工程建设工法的核心是关键技术,整个工法开发围绕关键技术展开。工法中的关键技术,可能是先进技术,也可能是中间技术,甚至初级技术。工法选题过程是从大量现有材料中综合提炼关键技术和技术原理收敛、升华的过程,构思过程是关键技术或关键技术结构扩展和建构过程。TRIZ 解决创新问题的基本思路是深入分析问题的基本状况,结合系统演化模式确认问题的理想解和系统的矛盾,找到可用资源消除矛盾从而解决问题。
(一)问题描述
对给定的问题进行分析,把实际问题转化为TRIZ 问题。TRIZ 理论认为,发明问题的核心是解决矛盾。修复钢筋混凝土结构中的预埋管道,可以描述为技术冲突,希望改善的参数是“移动物体的面积”,恶化的参数是“结构的稳定性”。需改善的参数与恶化的参数就构成了技术系统的矛盾。具体来说,工程参数(即运动物体的面积,其中运动物体是指自身或借助于外力可在一定的空间内运动的液体物质,在本案例中是指“液体密封材料”),需要在恶化的EP21 的条件下进行改善(EP21 即结构的稳定性,是指系统的完整性及系统组成部分之间的关系。磨损、化学分解及拆卸都降低稳定性。在本案例中,钢筋混凝土结构中渗入的液体密封材料越多,必然会影响混凝土结构的完整性,毕竟密封材料的刚性不如混凝土)。
(二)解决方法
发明问题的求解是产品创新设计的核心。通过输入以下要求:①阻止/修补漏出的水渗入混凝土;②提高液体/流体的流动性/通透性。(www.daowen.com)
科学影响数据库提出四个解决方案:①增加能够提高移动液体分子能量的压力差,液体在压力差的作用下排送到排出管路;②从汽水混合物中提炼毛细水滴;③增大水中气泡的直径;④气泡吸收溶解于水中的空气。泡沫塑料是大量气体微孔分散于固体塑料中形成的一类高分子材料,具有质轻、减震、吸水率高等特性,但是防水抗渗能力不强,不适用于长期浸水的地方。为了确保缝隙的水密、气密性能,防水材料应具有能与缝隙等凹凸不平的表面通过受压变型或流动浸润而严密接触或粘接。因此防水密封材料必须是非渗透性的材料。因此,根据这四个解决方案的原理,对从专利技术U54758295 中获得的模型进行改进,用密封材料代替泡沫塑料。
(三)关键技术方案设计
解决一般问题的设计是常规设计,解决发明问题的设计是创新设计。创新技术就是在这些概念性解决方案的基础上发展产生的。工程施工工法关键技术与传统施工技术比较,应达到技术有创新,工艺成熟,保证工程质量,提高施工效率,降低工程成本,节能环保等效果。根据以上原则,修复预埋在钢筋混凝土结构中的管道,采用密封材料代替泡沫塑料,通过高渗透性液体密封材料来修复钢筋混凝土结构中的预埋管道。创新技术由四部分组成:密封液体与空气混合器,空气压缩机为敞开容器提供压缩空气,装压缩空气的敞开容器和提供震动的超声波发生器。具体操作如下:首先将液态的密封材料装入敞开的混合器中,然后开启空气压缩机为混合容器提供压缩的空气,打开超声波发生器为混合器提供震动,在空气压力和震动的作用下,液态的密封材料逐渐流入混凝土缝隙中,进而修复破裂的管道。
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