盾構機再次始發重要部件檢測

宋 森

中鐵上海工程局集團有限公司

盾構機再次始發重要部件檢測

宋 森

中鐵上海工程局集團有限公司

隨著我國城市地鐵、管廊城市建設的快速發展,盾構機施工在我國主要一二線城市得到了快速發展，無論是本土品牌還是進口品牌的盾構機，盾構機發展至今整體技術已趨于優良。當今盾構機打通一條隧道工況良好性能取決于以下幾個核心部件:1、主軸密封 2、主軸承 3、推進油缸4、鉸接油缸、5回轉接頭等，以上部件決定隧道施工的成敗。以上部件一旦出現問題將給盾構機業主帶來較大的經濟損失，因此當一臺盾構機打通一條隧道后,就要對以上5個重要部件做必要的檢測,保證下一條隧道施工的的可靠性能。

關鍵詞：盾構機 隧道施工 快速發展

一、主軸密封(本圖參考中鐵裝備圖紙[1])

齒輪油區有兩個密封系統：內、外密封系統負責密封齒輪箱內部油液以及對開挖倉內渣土密封，防止渣土和灰塵進入到齒輪箱內。

主軸襯套調整示意圖

調整密封工作位置:當盾構機掘進完一個工程后，筆者建議拆機后打開主驅動外密封壓環,取出第一條唇形密封和隔環，檢查襯套表面磨損情況,是否要進行襯套調整。一般可以從密封唇口磨損寬度測量值來確定襯套調整，根據維修經驗，襯套上一般會出現3-5mm寬溝槽，每次調整控制在5mm,一臺盾構機最多可以調整2次。從而保證襯套的經濟性和合理性。調整后要保證第三道內密封和第四道外密封工作位置。工序：1、松開襯套上的所有螺栓，對稱位置預留8顆螺栓，（這8顆螺栓預留10mm間隙）2、用4個千斤頂向外頂襯套，襯套整體向外移動要大于5mm 3、將所有的螺栓加長5mm，將螺栓按對稱位均勻緊固。4、更換所有密封和隔環（要看隔套磨損程度）。5、最后將刀盤空轉對密封進行運轉，檢測空轉時的密封壓力[4]。

二、主軸承

主要由三排滾柱軸承構成,分別承載徑向和軸向載荷.滾柱軸承寬度為300-400mm采用銅質保持架，根據盾構機的主軸承國際著名廠家Hoesch Rothe Erdede的設計。主軸承壽命為10000小時,主軸密封設計壽命為6000小時[2]。軸承潤滑油采用BP Energol GR-XP680齒輪油采用集中潤滑的方式對三排滾柱軸承和6個小齒輪進行潤滑，齒輪箱中的油位約為2/3處，因此6個小齒輪全部在油液中，軸承頂部采用強制潤滑方式，軸承兩側帶密封。主軸承的受力是軸向、徑向復合力，為了確保對軸承的滾動潤滑，將齒輪箱底部的油用齒輪泵送到同步馬達，然后從同步馬達均勻的分配到各個潤滑點。用這種強制加壓潤滑的方式，確保每一個滾柱在運動中不會出現點接觸摩擦，實現對軸承的動態潤滑。當盾構機打通隧道后再次始發時要對軸承密封和齒輪油密封進行打壓測試。

三、推進油缸

16根或22根推進油缸為盾構機掘進提供強大的動力，同時對推進中姿態的調整有重要作用。如果推進油缸出現內泄,會出現姿態調整不到位，其油缸壓力建立不起來，當盾構機再次始發時要對油缸經行保壓測試，方法如下：在油缸腔油口處和無桿腔油口處各加裝一個高壓球閥，用一個小排量的液壓站，液壓站的A口B口分別接到油缸的兩個腔，向油缸無桿腔供油，將油缸杠桿伸出到管片安裝位置，將油缸有桿腔處油口球閥關閉，調節泵站溢流閥，向油缸無桿腔進油口加載到140公斤，此時有桿腔處壓力達到400公斤，將油缸無桿腔油口處的球閥關閉；將液壓站關閉。觀察油缸兩端壓力的變化，30分鐘有桿腔處壓力在390-400內就算正常，如果壓力下降，說明此油缸內泄嚴重，應當分解修復。

四、鉸接油缸

鉸接可以更好控制盾構姿態，使盾構能更好的適應蛇形前進，特別是更好適應曲線前進，如果鉸接油缸出現內泄，就會出現盾構機姿態跑偏問題。也會出現鉸接行程自己變化等問題。鉸接油缸檢測方法與推進油缸相同。

五、回轉接頭[1]

工作原理：通過回轉接頭，渣土改良用的泡沫，膨潤土或水被送到刀盤前面的噴口，超挖刀動力通過回轉接頭來進行的。回轉接頭主要分為回轉部分（轉子）、固定部分（定子）定子通過法蘭盤連接到主驅動齒輪箱上，不能轉動。轉子通過中間過度軸與刀盤連接，隨刀盤轉動。

因刀盤在土倉內無法觀察其轉動位置，在回轉接頭尾部安裝解碼器，工地調試期間通過校正，使得刀盤位置與主控室顯示位置一致，進洞后可通過主控室面板畫面實時監控刀盤位置，在對應刀盤開口位置即可進行超前鉆等工作。

六、多點泵和HBW

多點泵的檢查將泵出口的管路全部打開，啟動多點泵觀察每一個點的注油量，如有不出油將單個注脂泵打開維修。檢查清洗遞進分配閥,檢查安全是否有開啟。HBW將同步馬達出口打開啟動HBW油泵觀察是否都同步出油，如有不出油或出油量少的，分解同步馬達檢查；檢查油脂泵壓力是否達標。

七、此外刀盤裝有滾刀的，檢查滾刀是否有漏油和異響（需要更換軸承和浮動密封）。還需要對液壓泵做功率、內泄測試例如力士樂A4CSG355螺旋機液壓泵，對螺旋機馬達做功率、內泄測試（列如赫格隆內曲線CA70/140馬達）、推進泵做測試等。

當盾構機再次始發時,對盾構機進行檢測預防重大故障的發生。目前在我國出現類似故障的很多，例如中鐵某局廣深港客運專線獅子洋隧道的盾構機就是EP2進入齒輪箱、沈陽地鐵某臺盾構機出現齒輪油外漏等。只要我們對重要部位進行檢測，避免重大事故發生，減少設備故障對工程進度的影響，對保證工程如期順利完成意義深遠。

結束語：

盾構法施工是集機械、液壓、電氣、及土木工程技術于一體的綜合施工技術，具有高投入、高技術含量、高施工進度等特點{3}。筆者結合盾構機工作原理和維修經驗，希望能對盾構施工的同行一些參考。

[1]中鐵裝備盾構機圖紙

[2]盾構機刀盤控制系統的機理與維護。2007年5月第35卷5期

[3]大型盾構機主軸潤滑故障診斷與對策。2010年5月第35卷第5期

[4]盾構機主軸承密封調整和更換2006年第17期