盾構機掘進階段設備的維修管理

張子龍

摘 要：盾構機在工程項目中，由于受到不同因素的影響，在使用的過程當中會出現各種各樣的故障問題。為保障工程項目順利實施，相應的管理人員必須要徹底排查常見的故障以及維修存在的問題，通過采取科學合理的方式將問題解決，確保順利開展項目工程。本文將基于現代工程技術發展的時代背景，選擇采取不同的處理方案對盾構機常見的故障進行總結，并提出相應的解決方案，實現提升施工進度，降低施工問題的目的。

關鍵詞：盾構機;設備維修;措施

中圖分類號：U455.39 文獻標識碼：A

城市建設與交通事業存在著密切聯系，城市的交通軌道建設為城市經濟發展和人們出行帶來便利。隨著城市軌道交通數量和規模持續增加，提升工程質量，應用先進科學技術，成為施工的重要內容。地鐵施工中，挖掘隧道是核心工程內容，盾構機是成熟度高，應用性廣的技術設備。在眾多建筑項目當中，其應用程度也十分廣泛。但是在使用中也會因為受到各種原因影響而導致應用的質量下降。所以維修人員要經常性地展開為維護與保養工作，確保盾構機使用正常。

1 盾構機應用原理及類型

1.1 盾構機應用原理

開挖地鐵隧道環節，盾構機通過運用設備當中的盾體作為暫時性的支撐。以拼裝完成的管片實現固定之后，再對該動作不斷重復，確保順利地完成地鐵隧道挖掘工程。在具體施工環節當中，還需要在隧道某階段一端位置完成豎井建設。在豎井之中放入盾構機的主體和配件，提前完成設備組裝并完成調試，以確保盾構機應用的正常性。

1.2 盾構機類型分析

盾構機的本質是盾構技術，在組織開展地鐵隧道挖掘時通過應用盾構機以提升挖掘工程的科技屬性。施工之中，盾構機應有良好性能，例如轉運隧道挖掘出的渣土，掘進隧道臨時支撐等等。另外，其最大的優勢是在挖掘中可以一次性開挖成型。盾構機具有很高的技術成熟度，在很多工程建設的現場已經逐漸應用，并且表現出全自動化的優勢，解決在復雜地下環境施工存在的問題。當前我國的地鐵隧道工程實施當中所使用的盾構機普遍存在兩種不同形式，第一種是泥水式盾構機。這種盾構機在進行隧道開挖是要求在具有一定壓力的泥漿當中進行，其可以提供支撐以保證穩定。泥水式盾構機的結構組成，大體分為臂刀頭、水力射流、旋轉刀盤等。在開挖隧道環節，泥土將會轉變為泥漿，通過使用泥漿泵將泥漿從隧道當中運出。第二種是土壓式盾構機。這種盾構機在進行隧道開挖時將泥土料作為穩定的開挖面，將泡沫注入泥土當中，完成土質結構的改善。為了確保機械設備的外部與內部壓力平衡，需要根據實際情況利用開挖面和刀盤形成泥土室。挖掘土料是借助于刀盤旋轉進行的，開挖完成的渣土在運輸時使用螺旋機及輸送帶實現。探究與分析土壓式盾構機經常性出現的問題，是對此類故障進行解決的有效方法。

2 盾構機故障分析

2.1 刀盤故障分析

在項目施工環節中應用盾構機，刀盤故障是經常性出現的故障類型之一。第一，堵塞泡沫孔。這種故障出現的位置大多集中在兩個位置。第一點是臨近于刀盤牛腿的泡沫管，泡沫管在這個位置的分布情況是以彎曲的形式實現的，部分機械設備在這部分的疏通工作中是不能實現目標的，所以出現故障更是難以進行維護。第二點是位于刀盤面的泡沫管。該位置存在的故障是由于泡沫管在應用當中，單向閥閥片耐磨程度下降而存在堵塞現象，降低阻擋土渣的作用力，堵塞泡沫孔。

2.2 推進系統故障

隧道掘進環節是通過運用壓土式盾構機的推進系統實現的，從而有效保障盾構機應用環節中基于土壓穩定的前提展開隧道掘進任務，對土層產生的阻力進行高效抵抗，順利完成隧道工程的掘進任務。在土壓式盾構機推進系統中，其關鍵組成部分有監控測試部分、恒壓變量、推進油缸以及千斤頂。造成土壓式盾構機在推進時系統發生故障，原因主要是集中在周邊環境以及盾構機自身的部件問題。

3 管理與維護盾構機的措施

3.1 具體實施步驟以及工作內容

首先，建筑工程項目的承包商必須要在完成上個工程之后應全面檢查盾構機是否正常，聘請專業的檢測機構仔細檢測與勘察盾構機的重要部件以及工作性能是否完好，同時要針對性地展開相應的可靠性評價以及適應性評價。另外，建筑工程的承包商必須要在最短的時間之內將抽取的盾構機油樣上報給有資質的監管部門，檢測油樣。抽取的關鍵部分以及需要全面開展檢測的內容如下所示：

其次，承包商吊出盾構機以后必須要將其運輸并存放在施工現場，進一步拆解盾構機，并且基于盾構機制造商的評估檢測報告展開進一步的核對任務，確保盾構機中的各個部件具有良好性能，質量得到工程要求的標準。

