醫(yī)院智能化軌道小車(chē)物流系統(tǒng)安裝質(zhì)量管控

匡新益，杜 宇，許慧文

（江蘇省華建建設(shè)股份有限公司，江蘇揚(yáng)州 225000）

1 概況

1.1 工程介紹

三亞市婦幼保健院整體搬遷（新址）建設(shè)項(xiàng)目，共新建1 棟19 層包含門(mén)（急）診、住院、醫(yī)技的綜合樓、1棟5 層技生樓、1 棟5 層專(zhuān)家樓、1 棟4 層后勤樓，總建筑面積近10 萬(wàn)m2。醫(yī)院全景如圖1 所示。建成后，成為立足瓊南、輻射海南、面向東南亞的國(guó)內(nèi)高水平婦女兒童醫(yī)療與保健機(jī)構(gòu)。該醫(yī)院采用德國(guó)研制的TELELIFT 智能化軌道小車(chē)物流系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)“軌道物流系統(tǒng)”），軌道物流小車(chē)傳輸系統(tǒng)如圖2 所示。極大滿足了三亞市婦幼保健醫(yī)院診療高峰時(shí)段大容量輸送的要求[1]。

圖1 醫(yī)院全景

圖2 軌道物流小車(chē)傳輸系統(tǒng)

1.2 本工程軌道物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本工程采用先進(jìn)的中央電腦監(jiān)控和分區(qū)域控制的智能化物流小車(chē)（圖3），通過(guò)水平和垂直軌道，在綜合樓各樓層科室、各病區(qū)間進(jìn)行物品傳遞，全樓共設(shè)有28個(gè)站點(diǎn)（圖4），9～18 層為標(biāo)準(zhǔn)層，每層護(hù)士站都設(shè)有一個(gè)物流站點(diǎn)，其余非標(biāo)準(zhǔn)層，分別設(shè)有NICU、ICU、手術(shù)室、產(chǎn)房、病理科等物流站點(diǎn)，其中中心供應(yīng)、檢驗(yàn)科、住院藥房和靜配中心為雙軌直通式站點(diǎn)，其余均為單軌往返式站點(diǎn)，整套系統(tǒng)還在18 處設(shè)置空車(chē)庫(kù)，最多可容納87 輛車(chē)。

圖3 物流小車(chē)

圖4 站點(diǎn)

2 醫(yī)院軌道物流系統(tǒng)要求和特點(diǎn)

醫(yī)院軌道物流系統(tǒng)要求和特點(diǎn)如下：①支架和軌道安裝精度是智能化小車(chē)在軌道上平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。②智能化小車(chē)路徑選擇、轉(zhuǎn)軌、等待、停放以及保密裝置需要由電腦計(jì)算和精準(zhǔn)控制。③工作面存在多系統(tǒng)、多專(zhuān)業(yè)交叉施工，需要密切配合作業(yè)。④系統(tǒng)分布在各個(gè)樓層，走向錯(cuò)綜復(fù)雜，需要穿越樓板和多個(gè)防火分區(qū)。⑤系統(tǒng)需經(jīng)過(guò)手術(shù)室、治療室、檢驗(yàn)室、配液中心等凈化區(qū)域，或在上述區(qū)域設(shè)置站點(diǎn)[2]。

為保證軌道物流系統(tǒng)有序、高質(zhì)完成，需要對(duì)施工工藝和施工組織進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，并對(duì)施工全過(guò)程的質(zhì)量進(jìn)行有效管控。

3 軌道物流系統(tǒng)施工質(zhì)量管控關(guān)鍵技術(shù)和要點(diǎn)

3.1 系統(tǒng)安裝施工工藝總流程

系統(tǒng)安裝施工工藝總流程如圖5 所示。

圖5 系統(tǒng)安裝施工工藝總流程

3.2 施工質(zhì)量管控關(guān)鍵技術(shù)和要點(diǎn)

