基于QT Creator的無(wú)砟軌道施工物流比選研究

吳 勇

(中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司 遼寧遼陽(yáng) 111010)

1 工程概況

(1)施工便道分布

隧道全長(zhǎng)約13.3 km，地質(zhì)條件多樣，共設(shè)有1＃、2＃、3＃共 3 個(gè)斜井[1－3]。

設(shè)有 a、b、c、d、e共 5 個(gè)施工便道，分布在隧道進(jìn)口、出口及3個(gè)洞口處。

以隧道進(jìn)口便道到便道b區(qū)段無(wú)砟軌道施工物流運(yùn)輸為例，介紹物流比選系統(tǒng)，實(shí)際情況如表1所示。

表1 施工便道情況

(2)施工材料運(yùn)輸

隧道地理位置偏僻，大部分道路蜿蜒曲折、盤(pán)山修建且為臨時(shí)工程，此運(yùn)輸?shù)缆沸藿晗抟丫茫y以滿足當(dāng)前的運(yùn)輸需求，運(yùn)輸環(huán)境艱難。在這種環(huán)境下，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸物料方案能大量縮短工期，提高工程效率[4－6]。隧道施工中主要用到的材料及其運(yùn)輸方式如表2所示。

表2 材料運(yùn)輸方式

2 施工物流方案

軌道結(jié)構(gòu)為CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道，輸送線路采用5個(gè)施工便道、隧道出入口及3個(gè)斜井，以提高物料輸送效率，如圖1所示。隧道被分為4個(gè)輸送段，分別為 AC、CE、EG、GI輸送段。 以 AC段為例，分析無(wú)砟軌道施工過(guò)程中物料的輸送方案，AC段底座板預(yù)計(jì)每天完成6個(gè)單元，單線進(jìn)行，則完成施工需40 d左右；AC段軌道板預(yù)計(jì)每天完成6個(gè)單元，雙線進(jìn)行，則完成施工需20 d左右[7－8]。

圖1 隧道平面

軌道板雙線施工，物料單向運(yùn)輸；底座板單線施工，物料運(yùn)輸方向可變。根據(jù)底座板和軌道板的施工過(guò)程，現(xiàn)擬定了四種物料運(yùn)輸方案并計(jì)算各關(guān)鍵施工步驟所需時(shí)長(zhǎng)，以圖形的方式來(lái)呈現(xiàn)不同輸送方案[9－10]。四種運(yùn)輸線路中軌道板的物流輸送方案相同，如圖2所示；底座板的物流運(yùn)輸方案不同，下文分別描述。

圖2 軌道板施工物料運(yùn)輸示意

(1)方案一

整個(gè)施工過(guò)程中，底座板采用單向運(yùn)輸，不受工期影響，底座板鋼筋及混凝土砂漿輸送線路同軌道板一致；底座板及軌道板施工階段，其他物料輸送均從進(jìn)口至工作面；施工第1天，混凝土模板輸送始于存放點(diǎn)經(jīng)過(guò)1＃斜井輸送到工作面，底座板物料運(yùn)輸如圖3所示。

圖3 方案一底座板施工物料運(yùn)輸示意

(2)方案二

底座板施工階段，底座板鋼筋輸送路線按時(shí)間早晚分為兩個(gè)路線，前期線路經(jīng)1＃斜井至工作面，后期線路經(jīng)隧道進(jìn)口至工作面。兩種路線的輸送時(shí)長(zhǎng)和工期的關(guān)系式分別為T(mén)2＝－0.051d＋1.08和T2＝0.051d＋0.56，當(dāng)兩者相等可得到臨界日期，即－0.051d＋1.08＝0.051d＋0.56，可得d＝5，即前5 d按照路線4輸送，后5 d按路線1輸送；底座板與軌道板施工階段，施工第1天，混凝土模板輸送均從存放點(diǎn)經(jīng)1＃斜井至工作面；底座板混凝土輸送均從進(jìn)口至工作面；軌道板施工階段，其他施工材料輸送均從進(jìn)口至工作面，底座板物料運(yùn)輸如圖4所示。

圖4 方案二底座板施工物料運(yùn)輸示意

(3)方案三

底座板施工階段，底座板混凝土輸送路線按時(shí)間早晚分為兩個(gè)路線，前期線路經(jīng)1＃斜井至工作面，后期線路經(jīng)隧道進(jìn)口至工作面。兩種路線的輸送時(shí)長(zhǎng)和工期的關(guān)系式分別為T(mén)3＝－0.051d＋1.24和T3＝0.051d＋0.43，當(dāng)兩者相等可得到臨界日期，即－0.051d＋1.24＝0.051d＋0.43，可得d＝8，即前8 d按照路線4輸送，后12 d按路線3輸送；底座板與軌道板施工階段，施工第1天，混凝土模板輸送均從存放點(diǎn)經(jīng)1＃斜井至工作面；底座板鋼筋輸送均從進(jìn)口至工作面；軌道板施工階段，其他施工材料輸送均從進(jìn)口至工作面，底座板物料運(yùn)輸如圖5所示。

