淺談盾構(gòu)機(jī)施工維修保養(yǎng)的重要性

毛義剛

（中鐵二局集團(tuán)有限公司城通分公司，四川成都 610000）

0 引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)工程的發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)的種類也得到了更完善的發(fā)展。在不同的地理?xiàng)l件下，可以選用不同的盾構(gòu)機(jī)，這種方法在我國(guó)很多大城市的施工中常常用到。通過(guò)選用合適的盾構(gòu)機(jī)，能夠有效防止環(huán)境污染，減少故障機(jī)因故障原因所造成的停機(jī)，同時(shí)能夠提高設(shè)備的使用率。盾構(gòu)機(jī)在施工過(guò)程中常見(jiàn)的故障問(wèn)題有推進(jìn)系統(tǒng)漏油、刀座與面板磨損等，所以在維修與保養(yǎng)中需要以檢查調(diào)整為重心，先從外部檢查設(shè)備的整體工作情況，進(jìn)行工作調(diào)試，從而排除故障。

1 盾構(gòu)機(jī)施工中的常見(jiàn)故障問(wèn)題

1.1 盾構(gòu)機(jī)的面片與刀座出現(xiàn)磨損現(xiàn)象

當(dāng)?shù)恫暹M(jìn)土體中，進(jìn)入到加固區(qū)，開始100m測(cè)試推動(dòng)階段。試推的目的是了解盾構(gòu)機(jī)的主要性能，了解地質(zhì)情況，收集和選擇合理的施工參數(shù)。如果泥倉(cāng)壓力大幅上升，為了防止土地表面凸起，從而啟動(dòng)皮帶傳輸機(jī)和螺旋狀運(yùn)輸機(jī)，打開螺旋狀運(yùn)輸機(jī)的閘門，以低速行駛螺旋形運(yùn)輸機(jī)，慢慢地挖掘出土，直到泥土的土倉(cāng)中的壓力達(dá)到正常水平時(shí)，停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)滾刀、刮刀和切割刀由于斷裂的巖石地帶造成損傷或嚴(yán)重磨損時(shí)，將無(wú)法起到屏障的作用，所以圓弧形刮刀座位、切割刀座以及滾刀刃刀座和刀盤面板不能回避地與一塊石頭的直接接觸。此時(shí)，可以依據(jù)情況，打開超挖刀，并且注入適量的水，降低土壤所帶來(lái)的阻力。要用木頭墊起出盾尾的負(fù)環(huán)管片，以防止管片出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。

大型的液壓裝置的障礙常常多樣且復(fù)雜，所以只依靠傳統(tǒng)的故障診斷辦法是不能滿足的，這個(gè)時(shí)候就需要更準(zhǔn)確、可靠的故障檢測(cè)方法。磨損刀座的現(xiàn)場(chǎng)處理方法取決于刀座的磨損程度，對(duì)磨損不嚴(yán)重的刀具，可以用焊接的方法修復(fù)；對(duì)于磨損嚴(yán)重的刀座，簡(jiǎn)單的焊接并不能恢復(fù)刀座的尺寸到原來(lái)的大小，所以只能用其他修理方法。盡快把盾構(gòu)機(jī)的外部和管片之間的空隙填滿。減少地基下沉。填充的注漿量為間隙的180%到250%。注漿的漿液要使用粉末煤灰和黃沙制作而成，再配上少量的水泥，以便于注漿填充入適當(dāng)?shù)呐驖?rùn)土泥漿潤(rùn)滑管中。同時(shí)一定要確保擰緊隧道管片的連接件，否則很容易造成隧道的上浮現(xiàn)象。連接件的初次擰緊以及二次擰緊工作，要在實(shí)踐中找到技巧，不能僅依靠外力，強(qiáng)行擰緊，一定要用巧勁。另外，盾構(gòu)機(jī)的刀具常常會(huì)由于運(yùn)輸過(guò)程中碰撞等問(wèn)題造成刀具裝備表面出現(xiàn)毛刺。一旦出現(xiàn)毛刺這一現(xiàn)象，一定要及時(shí)進(jìn)行打磨處理。所以盾構(gòu)機(jī)的操作人盾構(gòu)機(jī)停止工作后，除了檢查和維修盾構(gòu)機(jī)的問(wèn)題以外，盡量不要離開操作室，防止盾構(gòu)機(jī)在工作中出現(xiàn)異常情況，一旦出現(xiàn)異常情況也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取必要措施。

