常壓檢修盾構機破碎機施工技術

摘 要：北京鐵路地下直徑線施工使用的是一臺泥水加壓平衡盾構機，盾構機在前盾內部下方泥漿門后方設置有一臺鄂式破碎機。由于破碎機工作環(huán)境惡劣，所以易出現(xiàn)各種故障。該文將以盾構在第十一加固點施工中出現(xiàn)的問題，闡述常壓下檢修破碎的施工技術、注意事項及存在的風險和應對措施。

關鍵詞：泥水盾構機 破碎機 故障 檢修

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0080-01

1 工程概況

北京鐵路地下直徑線工程盾構隧道區(qū)域全長5175m，采用泥水加壓平衡盾構機施工。隧道完成后外徑為φ12.04m，內徑為φ10.5m。盾構機在前盾內部下方泥漿門后方設置有一臺鄂式破碎機，用于將大塊孤石破碎后抽出。破碎機工作環(huán)境惡劣，易發(fā)生油管磨損泄油，鄂式齒破碎板磨損，伸縮油缸活塞被石塊磨損或擠壓形成小坑，從而損壞油缸密封導致泄油，長時間高負荷工作導致螺栓松動甚至斷裂等故障。但停機常壓進倉檢查破碎機存在一定的風險，故需做好充足的準備工作，并確保安全才能進倉檢查。

2 準備工作及壓力設定

2.1 人、機、料的準備

人員準備：配備維修人員12人，電工2人，電焊工2人，現(xiàn)場值班領導2人，專職安全員2人，實行兩班倒。

機具、工具準備：電焊機1臺、氣割工具1套、20后鋼板3塊、300mm長絲桿9根、手拉葫蘆4臺、通風機2臺、水泵3臺、棉紗若干、木楔子若干、滅火器4個、防爆燈4盞、風、水管各1根、千斤頂4臺（50T或100T）、氣動扳手2把、套筒頭2個（M24和氣動扳手配套）。

2.2 壓力設定

開挖倉要全部充滿泥漿，頂部壓力保持在0.4bar，將同步注漿管3、4號分別接到頂部兩根進漿管上，通過注入高粘度泥漿的方式保持開挖倉壓力。

注脂壓力的設定要大于3bar，以保證盾尾密封嚴實，注脂壓力一般比注漿壓力大1bar左右。

注入的高濃度泥漿壓力要達到3bar，確保中盾和盾尾密封。

3 破碎機的檢修

（1）盾構在第十一號加固點刀盤修復完成后，通過泥水循環(huán)系統(tǒng)將破碎機及泥漿門處松動渣土循環(huán)到地面泥水場地，然后將開挖倉液位降至1.5m左右，進倉用風鎬撬棍等工具將泥漿門處沉積的渣土松動，再將液位補起由泥水循環(huán)將渣土循環(huán)到地面。（2）繼續(xù)掘進至盾構前進1150mm，將泥漿門及破碎機處渣土循環(huán)干凈，降低液位帶壓進倉清理泥漿門確保泥漿門能關閉至100%。（3）關閉泥漿門（主控室監(jiān)控必須達到100%關閉），開啟泥漿門注脂系統(tǒng)，進行盾尾油脂注入以確保泥漿門處的氣密性。（4）通過進漿管向刀盤倉內注入15m3高濃度泥漿。在注漿的同時降低氣墊倉的液位并逐步降低氣墊倉內壓力。降低氣墊倉液位和壓力的過程中操作人員要密切注意刀盤倉的壓力，并通過注漿泵調整高濃度泥漿的注入速度以控制刀盤倉壓力的變化。（5）當氣墊倉內壓力等于大氣壓時，工作人員經檢查確保安全后方可開啟倉門進入氣墊倉。（6）在氣墊倉內接入風管、開啟通風機確保倉內空氣流通順暢后由專業(yè)電焊工用三塊厚度不小于20mm的鋼板焊接在泥漿門底部與前盾盾體以保證泥漿門在工人作業(yè)時不會出現(xiàn)移動的現(xiàn)象。（7）按照常壓開倉作業(yè)程序開倉，人員進入前盾內底部破碎機處，檢查泥漿狀況，清理破碎機附近的泥沙并運出氣墊倉，用高壓水沖洗破碎機。對破碎機整體進行檢查，拆除破碎機前面擋板，更換破碎機油缸，油缸活塞桿及鄂板連接抱箍。（8）依據現(xiàn)場情況提前做好破碎機保護罩，更換破碎機油管，檢查注脂管路是否正常，有損壞的進行更換；檢查鄂式破碎齒的磨損情況；對各個螺栓進行緊固檢查，測試是否有松動、斷裂情況；檢查隔柵是否有破損加耐磨焊；破碎機上的攪拌棒是否有損傷。破碎機維修完畢安裝新保護罩。（9）在破碎機處放置幾個直徑20cm的石塊，主控室操作破碎機運行，開啟注脂泵，檢查人員觀察破碎機運行狀態(tài)，注意破碎機兩側油缸擺動角度是否一致，持續(xù)運行約30min，主控室停止破碎機運行將破碎機停留在破碎板開啟狀態(tài)，檢查人員檢查破碎機油缸旋轉軸、破碎板旋轉軸部位是否有油脂滲出及滲出量，判斷注脂系統(tǒng)是否正常。如果一切正常關閉倉門準備掘進。

