淺論Φ8.8大直徑土壓平衡盾構機的維護保養要素

彭微強（廣東華隧建設股份有限公司，廣東　　廣州　　510000）

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淺論Φ8.8大直徑土壓平衡盾構機的維護保養要素

彭微強
（廣東華隧建設股份有限公司，廣東廣州510000）

摘要：土壓平衡盾構這種施工方法已經被廣泛地應用在基礎工程建設中，這種施工方式不僅能夠有效對地表沉降進行控制，保護施工現場周圍的環境，還可以應用在居住人源較為密集的市區內以及建筑密集區。而想使用盾構進行施工，就要確保盾構設備各方面性能的良好，因此做好相應的維護工作就變得非常重要了。本文對土壓平衡盾構機的日常維護與保養進行探究，希望能夠保證盾構施工的順暢。

關鍵詞：土壓平衡；盾構；維護；保養；措施

隨著我國城市化建設進程的加快，以及人們公共設施、道路交通以及能源等方面要求的不斷提升，道路橋梁、市政工程等得到了快速的發展。但是隨著隧道工程數量的增多，使用盾構設備進行施工的范圍和規模在逐漸擴大，雖然盾構機施工能夠保證施工過程中的安全性以及環保性都非常良好，但是還是可能會因為故障而導致施工進度和效率被影響。因此想要保證工程施工順利進行就一定要對盾構機進行維修和保養，進而保證工程施工效率、進度等有所提升。

一、盾構機施工原理和結構分析

Φ8.8大直徑土壓平衡盾構機憑借自身良好的性能，有效地對施工現場的地表沉降問題進行了良好的控制，同時也對周圍環境進行了保護，并且它還能夠在人群以及建筑密集的區域內進行施工。盾構施工原理就是盾構沿著隧道工程整體設計軸線的方向來對其前方土體進行開挖，然后將開挖后所產生渣土運到地面上，使用砼結構對隧道進行襯砌。而盾構在開挖過程中，通過渣土進行改良，調整輸送設備的實際轉速，同時還要保證盾構刀盤前方土壓的恒定，進而提升土體自身的穩定性能。并且在盾構前進時，要保證盾尾注漿的同步性，等到填充盾尾完全脫離以后在管片外壁預留出相應的建筑間隙，進而有效地對地面沉降進行管控，盾構機施工原理如圖1所示。而使用盾構進行施工不但可以保證土體的穩定性，還能進一步確保施工人員以及施工設備的安全，此外，它還可以承受來自地面上部的壓力，防止施工期間出現滲漏。盾構機由盾體、刀盤、控制系統等結構組成，其中控制系統中包含了主驅動系統、推進系統、管片拼裝系統、輸送系統、皮帶系統、密封系統、注漿系統以及泡沫系統等，由于其包含眾多的系統一旦發生故障就會給施工進度造成影響，因此對其進行維修和保養就非常必要了。

圖1盾構機施工原理

二、盾構機的維護和保養

（一）對盾構機各區域進行檢查和維護

1.刀盤的檢查

在盾構機進行施工之前，按照施工地層的實際情況來對刀盤上所配備刀具是否適合來進行確定，同時還要檢查刀具是否有磨損等現象發生，如果有磨損就要對其進行更換，保證施工的順暢。或者是在原來的基礎上，再增加一塊厚度為6mm的耐磨板，也可以在磨損的刀面上加焊相應的耐磨焊網格，進而使其達到原來的厚度，保證刀盤可以進行順利施工。

2.對土倉壁泡沫以及膨潤土孔進行檢查

在土壓平衡盾構機進行施工過程中，泡沫以及膨潤土的實際作用就是對掘進施工面或者是螺機設備中的土壤進行有效改良，進而保證出渣的順利。并且還要對添加劑主入口處的單向閥進行檢查，如果單向閥失靈就要對其進行更換，進而保證出渣的順利。

3.對超前注漿孔進行檢查

超前注漿孔能夠在不良地層中對其進行改良，進而保證其掘進順利。同時為了保證注漿孔不會發生堵塞，就要對其進行適當的處理，因此就要向其中注入一定量的油脂，避免注漿孔被封堵。

4.注漿系統

首先，要對注漿泵進行檢查，查看其柱塞、活塞等零部件是否存在磨損，當磨損較為嚴重時就要對其進行更換。其次，要對注漿管路進行清潔，保證管路潔凈沒有磨損，一旦有磨損就對管路進行更換。

5.主驅動齒輪油檢測

在對盾構機進行拆卸以前，就要對其所使用的齒輪油進行檢查，取樣之后進行檢查，然后通過對油樣質量的分析來對驅動磨損的情況進行判定，避免主驅動因為磨損過大而導致盾構機正常運行受影響。此外，盾構機廠商可以通過盾構機主驅動的實際使用時間以及掘進參數等來決定主驅動保養的時間、間隔周期，進而提升盾構機使用水平和使用時間。