再次，承包商要將盾構機的再檢驗結果上報給相應的部門，提交的校驗結果主要是專項檢測情況，另外還需要將承建工程的實際情況以及地質特點作出總結，將針對性的故障解決方案和問題處理措施編訂成冊，共同上交到相關檢測部門完成校驗。承包商要詳細地闡述第二步中的所有內容，重點對計劃改造的部件、設備儀器檢測機構、零部件檢測方法和系統各個零部件進行介紹。

之后，承包商需要聘請專業的檢測人員和相關單位審查盾構機改造方案與保養措施，重點對改造完成后的盾構機能否與工程實際情況相符合進行研討，進一步完善盾構機的性能，使盾構機所具備的性能能夠更好地適應工程的實際需求，提升工程施工效率和盾構機的施工質量。

然后，承包商需要整理總結審查專家的意見，逐一保養與維修盾構機系統中的各個部件，更換與改造部分結構，重新優化盾構機改造與保養方案。監理人員必須對方案優化和設備維護保養環節全程跟蹤，監督與管理存在的不足。檢測關鍵部件或者是更換維修關鍵的部件的時候，必須要有建設單位的代表和監理單位工作人員同時在場。改造與維修盾構機去哪過程，最好是能夠將其形成書面材料，對最為原始的維修檢測資料進行歸納與整理，為后期的工作奠定基礎。

最后，組織所有相關部門以及專家展開設備出廠與施工現場的組裝與調試，完成質量驗收工作。

3.2 維修管理中的關鍵問題和注意事項

第一，油樣檢測的結果對整個管理維修工作起著決定性作用，在抽取油樣的時候，必須要控制油樣抽取的時間。堅決不能在盾構機停機之后抽取，而是要在使用盾構機的過程中完成抽取。

第二，盡可能地對本次工程項目承建環節中的盾構機應用情況作出全面了解，承包商可以詳細閱讀上一次工程項目中對盾構機的評價結果以及應用情況，并且將故障與維修記錄進行研討，預判在應用中可能會存在的問題，并且提出相應的問題解決方案以備不時之需。

第三，承包商勘驗與檢測盾構機的時候，必須要嚴格檢測重要部件，如螺旋機、主軸承以及刀盤，承包商可以將檢驗工作委托給制造盾構機的廠商，將廠商出具的檢驗結果進行核對分析，確保萬無一失。

第四，專家團隊在對盾構機的改造方案與維修計劃進行審查時，專家團隊中必須要有地質方面的專業人員和機械方面的專業人員。通過組建完善的專家團隊，為項目審核提供專業意見，保障工作落實的針對性。

4 盾構機常見故障處理方案

4.1 處理刀盤故障的措施

處理堵塞泡沫孔的時候要基于設計原理展開。當盾構機在應用當中出現泡沫孔堵塞現象，那么在疏通時必然存在難度。所以在選擇處理方法時，勢必要以施工的具體環境作為依據而進行。倘若施工工程的周邊擁有比較好的環境，那么可以直接卸下刀盤上的接頭，通過使用管道疏通機以及高壓水機等設備疏通泡沫管。另外還需要不斷提升操作人員的操作技巧以及操作水平，施工企業要注重培養專業的操作人員，由此避免在人為操控當中存在失誤造成設備故障。

在處理立柱焊縫開裂問題時選擇使用氣刨將裂縫刨去，再根據連接部件的大小以及存在的裂紋大小明確開坡口的尺寸，并且選擇應用比較合理的焊接技術完成重新焊接。倘若立柱發生焊接裂縫時，維修人員必須要選擇應用焊條填補開裂的縫隙來保障立柱在焊接時的技術和焊接完成的質量。倘若裂紋較寬，那么維修人員必須要將刀盤旋轉到合適的位置，便于維修人員維修。這樣不僅可以降低在立柱焊接時的困難程度，也可以切實保障焊接工程的質量，提升維修設備的效率。

4.2 處理推進系統故障的方法

當盾構機推進系統發生問題時，需要對推進的偏移量做好嚴格控制。將盾構機掘進環節當中所存在的不穩定現象降低，進而科學的控制掘進過量問題，保證穩定。檢修人員需要在最短的時間內將設備工作所形成的施工曲線進行反饋，動態性等調整與改善施工，有效保證參數具有科學性。對地面沉降和土體移動問題有效控制是保證施工質量的關鍵。在盾構機掘進施工環節之中，檢修人員要合理地控制油缸速度，保證速度在合適范圍之內。特別是要定期檢查推進系統，從而確保順利開展盾構機推進系統施工，降低發生故障的概率。

5 結束語

盾構機在地鐵施工環節使用是尤為普遍的，為了在最短的時間內完成隧道施工，確保施工質量，科學化的應用盾構機并提升盾構機的故障檢查力度和故障處理能力，可以延長盾構機使用壽命，保證工程項目施工效率。本文首先介紹了盾構機在施工環節當中的應用原理，并且闡述了盾構機的兩種分類，分別為泥水式盾構機土壓式盾構機。其次對施工環節之中經常出現的刀盤故障以及推進故障作出闡述，形成盾構機故障的基本認知。再次，分析盾構機在管理與維護當中的具體步驟以及相應的注意事項，以為后期的相關工作人員展開研究時提供借鑒。最后提出常見故障的處理方案，針對于刀盤故障和推進系統故障提出措施，以實現盾構機順利應用。

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