盾構機維修保養與配件管理

張朝坤

（中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司，北京 101300）

0 引言

盾構機結構十分復雜，盾構機的有效使用涉及到多個學科知識，十分繁瑣。盾構機在使用過程中一旦出現故障，往往很難得到有效處理。為確保盾構機的有效使用，使用盾構機時需要不同專業人員應用專業知識、經驗進行，并在使用過程中應用專業的維修保養知識進行盾構機保養，從而更好發揮出盾構機在人們實際生活中的作用。

1 盾構機的基本原理

盾構機是盾構隧道掘進機的簡稱，是一種隧道挖掘專用機械設備，現代盾構機集光、機、電、液、傳感、信息技術等為一體，具有開挖削土體、輸送土渣、拼裝隧道襯砌的功能。在現代社會信息技術的支持下盾構機逐漸實現信息化發展。盾構機在地鐵施工中的主要應用原理是一個圓柱體組件一邊沿著隧洞軸線向前進，一邊挖掘土壤。

盾構機的維修保養需要由專門的有經驗的工程人員督促和指導完成。對于零配件調換和調整工作要辦理一系列關聯手續。對于一些重點零部件的調換管理，要組織專家小組共同討論決定，制定出一個合理的零部件使用管理規劃。對于一些重要零部件和新制作零部件的加工制作，需要在專門工程人員的組織指導下進行操作，按照規范原理保養和使用設備。維修零部件拆卸、驗證、修復、調配、裝配、調試等，也需要嚴格按照規范要求進行。在配件安裝和調試過程中要加入一定數量的潤滑油，然后按照清理油污、去除銹斑、油漆工序的原則進行操作。盾構分解后還需要通過零部件的勘測檢驗來確定最終的修復方案和工藝操作細則。

2 盾構機使用常見故障分析

2.1 管片拼裝機故障

盾構機在推進過程中由于泥土倉實際壓力數值超過理論規定的數值，盾構機的機頭周期性也會降低，導致盾構機在使用過程中出現磕頭現象。同時，控制管片安裝機械故障、移動PLC 模塊故障，也會使得管片安裝機無法正常工作。在復雜地質結構中操作不恰當，也會使得盾構機出現低頭和下沉故障。

2.2 刀座和面板磨損故障

刀盤開始接觸土體時會進入到加固區，開始進行100 m 距離的推動操作。如果泥土倉上壓上升幅度較大，表面就會出現隆起現象，此時打開螺旋輸送機土閘門，以較低速度運轉螺旋輸送機，慢慢出土，一直到泥土倉壓漿到正常數值。滾刀、弧形刮刀出現故障，不能繼續使用時及時更換。

2.3 液壓推進系統泄漏問題

盾構機體積龐大，水平運輸和垂直吊裝難度較大。為此，在實施操作時可以將其制作為分體模式，運輸到施工現場進行定位拼裝操作會使得液壓系統油液泄漏，最終造成污染。需要有效處理液壓油液，但是在具體實施操作時會因處理不當，出現液體滲漏。

3 盾構機維修保養的主要內容

3.1 機械部分的主要維修保養內容

3.1.1 切削刀盤和刀盤驅動機構的保養

結合勘測結果，對盾構中缺少的刀片進行補缺處理，特別是對于磨損的刀片還需要及時調換。刀盤的表面、邊緣地區和周圍還需要附著硬質合金層，考慮到盾構機在推進過程中會出現磨損，在具體實施操作時還需要在磨損區域周圍累加一些硬質層。

3.1.2 中心回轉節的保養

對于中心回轉節，需要根據實際使用情況及時更換軟管，清洗內部疏通硬管。在解體檢測之后，根據勘測結果決定是否更換軸承和一些密封件。

3.1.3 驅動裝置的保養

盾構機日常使用過程中需要采取必要的措施清除外表面的所有油污雜質，確保其表面清潔、干凈。清洗過程中可以拆下密封隔離艙，去掉其中連接的大部分螺栓和周圍軸承固定螺栓，檢查其內部各零部件是否保存良好。如果密封圈周圍出現損壞，需要及時替換。使用驅動裝置時還需要注重檢查大齒輪的基本形狀、硬度、磨損程度、腐蝕情況等，并對這些磨損問題做出相應記錄，再由專家小組根據檢驗記錄結果，制定相應解決對策。

3.1.4 管片拼裝機的保養

在盾構機使用過程中還需要做好拼裝盤體檢查工作，檢查部分包含拼裝盤體的外形、盤體的外圈、盤體的鏈條等。對于盤體各部件出現的變形問題，要在第一時間采取措施予以解決。在管片拼裝機使用過程中還需要密切關注拼裝機齒輪磨損情況，對于齒輪磨損問題在第一時間采取措施解決。管片拼裝機拼裝管理過程中還需要密切檢查各固定件是否安裝完好、焊接是否存在問題，檢查出以上問題后采取對應措施解決。