1.2 盾構(gòu)機(jī)的液壓推進(jìn)系統(tǒng)泄露

由于盾構(gòu)機(jī)的重量大、體積大等特點(diǎn)，所以在運(yùn)輸過(guò)程中，通過(guò)水平運(yùn)輸和垂直吊裝困難極大。所以一般在盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)輸過(guò)程中通常會(huì)采用特制的分體式運(yùn)輸方式，將盾構(gòu)機(jī)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)之后再統(tǒng)一進(jìn)行拼裝。這樣的運(yùn)輸方式很容易對(duì)液壓系統(tǒng)中的油液造成污染，所以在液壓系統(tǒng)的拼接中，應(yīng)該先對(duì)液壓油液進(jìn)行有效處理后，再對(duì)其加油。所以盾構(gòu)機(jī)的操作人員在停止運(yùn)行推進(jìn)后，通常不能離開操作室，除非是正常地檢查維修盾構(gòu)機(jī)的安全問(wèn)題以外。這樣做能夠保證盾構(gòu)機(jī)在出現(xiàn)異常問(wèn)題時(shí)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。盾構(gòu)機(jī)中推進(jìn)系統(tǒng)常見(jiàn)的故障問(wèn)題是液壓故障，液壓故障指的是液壓推進(jìn)系統(tǒng)的泄露問(wèn)題，該泄露問(wèn)題又可以分為外漏和內(nèi)漏兩種情況。出現(xiàn)這一問(wèn)題時(shí)，會(huì)直接影響到元器件的使用性能，從而影響液壓系統(tǒng)的正常工作。同時(shí)，液壓系統(tǒng)在推進(jìn)過(guò)程中，由于各種運(yùn)動(dòng)相互摩擦，會(huì)產(chǎn)生磨屑，磨粒及油液氧化和分解產(chǎn)生的有害化學(xué)物質(zhì)，所以這是盾構(gòu)機(jī)在實(shí)際操作中常見(jiàn)的故障問(wèn)題。

1.3 盾構(gòu)機(jī)的黏土黏著從而堵塞刀盤

盾構(gòu)機(jī)的施工環(huán)境通常是在泥土以及土地中進(jìn)行，并且是垂直向下推進(jìn)的形式。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在黏性土層中進(jìn)行施工時(shí)，由于黏性土層的附著力比較大，黏性強(qiáng)以及流動(dòng)困難等特點(diǎn)，通常會(huì)使黏性土附著在盾構(gòu)機(jī)的刀盤上，從而導(dǎo)致刀盤堵塞等現(xiàn)象。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)作業(yè)時(shí)，會(huì)深挖到黏性土層底部，被刀盤從開挖面上削下來(lái)的黏土?xí)ㄟ^(guò)刀盤的渣槽進(jìn)入黏土倉(cāng)中，并且由于黏土倉(cāng)上壓力的作用，很容易將黏性土壓實(shí)，形成固體泥土，從而堵塞刀盤，影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)刀盤中的黏土首先會(huì)將刀盤支撐臂中心填滿，堵塞刀盤中心的渣槽，使刀盤中心的土體不能通過(guò)中心渣槽進(jìn)入泥土倉(cāng)中。在盾構(gòu)機(jī)不斷作業(yè)時(shí)，會(huì)逐漸將整個(gè)泥土倉(cāng)內(nèi)的空間全部填滿黏性土，并且被填滿的黏性土?xí)怀浞謮簩?shí)，成為固體狀態(tài)，充滿整個(gè)泥土倉(cāng)，形成堵塞。

此時(shí)，盾構(gòu)機(jī)繼續(xù)作業(yè)，刀盤將會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行土體切割，由于刀盤和開挖面的土體之間會(huì)產(chǎn)生巨大的摩擦力，而相互之間的摩擦力會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，刀盤的溫度將會(huì)不斷升高。從而使刀盤與泥土倉(cāng)內(nèi)的泥土不斷地被燒結(jié)固化，最終在整個(gè)刀盤和泥土倉(cāng)內(nèi)形成一個(gè)堅(jiān)硬的泥土塊，該泥土塊會(huì)呈現(xiàn)堅(jiān)硬的固體狀態(tài)。由于泥土塊的形成，刀盤扭矩和盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)阻力都會(huì)迅速增加，從而使螺旋輸送機(jī)無(wú)法出土，造成盾構(gòu)機(jī)無(wú)法進(jìn)行正常的工作。刀盤主承軸的使用壽命會(huì)隨著泥土艙內(nèi)溫度升高而縮短，從而加速主軸承的損壞，甚至有可能出現(xiàn)主軸承壞死的情況，影響盾構(gòu)機(jī)正常工作。

2 盾構(gòu)機(jī)的日常維修與保養(yǎng)

2.1 盾構(gòu)機(jī)維修保養(yǎng)的重要性

盾構(gòu)機(jī)作為城市土地施工建筑中用來(lái)挖掘的常用設(shè)備，必須要保持良好的安全運(yùn)作與備用狀態(tài)，才能夠更有效地發(fā)揮設(shè)備的效率，保障土地施工高效順利的進(jìn)行。所以盾構(gòu)機(jī)的日常維修保養(yǎng)是非常重要的，為了保證這種良好的狀態(tài)，必須通過(guò)正確的操作以及利用合理的維修保養(yǎng)措施，防止盾構(gòu)機(jī)在日常工作中出現(xiàn)不正常故障的現(xiàn)象。由于盾構(gòu)機(jī)的施工情況復(fù)雜，如果不進(jìn)行日常的維修保養(yǎng)可能會(huì)出現(xiàn)零部件以及中軸設(shè)備出現(xiàn)損壞等情況，所以在盾構(gòu)機(jī)日常施工中，要著重對(duì)其進(jìn)行定期的維修及保養(yǎng)。我國(guó)一些早期的盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)達(dá)到了一定的使用年限。為了保證這些盾構(gòu)機(jī)在施工之后正常運(yùn)行，在工程完工后對(duì)盾構(gòu)機(jī)的維修保養(yǎng)工作日常進(jìn)行必不可少。

