯男1986.032009.4本科施工队长韩庆男1984.082006.7人专施工队长王立凯男1987.102009.6本

2、科技术员申报部门经理意见技术安全中心息见注：此申报表与“五小”成果文字、图片、音像、幻灯片等材料制成一个文件夹，申报表为材料的第一页，A4纸编制，除标题用黑体3号字外，其它文字材料均用仿宋4号字；表中“单位名称”栏应填写本单位改制后的全称，“基本情况说明”栏应填写基本思路、工艺原理、推广前景等简介，“经济、企业效益”栏应填写实际应用后的效果及情况。管材接口凿毛机成果可行性报告王立凯（一部）一、选题背景在排水工程中，平口钢筋混凝土管材为比较常用的管材类型，施工中为了提高管材接口与水泥砂浆的粘结性，因此在进行管道安装前必须对管口进行凿毛处理。传统管口凿毛作业都采用人工刨链进行，存在浪费人工、费时费

3、力、凿毛效果不明显、深浅不一、稀密不均等缺点。我项目部在进行景阳北路排水施工过程中，针对传统人工凿毛施工存在缺点与不足，多次尝试对工具、工法进行创新改良，最终使得新一代管材接口凿毛机制作成型并投产使用。二、设计说明1、设计思路：我项目部借鉴了施工常用的风镐、电锤等高频振动破碎工作原理，分析其破碎的功率、能耗、以及人工操作的便捷性等特点，最终选择对电锤进行改装加工，研制了管材接口凿毛机。2、工作原理：管材接口凿毛机的动能主要源于电锤的高频振动。根据施工常用电锤（型号：960w）的振动能量大小，配备大小、凿毛齿间距、数量合适的凿毛头。以使得凿毛密度、深度、速度等效果达到最佳，进而省时、省力、节省人

4、工。3、制作、升级、成型1）制作历程：管头接口凿毛机的制作历程实质上就是凿毛头与杆的创新改良过程。第一代为项目部采用高强度钢材加工制作的凿毛头，凿毛头与杆之间采用焊接固定，在投产使用过程中易出现凿毛头断裂、凿毛齿脱落及凿毛齿耐磨性很差。基于解决以上几点不足我们开始尝试改良升级第二代，要想解决以上不足只能委托厂家生产或是采购尺寸配套的成品凿毛头，经过在网上的细心搜索，终于搜索到了尺寸配套的凿毛头，将购买的成品凿毛头与电锤杆套入焊接牢固后再次投产使用，投产使用过程中凿毛齿脱落及凿毛齿耐磨性差的问题得以解决，但是凿毛头仍然会出现脱落的现象。由于凿毛头与电锤杆采用套入焊接方式所以出现脱落的现象频率有所

5、降低。针对此项不足我们再次尝试改良升级第三代，要想解决此项缺陷首先从改变成品凿毛头与电锤杆的连接方式入手，最后我们决定采用顶丝连接，为了避免凿毛头易脱落的问题，还在电锤杆与凿毛头的连接部位（端部1-2cm处）打磨浅凹梢，便于固定卡住凿毛头防止脱落，采用此种连接方式不但解决了凿毛头脱落现象，而且在日常使用过程中凿毛头的更换调整也变得更加方便、快捷。以下是三代凿毛头杆的改良图片：第一代（自制凿毛头，连接方式：焊接）第二代（成品普通版凿毛头，连接方式：焊接）第三代（成品升级版凿毛头，连接方式：顶丝固定）2）组装方法：管材接口凿毛机的制作主要是将电锤头改装成凿毛头的制作加工。（1）材料准备：废旧的电锤

6、杆（尖部截掉后，端部1-2cm处打磨浅凹梢，便于固定、更换凿毛头）。采购与电锤杆直径尺寸相符的高硬度合金凿毛头（型号：16齿的高强合金凿毛头，最好是带有螺丝固定，方便更换。现在可以采购到。）电锤（工地常用的，型号：960w）（2）构件组装：将电锤杆插入凿毛头后部，拧紧螺丝固定好；将组装好的凿毛头杆安装到电锤上；供电线路连接;则制作完成。（3）凿毛作业：接通220V电源（固定、移动均可）即可进行凿毛作业。改良后的凿毛头、杆尺寸图电锤杆加工后尺寸图三、成果运行说明景阳北路排水工程施工时，Y2-6至Y2-11段为沟梢内进行管道接口凿毛作业，此种施工条件，凿毛机不是很适用，因此，我们采用了传统的人工凿