4 檢修注意事項

（1）在正常掘進時，盾構司機應加強對破碎機運行狀態(tài)的監(jiān)測，對異常情況及時上報分析，確認檢查重點。（2）開倉檢查前應加強泥漿循環(huán)，盡量將破碎機中央的渣土排空，泥漿門關閉達到100%，并檢查盾構機所有設備工作狀況，檢查破碎機時嚴禁打開泥漿門。（3）檢查時應加強進倉人員與主控室之間的溝通聯(lián)系，非相關人員不得進入主控室，盾構司機不得盲目操作破碎機，動作破碎機前應確認破碎機位置處無人員停留。（4）檢查破碎機人員人數(shù)不宜過多，3～5人即可，檢查時應注意安全，對爬梯上的泥漿進行沖洗，防止滑跌，注意泥漿門處滲水情況，檢查時發(fā)現(xiàn)異常情況應及時撤離。

5 作業(yè)存在風險及應對措施：

5.1 涌水、涌砂

在作業(yè)過程中，泥漿門可能因關閉不嚴而造成大量涌水、涌砂現(xiàn)象。為避免這一事故出現(xiàn)，盾構司機關閉泥漿門必須達到99%以上才能允許人員在進倉，且嚴格按照方案交底要求進行泥漿門封閉。準備部分沙袋，當出現(xiàn)緊急情況時，將沙袋填充至泥漿門處，然后利用棉紗等物品進行封堵，同時給泥漿門注脂。

5.2 掌子面坍塌

在作業(yè)過程中，掌子面壓力流失，導致掌子面失穩(wěn)。為避免這一現(xiàn)象，操作手應嚴格按照方案交底要求，保證開挖倉頂部壓力在1.0bar，同時注漿泵向掌子面補充泥漿，保證開挖倉內始終充滿泥漿。

5.3 物體打擊

由于作業(yè)空間狹小，作業(yè)人員在工作過程中，要分工明確，正確佩戴各種勞動防護用品，做到三不傷害，嚴禁酒后作業(yè)、疲勞作業(yè)。現(xiàn)場值班人員以及專職安全員應加強協(xié)調和現(xiàn)場盯控。

5.4 窒息

作業(yè)空間小，且在作業(yè)過程中需要電氣焊作業(yè)，將產生大量的煙塵，作業(yè)人員在感覺不適的情況下，一定要及時通知倉外人員。現(xiàn)場專職安全員應嚴格盯控現(xiàn)場作業(yè)過程。并嚴格按照方案交底內容安裝通風設備。

5.5 火災

由于在作業(yè)過程中進行電氣焊作業(yè)，作業(yè)人員應注意防火。現(xiàn)場配備滅火器。在電氣焊作業(yè)前，應認真檢查使用的機具、工具的安全性。

參考文獻

[1]劉學龍.泥水盾構碎石機出現(xiàn)故障時的措施與掘進[J].建筑機械化，2011（6）：77-78.

[2]法國NFM公司提供的盾構機圖紙資料.