6.盾尾部分

要定期對盾尾內壁的漿塊進行有效清理，保證注漿管路全部暢通，還要使用盾尾油脂將備用注漿管填滿，進而達到保護注漿管的作用。此外還要對球閥接頭進行檢查，對磨損的接頭進行更換，保證盾構機能夠正常進行作業。

7.皮帶機系統

在進行施工過程中，一定要產看其皮帶輪是否有磨損的現象發生，并且還對其轉動是否量或進行檢查，如果有需要就需要對皮帶滾輪進行更換。并且還要對皮帶機驅動進行檢查。同時還要對皮帶機外部的鋼結構進行檢查，查看其是否存在變形、銹蝕等情況，如果發現以上現象的存在就需要對其進行校正和更換。

8.管片輸送機

要對其中拼裝機頭、驅動齒輪、管片吊機燈部位進行檢查，如果其中存在一定的磨損，并且磨損已經對其正常運行造成影響，就需要對其進行更換，進而保證其可以順利運行。

9.泡沫系統

泡沫系統中安裝了數量眾多儀表設備，因此一旦其中任何項發生故障就會對盾構器前進造成嚴重的影響，因此就通過對設備在和壓力以及相應的參數來對故障進行判斷，進而有針對性地對其進行維修。此外泡沫機還會受到泡沫劑以及用水潔凈性的影響。

三、盾構機保養

1.對液壓系統的保養

在盾構機中液壓系統非常重要，一旦液壓系統被污染以后就會對設備整體的運行造成一定的影響。通常情況下液壓系統中較為容易受到污染的環節有以下幾種，盾構機設備液壓元件的清洗以及裝備、盾構設備在解體以后的運輸、臨時性的轉接施工以及零件清潔或者是加油等過程都會對液壓系統造成一定的污染。

而一旦液壓系統出現污染，就需要對設備油箱、管路、泵體、閥門中被污染液壓油清除干凈，同時還要對油箱、濾芯等進行清洗，并使用海綿對管線進行清理。此外不僅要保證系統可以邊過濾邊清洗，對不能正常工作的濾芯進行更換。更換完成以后就可以對液壓系統進行試運行，并對系統進行有效的調整，進而保證液壓系統能夠進行正常的工作。

2.電力系統的保養

電力系統中會涉及到諸多設備和線路，因此就要對其進行保養，保證電氣系統運行正常。例如查看線纜有無破損，做好電纜的耐壓以及絕緣試驗，對變壓器運行聲音、接地情況進行查看，并且還要對冷卻設備、配電柜、開關、電動機、儀表等方面是否良好。并且此種盾構機使用的是電驅動馬達，所以在長時間地運行以后就可能會因為故障的發生而影響盾構機的正常運行。因此就要對馬達正常工作時的溫度以及泄露油的溫度進行檢查，同時還要定期對馬達的實際工作壓力進行檢測，此外還要對其轉速與移動傳感器進行檢查，并查看馬達的插頭和連線是否完好，如果一旦發展馬達的壓力、工作溫度以及接線松動就一定要對馬達進行維修，使其各項工作參數在正常狀態下，進而保證盾構機性能良好，確保工程施工有效進行。

3.測量系統的保養

盾構機的測量系統是保證盾構機定位、施工方向、糾正以及管片安裝等工作環節的保證，因此想要保證各工序能夠順利進行，就需要保證測量系統的良好。首先要對全線GPS、精密導線、水準網等進行檢測，按照相應的標準對其進行維護，從而保證測量系統能夠正常運行。

結論

總而言之，土壓平衡盾構應用范圍、應用規模以及應用水平的提升，不僅保證了施工的穩定性，還保護了周圍的環境，因此加強對盾構機的維護和保養就變得非常重要了，同時還需要注意的就是，盾構機的日常維護和保養時需要長時間進行的工作，因此一定要對其加以重視，進而保證盾構機性能的良好。

參考文獻

［1］田樂樂.土壓平衡盾構機刀具的維護與管理措施［J］.科技資訊，2014，12（23）：66-67.

［2］王軍，郭士民.土壓平衡盾構機刀盤電機控制系統的設計［J］.機電工程，2012，29（11）：1314-1317.

［3］張士民.土壓平衡盾構機的維護保養［C］.第二屆隧道掘進機（盾構、TBM）專業委員會第一次學術研討會暨中鐵隧道集團城市盾構項目管理、施工技術、設備維保交流會論文集，2011：205-209.

中圖分類號：TG71

文獻標識碼：A