醫院智能化軌道小車物流系統安裝質量管控

匡新益，杜 宇，許慧文

（江蘇省華建建設股份有限公司，江蘇揚州 225000）

1 概況

1.1 工程介紹

三亞市婦幼保健院整體搬遷（新址）建設項目，共新建1 棟19 層包含門（急）診、住院、醫技的綜合樓、1棟5 層技生樓、1 棟5 層專家樓、1 棟4 層后勤樓，總建筑面積近10 萬m2。醫院全景如圖1 所示。建成后，成為立足瓊南、輻射海南、面向東南亞的國內高水平婦女兒童醫療與保健機構。該醫院采用德國研制的TELELIFT 智能化軌道小車物流系統（簡稱“軌道物流系統”），軌道物流小車傳輸系統如圖2 所示。極大滿足了三亞市婦幼保健醫院診療高峰時段大容量輸送的要求[1]。

圖1 醫院全景

圖2 軌道物流小車傳輸系統

1.2 本工程軌道物流系統設計

本工程采用先進的中央電腦監控和分區域控制的智能化物流小車（圖3），通過水平和垂直軌道，在綜合樓各樓層科室、各病區間進行物品傳遞，全樓共設有28個站點（圖4），9～18 層為標準層，每層護士站都設有一個物流站點，其余非標準層，分別設有NICU、ICU、手術室、產房、病理科等物流站點，其中中心供應、檢驗科、住院藥房和靜配中心為雙軌直通式站點，其余均為單軌往返式站點，整套系統還在18 處設置空車庫，最多可容納87 輛車。

圖3 物流小車

圖4 站點

2 醫院軌道物流系統要求和特點

醫院軌道物流系統要求和特點如下：①支架和軌道安裝精度是智能化小車在軌道上平穩運行的關鍵。②智能化小車路徑選擇、轉軌、等待、停放以及保密裝置需要由電腦計算和精準控制。③工作面存在多系統、多專業交叉施工，需要密切配合作業。④系統分布在各個樓層，走向錯綜復雜，需要穿越樓板和多個防火分區。⑤系統需經過手術室、治療室、檢驗室、配液中心等凈化區域，或在上述區域設置站點[2]。

為保證軌道物流系統有序、高質完成，需要對施工工藝和施工組織進行改進和創新，并對施工全過程的質量進行有效管控。

3 軌道物流系統施工質量管控關鍵技術和要點

3.1 系統安裝施工工藝總流程

系統安裝施工工藝總流程如圖5 所示。

圖5 系統安裝施工工藝總流程

3.2 施工質量管控關鍵技術和要點

3.2.1 施工現場準備

軌道物流系統采用天頂軌道和專用豎井的物流途徑，進場前應對各樓層專用豎井結構進行吊線檢查，滿足物流小車軌道安裝要求；對于土建、精裝修、凈化區域與軌道路徑相交叉工作面互相影響的項目，需要提前協調。

3.2.2 利用BIM 技術進行碰撞檢查

運用BIM 技術，將物流軌道模型與結構、裝飾、機電等專業模型整合分析，進行綜合排布管線，一方面進一步優化軌道位置及室內凈空標高，軌道一般和吊頂平齊，當吊頂高度低于2.8m 時，可以做成凹槽，最大程度利用空間；同時對軌道物流系統與其他專業之間的碰撞點，可以在前期做好孔洞預留、管線避讓，避免后期墻體大面積開洞和管線改動。

3.2.3 軌道系統深化設計和模擬施工

軌道系統經過BIM 深化設計，對每條軌道進行精確計算，分解出每段直軌、曲軌和彎軌尺寸數據，對各軌道、部件智能編號；模擬現場施工，虛擬拼裝，以方便現場高效組裝固定，真正做到一次施工成優。軌道系統BIM 圖如圖6 所示。利用三維動畫演示，生動直觀、多角度對工人進行施工交底，讓工人熟悉支架和軌道安裝等各流程施工技術要點[3]。

圖6 軌道系統BIM 圖

3.2.4 部件工廠定制

系統組件的加工精度直接關系到現場安裝和系統的可靠運行。軌道、齒輪條、電源導軌、通信導軌及相關配件成品均經深化設計后由專業工廠生產，軌道結構必須能包圍輪子以防止小車在傳輸過程中脫軌，使小車能夠在任何平面運行。