3.2.1 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

軌道物流系統(tǒng)采用天頂軌道和專(zhuān)用豎井的物流途徑，進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)對(duì)各樓層專(zhuān)用豎井結(jié)構(gòu)進(jìn)行吊線檢查，滿足物流小車(chē)軌道安裝要求；對(duì)于土建、精裝修、凈化區(qū)域與軌道路徑相交叉工作面互相影響的項(xiàng)目，需要提前協(xié)調(diào)。

3.2.2 利用BIM 技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查

運(yùn)用BIM 技術(shù)，將物流軌道模型與結(jié)構(gòu)、裝飾、機(jī)電等專(zhuān)業(yè)模型整合分析，進(jìn)行綜合排布管線，一方面進(jìn)一步優(yōu)化軌道位置及室內(nèi)凈空標(biāo)高，軌道一般和吊頂平齊，當(dāng)?shù)蹴敻叨鹊陀?.8m 時(shí)，可以做成凹槽，最大程度利用空間；同時(shí)對(duì)軌道物流系統(tǒng)與其他專(zhuān)業(yè)之間的碰撞點(diǎn)，可以在前期做好孔洞預(yù)留、管線避讓?zhuān)苊夂笃趬w大面積開(kāi)洞和管線改動(dòng)。

3.2.3 軌道系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)和模擬施工

軌道系統(tǒng)經(jīng)過(guò)BIM 深化設(shè)計(jì)，對(duì)每條軌道進(jìn)行精確計(jì)算，分解出每段直軌、曲軌和彎軌尺寸數(shù)據(jù)，對(duì)各軌道、部件智能編號(hào)；模擬現(xiàn)場(chǎng)施工，虛擬拼裝，以方便現(xiàn)場(chǎng)高效組裝固定，真正做到一次施工成優(yōu)。軌道系統(tǒng)BIM 圖如圖6 所示。利用三維動(dòng)畫(huà)演示，生動(dòng)直觀、多角度對(duì)工人進(jìn)行施工交底，讓工人熟悉支架和軌道安裝等各流程施工技術(shù)要點(diǎn)[3]。

圖6 軌道系統(tǒng)BIM 圖

3.2.4 部件工廠定制

系統(tǒng)組件的加工精度直接關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)安裝和系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。軌道、齒輪條、電源導(dǎo)軌、通信導(dǎo)軌及相關(guān)配件成品均經(jīng)深化設(shè)計(jì)后由專(zhuān)業(yè)工廠生產(chǎn)，軌道結(jié)構(gòu)必須能包圍輪子以防止小車(chē)在傳輸過(guò)程中脫軌，使小車(chē)能夠在任何平面運(yùn)行。

3.2.5 支架安裝

本系統(tǒng)中支架有兩種形式，即井道內(nèi)豎直固定支架和水平吊桿支架。軌道支架的安裝必須整齊，水平或垂直，且必須在最大荷載時(shí)能防止震動(dòng)和擺動(dòng)。

（1）井道內(nèi)垂直支架的安裝。一個(gè)井道間一般需要兩個(gè)垂直固定支架，材料為50mm×50mm×3mm 的鍍鋅方鋼，采用150mm×100mm×6mm 基板和M10 膨脹螺栓與墻面和樓板結(jié)構(gòu)連接，支架連接處要完全焊透，焊縫不能有裂紋，工件不能被燒穿；支架安裝時(shí)，從井道間頂層到底層用鋼絲吊線作為安裝軌道的基準(zhǔn)，根據(jù)軌道以及轉(zhuǎn)軌器設(shè)計(jì)，合理定位兩支架立柱的位置，垂直支架間每隔500mm 安裝25mm×25mm×2.5mm 方鋼作為橫向支架。

（2）水平支架的安裝。借助BIM 模型信息，智能化排布，準(zhǔn)確定出各軌道支架安裝點(diǎn)的位置；吊桿（立桿）長(zhǎng)度，通過(guò)信息模型計(jì)算分析支架型號(hào)、數(shù)量，分類(lèi)編號(hào)，統(tǒng)籌下料。水平支架采用M12 吊桿和膨脹螺栓固定在樓板上，吊桿不得彎曲，其下端套絲長(zhǎng)度調(diào)節(jié)余量應(yīng)一致；吊桿和吊件應(yīng)保持水平和垂直，做防銹處理；連接軌道25mm×25mm×2.5mm 方鋼的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)支架處軌道的數(shù)量確認(rèn)，方鋼兩頭鉆孔穿螺桿后上下用螺母固定，微調(diào)兩螺母位置，使支架的高度一致后擰緊。軌道上方空間嚴(yán)禁安裝水管及強(qiáng)電橋架[4]。