圖5 方案三底座板施工物料運(yùn)輸示意

(4)方案四

底座板施工階段，底座板鋼筋與底座板混凝土輸送路線按時(shí)間早晚分為兩個(gè)路線，底座板鋼筋輸送路線同方案二，底座板混凝土輸送路線同方案三；底座板與軌道板施工階段，施工第1天，混凝土模板輸送線路均從存放點(diǎn)經(jīng)1＃斜井至工作面；軌道板施工階段，其他施工材料輸送路線均從隧道進(jìn)口至工作面，底座板物料運(yùn)輸如圖6所示。

圖6 方案四底座板施工物料運(yùn)輸示意

(5)方案匯總

總結(jié)四種CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工物料運(yùn)輸方案，得到方案一～四在底座板和軌道板施工階段不同施工物料輸送時(shí)長(zhǎng)與工期的關(guān)系式，如表3、表4所示。

表4 軌道板施工物料運(yùn)輸方案統(tǒng)計(jì)

3 施工物流比選系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了從方案一～四中選出最優(yōu)輸送路線，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了無(wú)砟軌道板施工物流比選系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于QT creator集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用C＋＋編程語(yǔ)言；系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要首先設(shè)置編程環(huán)境，其次設(shè)置系統(tǒng)界面，最后設(shè)置系統(tǒng)功能[11－12]。

3.1 設(shè)置編程環(huán)境

(1)打開(kāi) Qt Creator IDE，新建項(xiàng)目，選擇 Qt Widgets Application。

(2)程序編譯器選擇MinGW。

(3)程序基類更改為QWidget。

3.2 設(shè)置系統(tǒng)界面

(1)主界面布局設(shè)置在格柵布局(Grid Layout)中進(jìn)行，選定后開(kāi)始設(shè)置。

(2)縱向布局(Vertical Layout)放置在左側(cè)，再分別放置兩個(gè)橫向布局窗口(Horizontal Layout)；基于上述設(shè)計(jì)，在格柵布局中放置一個(gè)標(biāo)簽部件欄(Label)及兩個(gè)橫向布局窗口。

(4)在子布局中，分別設(shè)置 slider、Label、spinbox部件以及四個(gè)按鈕；在界面下方加入次級(jí)布局及Label部件，次級(jí)布局中再加入LineEdit和Label部件。

(5)界面美化，找到 QFrame的相關(guān)屬性，將frameShape設(shè)置為Box。

3.3 設(shè)置功能

由于軌道板與底座板施工階段需要的輸送時(shí)長(zhǎng)范圍為1～20，故將Slide r和Spinbox部件的值域設(shè)置為1～20。

利用QT中“信號(hào)－槽”機(jī)制完成spinbox、slider部件的值域綁定，在Widget的構(gòu)造函數(shù)中補(bǔ)充以下代碼:

選定方案后，系統(tǒng)即可計(jì)算相應(yīng)時(shí)間，需在QT creator中設(shè)置“clicked()”信號(hào)，單擊(click)運(yùn)行[13－14]。

4 施工物流方案比選

啟動(dòng)系統(tǒng)，界面視圖如圖7所示。選定施工方案和天數(shù)即可查看施工物料輸送時(shí)長(zhǎng)。將四種方案施工前20 d各施工物料輸送時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行總結(jié)，數(shù)據(jù)匯總?cè)绫?所示。

圖7 計(jì)算結(jié)果界面

表5 底座板施工物料輸送時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)

將四種CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工物料輸送方案在同一施工周期內(nèi)各工程材料輸送總時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算對(duì)比。由表5、表6可知，方案四中各物料運(yùn)輸時(shí)長(zhǎng)最短，故方案四為隧道AC段物流運(yùn)輸最優(yōu)方案。

表6 軌道板施工物料輸送時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合高鐵隧道工程實(shí)際情況，制定CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工物流最優(yōu)方案。

首先，以隧道進(jìn)口至1＃斜井段為研究對(duì)象，擬定了四種CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工物流方案。

其次，開(kāi)發(fā)CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道施工物流比選系統(tǒng)。

最后，利用該系統(tǒng)對(duì)四種方案進(jìn)行綜合比選，最終確定方案四為最優(yōu)施工物流方案。