3.2 電氣部分的維修保養

3.2.1 盾構機的勘察檢驗

盾構機勘察檢驗操作之前需要做好必要的清潔管理工作，清除電氣設備表面油污和電器柜內部雜物。在具體勘測檢測中還需要做好詳細的清洗、拆卸和檢驗記錄。

3.2.2 配電系統的勘測檢測

高壓開關柜、變壓器柜、動力柜、操作柜在使用過程中需要做好一系列檢測分析工作，特別是要對重點電氣元器件做好檢測工作，發現電機軸承故障及時采取措施予以解決。對于冷卻水泵這類電機設備，在使用過程中還需要做好密封管理工作，及時更換機械設備的密封閥門。

4 強化對盾構機配件的管理

4.1 加強對盾構機配件的采購管理

盾構機維修管理需要使用到對應配件，同時基于盾構機維修管理的特殊性，采購的配件也具備特殊要求。基于盾構機配件的特殊性，盾構配件的運行維護管理費較高。對于一些采購價格高、不容易損壞、生產周期較長的配件，盾構機制作商可以和盾構生產廠家積極合作配合，以盾構機生產廠為基本依托，生產加工各零部件。在合作過程中就近設置加工場地，從而最大限度降低盾構機配件的采購資金消耗。

在盾構機加工生產過程中，對于容易發生損壞和更換周期短暫的配件，可以根據該設備平時使用頻率和設備庫存來調節設備的使用數量。需要提前準備的常見配件包含液壓系統過濾芯片、刀具、小型斷路器、傳感器、電磁閥線圈等。

在盾構機配件采購管理過程中，根據盾構機系統工作情況有計劃地進行盾構機零配件的庫存管理，通過準備好盾構機使用配件在滿足盾構施工要求的情況下，最大限度減少盾構機配件的基本庫存，降低盾構機構件采購成本。

盾構機零部件在每次大規模采購之前，要由專家小組進行討論交流。經過專家討論交流之后，確定適合的盾構機零部件綜合采購計劃，并在采購過程中根據零部件的使用情況及時調整盾構機各零部件的采購計劃。

4.2 加強對施工現場實際情況的管理

盾構機零部件使用過程中，受盾構機零部件使用特殊性和貨源來源狹窄的特點影響，盾構機零部件采購費用較高。盾構機使用零部件的管理要結合施工單位的實際情況、基本要求來進行，其中，專業的盾構機工程負責人要在平時工作中做好盾構機零部件的管理、維護。通過必要的零部件維護管理，避免出現零部件存儲準備過剩問題。盾構機零部件在實際施工操作時，需要嚴格遵循規定的檢測維修標準，確保盾構機各零部件始終處于良好的運行狀態。

盾構機零部件的現場管理是一項綜合性、系統性、復雜性工作，且盾構機零部件使用長短和其所處的工作環境存在密切關聯，只有強化盾構機零部件的常規管理和保養，才能更好提升盾構機零部件的使用壽命。

4.3 強化對盾構機零部件的庫存管理

盾構機零部件的庫存管理需要確保規范、整齊，對于不同類型的零配件要分類管理。在每個配件上標明具體的名稱、尺寸大小、基本編號等，盾構機零部件的使用管理要和庫存賬目保持吻合狀態。另外，為了能夠提升盾構機零部件的管理成效，需要應用先進計算機軟件來對盾構機的配件進行綜合使用管理。通過使用盾構機零配件在最大限度上提升盾構機零部件的動態化管理水平。結合時代發展對盾構機不同時期的使用要求，盾構機零部件管理人員需要強化對盾構機零部件的管理，特別是要強化對零部件的出入庫管理和使用成本管理。借助全面的數據分析軟件，幫助盾構機使用人員和財務人員了解盾構機設備的更換和維修管理情況，將其零部件從靜態化管理轉變為動態化管理。

5 結束語

盾構機是工業化生產管理中的常用設備類型，從盾構機日常使用維修管理實踐操作發現，只有強化對盾構機使用的維護管理。從周、月、季幾個方面做好盾構機設備的維護管理，通過有效的盾構機管理來減少盾構機的設備故障，提升盾構機設備的綜合利用率。平時使用盾構機設備時，還需要堅持盡可能多保養、少維修的原則，將盾構機設備的維修保養貫穿到設備使用的全生命周期中，著重做好盾構機的采購計劃管理、施工現場管理、零部件庫存管理等工作。通過多個操作方式，在最大限度上減少盾構機設備的維修管理成本，從而更好發揮出盾構機的作用。