3.2.6 軌道的裝配

（1）軌道的組成。運(yùn)行軌道由直軌、曲軌、彎軌及軌道附件組成，軌道由沖壓鋁制作而成，表面作陽(yáng)極電鍍。軌道內(nèi)裝配有3 根銅軌（分別是運(yùn)載小車(chē)直流電源的正極和負(fù)極以及通信導(dǎo)軌），并通過(guò)固定夾及銅螺絲、銅螺母固定在軌道上，彎軌和垂直軌道內(nèi)安裝齒條。圖7 為軌道特寫(xiě)。

圖7 軌道特寫(xiě)

（2）軌道的裝配。裝配前，利用軌道裝配模擬動(dòng)畫(huà)和成品效果，對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底，講明施工要點(diǎn)。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有足夠的工作空間，工作臺(tái)和地板清理干凈，預(yù)先準(zhǔn)備好所有的工具和材料。軌道、銅軌的切割和鉆孔應(yīng)保證邊緣沒(méi)有磨損和毛刺，固定夾鉆孔的位置離軌道邊緣40mm，孔間間隔290mm，固定夾和銅軌裝配時(shí)，應(yīng)注意力度，不要太重，銅軌安裝保持整齊和牢固，裝配完畢后，對(duì)軌道進(jìn)行統(tǒng)一分類(lèi)和編號(hào)。

3.2.7 軌道安裝

軌道是物流傳輸系統(tǒng)的“血管”，型號(hào)多樣，長(zhǎng)短不一，安裝時(shí)，選擇對(duì)應(yīng)編號(hào)且已裝配好的軌道，通過(guò)C 型夾（每根軌道需安裝兩個(gè)C 型夾）將軌道安裝到已調(diào)整好水平與高度的支架上，C 型夾應(yīng)與軌道保持垂直，卡腳要卡住支架。垂直軌道C 型夾每1000mm 一檔。水平軌道每檔不超過(guò)1500mm，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況作微調(diào)。

軌道之間通過(guò)4 個(gè)連接片連接，軌道上的銅軌通過(guò)螺紋式銅軌連接片連接，軌道安裝必須確保軌道水平、垂直及彎曲精度，控制好軌道之間的安裝間隙。

3.2.8 轉(zhuǎn)軌器安裝

轉(zhuǎn)軌器通過(guò)專(zhuān)用的安裝配件組安裝到水平支架上，根據(jù)前后軌道的位置，將轉(zhuǎn)軌器的位置調(diào)整到位。轉(zhuǎn)軌器兩邊軌道與轉(zhuǎn)軌器上軌道之間要保持合理的間隙：安裝溫度在25℃以上時(shí)，間隙保持在2mm 左右。安裝溫度在25℃以下時(shí)，間隙保持在3mm 左右。轉(zhuǎn)軌器安裝如圖8 所示，完成的軌道如圖9 所示。

圖8 轉(zhuǎn)軌器安裝

圖9 完成的軌道

3.2.9 防火窗的安裝

軌道小車(chē)一般在專(zhuān)用豎向井道內(nèi)垂直穿越樓板，穿越防火分區(qū)實(shí)體墻時(shí)則采取設(shè)置防火窗。為確?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)防火墻兩側(cè)完全阻斷，對(duì)防火窗處軌道安裝工藝進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)：火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防報(bào)警信號(hào)會(huì)傳遞到電腦控制系統(tǒng)，小車(chē)在備用電源驅(qū)動(dòng)下通過(guò)防火窗后，防火窗前部分軌道在翻軌裝置控制下自動(dòng)斷開(kāi)至垂直位置，防火窗隨后立即關(guān)閉。小車(chē)通過(guò)防火窗如圖10 所示。