7、毛方法。当Y2-11-Y2-1艘进行管道安装的时候，由于此段落的管材是提前进场集中堆放的。管材接口凿毛机很适用于此种情况下的管材凿毛作业。因此，此段管材接口凿毛我们采用了第三代管材接口凿毛机进行的凿毛作业。现在对景阳北路排水工程Y2-11-Y2-1锻D800管的管口凿毛作业做成果对比说明：管线长度79.44m,总计管材数量约40节，对接管头76个。做一下简单的费用计算、统计：采用管材接口凿毛机进行凿毛作业的全部费用为：76.456元，无不合格品，作业耗时0.63工日。如果采用人工凿毛，理论上全部费用为：164.92元，凿毛不合格管头数量不少于16个，作业耗时1.65工日，还需额外加上对不合格部

8、分管头返工补凿的作业时间。针对以上管材接口凿毛机的运行、实践过程，主要说明以下几点：1、凿毛效果明显、稀密均匀、深浅均衡。2、操作简单、速度快、省时省力，更适用于管材相对较集中堆放的场地进行。使用管材接口凿毛机时需要配备汽油发电机（发电功率：根据凿毛机的数量和作业功率选择）、独轮车，而且要求操作人员有一定的电锤使用经验。3、体积小、重量轻、灵活方便。凿毛作业只需手持凿毛机对准需要凿毛的部位就可进行凿毛作业，凿毛头带有固定顶丝，安装及更换更为简洁、方便。4、成本低、质量可靠。制作部件价格低廉，自己就可已安装，组装的凿毛机经久耐用。5、管道接口凿毛机与传统人工凿毛的作业过程及凿毛效果对比图:传统人

9、工凿毛作业及凿毛效果管道接口凿毛机凿毛作业及凿毛效果四、结论管材接口凿毛机与传统人工凿毛实际作业参数对比分析表编号对比项管材接口凿毛机传统人工凿毛对比结果（凿毛机比人工）1作业速度4min/管头10min/管头节省时间6min/管头2人工消耗0.83元/管头2.17元/管头节省人工费1.34元/管头3材料消耗0.176元/管头无多消耗材料费0.176元/管头，主要为燃油消耗4质量、外观效果明显、稀密均匀、深浅均衡、无不合格品效果不明显、稀密/、均、深浅不一、存在不合格品20%以上，其余为勉强合格凿毛机更优5组织、管理人工辅助机械、便于操作容易管理单一人工作业、容易出现应付了事、偷懒等情况凿毛机

10、更优表格说明:编号2行机器凿毛：拟定每凿完1管头间歇时间为1分钟；人工凿毛：拟定每凿完1管头间歇时间为3分钟；人工费暂定100元/（10小时）；表中数值根据以上数据计算求得。编号3行机器凿毛：汽油消耗，1000w汽油发电机每小时消耗汽油0.374L（查阅设备说明书、参考实际加油情况推得），换算每个管头凿毛完成消耗汽油0.031L（拟定93#,0.176元）。人工凿毛：无材料损耗。编号4行机器凿毛：主要为发电机、电镐等部件的磨损、凿毛头的磨损更换；人工凿毛：主要为手锤的磨损更换。机械凿毛设备较耐磨损，人工凿毛手锤需要经常更换。在此对两种工法的设备磨损费用做对等考虑。1、适用范围广：各类混凝土面（例如：混凝土管材、混凝土墙面、混凝土地面、混凝土结构物等的小面积凿毛，同样适用于结构面浮浆的剔除）2、提高产品质量管理水平：凿毛效果明显、稀密均匀、深浅均衡、不合格率为零。3、提高工作效率：如上表，可以看出工作效率明显提高，管材接口凿毛机完成1个管头耗时4min,传统人工凿毛完成1个管头耗时10min,而且不合格率20%以上。结合实际作业参数对比表计算，提高工作效率2.6倍。4、降低生产成本：如上表，分析可以看出在不考虑工作效率方面，单纯从人工费及材料消耗费用方面分析，管材接口凿毛机破碎每个管头（D800）比传统人工凿毛节省费用1.164元，结合实际作业参数对比表计算，降低成本消