仲奇峰
(中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司,北京 101300)
隧道施工的整個過程中都離不開盾構設備,而盾構設備經過長時間的使用后極易出現各種故障,不但對施工效率產生影響,還會為施工帶來安全隱患。因此,工程人員必須對盾構設備予以足夠的重視,做好日常管理工作和相應的維護措施,以確保設備的正常運行,為隧道的順利施工提供有力保障。
盾構設備通常比較復雜,包含的子系統較多,如機械類、潤滑類子系統等,這些子系統間相互關聯,最終形成一個大系統。為確保盾構施工過程中能夠穩定推進,需盡量降低系統、設備的故障率,盾構設備日常管理及維護工作具有重要的現實意義。其中應重點關注較容易發生故障的子系統,并且對設備各部分實際運行情況進行全面排查,掌握其整體性能,做好相應的預防措施。維護盾構設備必須遵循“邊操作邊保養”的原則,并以預防為主[1]。此外,盾構設備的日常管理需結合實際情況,建立相應的管理制度,規范施工人員的操作行為,避免因主觀因素產生不良影響。
對盾構機進行點檢及巡檢時,主要對象是設備中的眾多點位,通過此方法可以對設備實施全面監控,及時發現其中存在的各種故障和安全隱患,以便在故障萌芽狀態便將其消除,以此降低故障發生率。在構建點檢和巡檢制度時,需從選人、選點、選時、選標、選項以及選法等方面入手,其中,選人主要指挑選專業施工人員,如機械工程師、液壓工程師、電氣工程師以及專業的操作人員,并明確其職責范圍;選點主要指選擇重點維保的部位;選時主要指制定維修保養周期以及具體的實施時間;選標主要指選擇合適執行標準,針對不同的實施內容制定與之相對應的執行標準;選項主要指根據確定部位具有的特征以及設備的實際情況選擇維保項目;選法主要指針對每項具體操作選取合適的工具、材料以及方法等。
(1)監測管理。通過對設備各項參數的實時監測,可以準確掌握故障發生時段,并對故障作出準確預判。監測主要是利用各種輔助工具對設備的溫度、壓力、流量、電流油液、扭矩、振動、噪聲等參數進行監督測量,以便及時發現其中隱藏的問題,并根據問題制定相應的解決方案。需根據設備具備的復雜性和重要性來確定相應的監測內容和檢測要求,可根據實際情況對受控設備進行分級,以此為其診斷方式提供參考依據[2]。一般可將受控設備分為A、B、C 三個級別,A 級代表關鍵設備,B 級代表重要設備,C級則代表普通設備,對檢測對象實施分級管理(表1)。
(2)故障診斷。在對設備進行維修的時候,故障診斷是關鍵,要想將設備中的各種故障準確無誤的診斷出來,需要先了解設備的工作方式、具備的各項功能以及設備主要結構等,然后掌握其主要零部件的故障情況,最后需掌握故障檢測步驟和分析方法。
盾構機每天保養時間不得低于4 h,保養的主要內容有設備檢查、設備調整、設備固定、設備潤滑、設備清潔、設備防腐等工作。盾構機設備主要對其主軸承內部的密封部位、盾尾部分的底部位置、管片安裝部分的軌道部位、推進油缸部分的活塞表面位置、皮帶機部分的從動輪部位、用于管片輸送作用的小車部位、所有電機部位、泵以及所有閥組部位、配電柜內外位置等進行清潔;固定主要是固定連接機械部分和電氣部分的部位,以及液氣線路部分等;潤滑過程中不僅要檢測其自動潤滑系統,還應對需要潤滑的部位進行手動潤滑;結合施工情況合理調整設備,加強其排污系統和冷卻系統,保護變壓器部分和高壓電纜部分的卷筒,以免渣土撒落上面;盾構機防腐主要是避免設備中的電氣液壓配件被腐蝕,注意及時補漆。

表1 盾構機監測
結合修護保養方案,根據保養期限提出的要求制定保養計劃,并記錄好保養內容以及相應的處理結果[3]。保養周期通常有周保、月保、季保、年保,其中,周保內容主要包括對主軸承部分、主驅動部分和螺旋輸送機部分的變速箱油位及污染程度進程檢查;月保主要內容包括檢查倉門處的潤滑、應急燈的電量情況以及液壓系統中畜能器的壓力狀態等;季保主要內容包括檢查土泵潤滑情況、吊機鏈條張力和磨損情況以及吊鉤情況等;年保主要內容包括更換空壓機中的空慮芯和齒輪油等。
對盾構施工設備進行維保后,應建立相應的維保檔案,其目的在于總結設備運行的一般規律,以便及時查找其中存在的安全隱患。對設備具體使用情況進行記載的主要內容包括使用時間、具體的工作量以及各項功能的實際情況等;對設備保養進行記載的內容主要包括保養項目、保養內容以及保養程度等;對設備維修進行記載的內容主要包括維修部位、維修原因、維修方法以及維修人員等信息。通過設備實際劣化程度可以判斷刀具的破損規律,以此確定更換刀具的地點和配備數量等。
對盾構機進行維修和保養時經常會出現以下錯誤做法:
(1)盲目拆卸。對盾構設備進行盲目拆卸極可能破壞設備性能,使其產生動力不足等現象,如此不僅無法有效排除原有故障,還會導致各種新故障。因此,如果設備出現故障,應盡量使用儀器進行檢測,并結合各種方法,如排除法、比較法等,排除其中的障礙,進而查找故障原因。
(2)盲目更換設備零部件。在對設備進行維修時,如還不了解其性能便盲目更換零部件,很容易誤拆沒有問題的零部件,或者原本可以通過維修就恢復正常的部件卻被換掉,進而導致資源的浪費。
(3)購置了質量不合格的配件。有些市場上出售的配件質量不合格,導致其質量差的原因有很多種,如庫存時間過長、性能不佳或者其本身質量問題等,有些施工單位為省錢而購買質量不過關的配件,進而導致各種故障的產生。
(4)沒有對零件進行有針對性的檢測。如果設備的部位不同、機型不同、運動精度不同,則其檢測需求也不同,因此,維修時必須認真測量,尤其是針對第一次拆卸或未經測量便進行裝配或拆卸的情況,測量不認真會導致零件提前報廢。
(5)對系統原有參數進行隨意調整。設定系統參數時必須在專業人員的指導下進行,絕對不可以隨意進行調整。
綜上所述,盾構設備是地鐵隧道施工的關鍵,其日常管理工作和維保措施不僅具有現實意義,還是確保施工效率的關鍵。盾構施工設備在實際工作過程中需由專業人員對其實施管理和相應的維保工作,并結合工程具體需求,切不可盲目操作。通過實例分析發現,只要對盾構施工設備進行合理管理,并采取有效的維保措施,不僅可以提高施工效率,還可以延長使用壽命,為工程質量提供保障。