3.2.5 支架安裝

本系統中支架有兩種形式，即井道內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能防止震動和擺動。

（1）井道內垂直支架的安裝。一個井道間一般需要兩個垂直固定支架，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構連接，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，從井道間頂層到底層用鋼絲吊線作為安裝軌道的基準，根據軌道以及轉軌器設計，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，準確定出各軌道支架安裝點的位置；吊桿（立桿）長度，通過信息模型計算分析支架型號、數量，分類編號，統籌下料。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，其下端套絲長度調節余量應一致；吊桿和吊件應保持水平和垂直，做防銹處理；連接軌道25mm×25mm×2.5mm 方鋼的長度應根據支架處軌道的數量確認，方鋼兩頭鉆孔穿螺桿后上下用螺母固定，微調兩螺母位置，使支架的高度一致后擰緊。軌道上方空間嚴禁安裝水管及強電橋架[4]。

3.2.6 軌道的裝配

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

圖7 軌道特寫

（2）軌道的裝配。裝配前，利用軌道裝配模擬動畫和成品效果，對工人進行技術交底，講明施工要點。施工現場應有足夠的工作空間，工作臺和地板清理干凈，預先準備好所有的工具和材料。軌道、銅軌的切割和鉆孔應保證邊緣沒有磨損和毛刺，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，應注意力度，不要太重，銅軌安裝保持整齊和牢固，裝配完畢后，對軌道進行統一分類和編號。

3.2.7 軌道安裝

軌道是物流傳輸系統的“血管”，型號多樣，長短不一，安裝時，選擇對應編號且已裝配好的軌道，通過C 型夾（每根軌道需安裝兩個C 型夾）將軌道安裝到已調整好水平與高度的支架上，C 型夾應與軌道保持垂直，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1500mm，可以根據現場實際情況作微調。

軌道之間通過4 個連接片連接，軌道上的銅軌通過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 轉軌器安裝

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

圖8 轉軌器安裝

圖9 完成的軌道

3.2.9 防火窗的安裝

軌道小車一般在專用豎向井道內垂直穿越樓板，穿越防火分區實體墻時則采取設置防火窗。為確保火災發生時防火墻兩側完全阻斷，對防火窗處軌道安裝工藝進行創新改進：火災發生時，消防報警信號會傳遞到電腦控制系統，小車在備用電源驅動下通過防火窗后，防火窗前部分軌道在翻軌裝置控制下自動斷開至垂直位置，防火窗隨后立即關閉。小車通過防火窗如圖10 所示。

安裝防火窗前，應依照軌道根數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 的膨脹螺栓來固定防火窗，確保安裝牢固[5]。

3.2.10 凈化區安裝

軌道物流小車在凈化區安裝時應暗裝于吊頂內，軌道下沿至吊頂板應留出700mm 高的小車運行空間。站點位于凈化區時，可調整至護士站，站點處設緩沖隔間，隔間進深最小1200mm。

3.2.11 電氣和控制系統設備安裝

整個軌道網絡包括所有站點、轉軌器、空車存儲庫、防火窗動作等都通過系統的中心電腦來控制，并對小車運行進行智能化管理。電源的設置、電線電纜的敷設和控制系統設備安裝均按照《建筑電氣工程施工質量驗收規范》要求驗收。

3.2.12 軌道小車安裝

系統小車通過摩擦輪或齒輪驅動運行，小車的驅動單元電流來自軌道里的一對導電銅軌，經驗收合格的成品小車直接安裝到物流軌道即可。小車的傳輸箱蓋子設有運行自鎖或密碼裝置，確保在移動時不會打開。

3.3 系統調試、運行

系統全部安裝完成后，由調試人員通電調試。在各個站點輸入小車要到達的位置，測試小車是否按照預期抵達目的站點。模擬斷電、火災等特殊情況，查看電源、防火窗是否按設計要求正常工作。

4 軌道物流系統的驗收

4.1 實物檢查

主要檢查安裝位置、數量是否正確、安裝構件是否牢固、部件有無明顯損傷或變形、排列是否整齊美觀、電氣接線是否正確合理并且標志正確等。

4.2 性能測試驗收

具體要點如下：①站點。停車位置、發車、調車等動作是否符合要求。②小車。動作是否靈敏、位置碼能否識別等。③轉軌器。動作是否靈敏到位。④防火窗。動作檢查，抽查模擬火災發生時防火窗動作是否動作到位。

5 結語

智能化軌道小車物流傳輸系統具有使用壽命長，綜合成本低、傳輸量大、運行可靠、維修方便等特點。在建設過程中，運用了BIM 技術進行深化設計，對系統的軌道走向與安裝、裝飾、機電進行整體布局和協調，加強對支架安裝、軌道裝配、轉軌器安裝、特殊區域工藝等全過程質量進行管控，該系統建成使用兩年多來，能持續、高效、平穩運行，對其他行業引進該系統的安裝也具有指導意義。