安裝防火窗前，應(yīng)依照軌道根數(shù)及上下出軌方式選用防火窗的型式，混凝土等承重墻體采用M10 的膨脹螺栓來(lái)固定防火窗，確保安裝牢固[5]。

3.2.10 凈化區(qū)安裝

軌道物流小車(chē)在凈化區(qū)安裝時(shí)應(yīng)暗裝于吊頂內(nèi)，軌道下沿至吊頂板應(yīng)留出700mm 高的小車(chē)運(yùn)行空間。站點(diǎn)位于凈化區(qū)時(shí)，可調(diào)整至護(hù)士站，站點(diǎn)處設(shè)緩沖隔間，隔間進(jìn)深最小1200mm。

3.2.11 電氣和控制系統(tǒng)設(shè)備安裝

整個(gè)軌道網(wǎng)絡(luò)包括所有站點(diǎn)、轉(zhuǎn)軌器、空車(chē)存儲(chǔ)庫(kù)、防火窗動(dòng)作等都通過(guò)系統(tǒng)的中心電腦來(lái)控制，并對(duì)小車(chē)運(yùn)行進(jìn)行智能化管理。電源的設(shè)置、電線電纜的敷設(shè)和控制系統(tǒng)設(shè)備安裝均按照《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求驗(yàn)收。

3.2.12 軌道小車(chē)安裝

系統(tǒng)小車(chē)通過(guò)摩擦輪或齒輪驅(qū)動(dòng)運(yùn)行，小車(chē)的驅(qū)動(dòng)單元電流來(lái)自軌道里的一對(duì)導(dǎo)電銅軌，經(jīng)驗(yàn)收合格的成品小車(chē)直接安裝到物流軌道即可。小車(chē)的傳輸箱蓋子設(shè)有運(yùn)行自鎖或密碼裝置，確保在移動(dòng)時(shí)不會(huì)打開(kāi)。

3.3 系統(tǒng)調(diào)試、運(yùn)行

系統(tǒng)全部安裝完成后，由調(diào)試人員通電調(diào)試。在各個(gè)站點(diǎn)輸入小車(chē)要到達(dá)的位置，測(cè)試小車(chē)是否按照預(yù)期抵達(dá)目的站點(diǎn)。模擬斷電、火災(zāi)等特殊情況，查看電源、防火窗是否按設(shè)計(jì)要求正常工作。

4 軌道物流系統(tǒng)的驗(yàn)收

4.1 實(shí)物檢查

主要檢查安裝位置、數(shù)量是否正確、安裝構(gòu)件是否牢固、部件有無(wú)明顯損傷或變形、排列是否整齊美觀、電氣接線是否正確合理并且標(biāo)志正確等。

4.2 性能測(cè)試驗(yàn)收

具體要點(diǎn)如下：①站點(diǎn)。停車(chē)位置、發(fā)車(chē)、調(diào)車(chē)等動(dòng)作是否符合要求。②小車(chē)。動(dòng)作是否靈敏、位置碼能否識(shí)別等。③轉(zhuǎn)軌器。動(dòng)作是否靈敏到位。④防火窗。動(dòng)作檢查，抽查模擬火災(zāi)發(fā)生時(shí)防火窗動(dòng)作是否動(dòng)作到位。

5 結(jié)語(yǔ)

智能化軌道小車(chē)物流傳輸系統(tǒng)具有使用壽命長(zhǎng)，綜合成本低、傳輸量大、運(yùn)行可靠、維修方便等特點(diǎn)。在建設(shè)過(guò)程中，運(yùn)用了BIM 技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的軌道走向與安裝、裝飾、機(jī)電進(jìn)行整體布局和協(xié)調(diào)，加強(qiáng)對(duì)支架安裝、軌道裝配、轉(zhuǎn)軌器安裝、特殊區(qū)域工藝等全過(guò)程質(zhì)量進(jìn)行管控，該系統(tǒng)建成使用兩年多來(lái)，能持續(xù)、高效、平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)其他行業(yè)引進(jìn)該系統(tǒng)的安裝也具有指導(dǎo)意義。