2.2 盾構(gòu)機(jī)維修保養(yǎng)的方式

通常采用日常。檢查保養(yǎng)以及定期停機(jī)，維修保養(yǎng)相結(jié)合的方式對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行維修保養(yǎng)。如果等待盾構(gòu)機(jī)無(wú)法進(jìn)行正常挖掘工作才進(jìn)行維修保養(yǎng)，這將會(huì)大大影響日常工作效率，加大設(shè)備管理的難度。所以為了保障盾構(gòu)機(jī)工作的安全可靠性，必須對(duì)盾構(gòu)機(jī)的日常維修保養(yǎng)工作重視起來(lái)。通常，盾構(gòu)機(jī)的維修保養(yǎng)方式采用每周停機(jī)24h，強(qiáng)制性地集中進(jìn)行維修保養(yǎng)。通過(guò)日常保養(yǎng)為主，每周停機(jī)維修保養(yǎng)為輔的方式，按照每周每天進(jìn)行定期規(guī)劃維保計(jì)劃。按照每天、每周、每月、每季度、每年制定統(tǒng)一的維保計(jì)劃，有計(jì)劃地對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面的維修檢查，這樣的方式能夠減小盾構(gòu)機(jī)維修保養(yǎng)管理難度。

2.3 常見(jiàn)的維修保養(yǎng)工作

首先對(duì)盾構(gòu)機(jī)的刀盤進(jìn)行維修保養(yǎng)，我們需要觀察刀盤的表面耐磨層是否磨損。對(duì)刀盤的結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行評(píng)估，檢查其是否保持完好。同時(shí)還需要對(duì)刀盤主體結(jié)構(gòu)及焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，由專業(yè)的檢測(cè)公司對(duì)刀盤主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，確認(rèn)主體結(jié)構(gòu)安全且無(wú)內(nèi)裂紋等焊接質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)，進(jìn)而判斷刀盤的維保結(jié)果，對(duì)于有問(wèn)題的刀盤應(yīng)當(dāng)盡快更換，盡快維修。還需要檢查刀盤上所有的道具，如滾刀、刮刀、齒刀等，如有損壞，則需要及時(shí)更換所有損壞的刀具。通常還需要檢查滾刀刀座有無(wú)變形，裂縫，磨損等現(xiàn)象，若外圈部分出現(xiàn)磨損，則采用堆焊的方式進(jìn)行修復(fù)。刀盤上如果出現(xiàn)其他的問(wèn)題，則同時(shí)也需要及時(shí)更換及時(shí)保養(yǎng)。對(duì)前體積主承軸的主要檢修內(nèi)容為，首先主張軸內(nèi)外的密封性進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)其密封性是否良好，將內(nèi)密封拆下來(lái)做外觀檢查，檢查密封是否完好，有無(wú)磨損，破損等現(xiàn)象。還需要對(duì)主軸承密封性能的氣密性進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)氣壓模擬盾構(gòu)機(jī)使用時(shí)主驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的壓力氣壓壓力變化，檢測(cè)其密封性能是否良好。

在盾構(gòu)機(jī)電氣部分，主要是檢查齒輪由供給電以及齒輪油溫度傳感器，監(jiān)測(cè)傳感器等各類儀器設(shè)備是否能夠正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)，如果出現(xiàn)損壞，需要及時(shí)更換設(shè)備，保障盾構(gòu)機(jī)的正常工作。一般情況下，在檢查驅(qū)動(dòng)齒輪及大齒圈是不宜采用常規(guī)的方法將所有的驅(qū)動(dòng)齒輪拆下來(lái)，以此檢查大齒圈的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，這樣的話容易在維修過(guò)程中造成污染，從而容易導(dǎo)致機(jī)器運(yùn)行中出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)液壓站驅(qū)動(dòng)油馬達(dá)帶來(lái)，大齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)觀察孔對(duì)齒圈來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。以上僅列舉了幾項(xiàng)常見(jiàn)的盾構(gòu)機(jī)維修保養(yǎng)的注意要點(diǎn)，還有其他的維修保養(yǎng)，在盾構(gòu)機(jī)施工中，日常的維修保養(yǎng)還需要做得更多，做得更細(xì)致，才能夠保障盾構(gòu)機(jī)的正常工作，保障工程的順利進(jìn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

盾構(gòu)機(jī)的維修保養(yǎng)工作在實(shí)際土地施工中非常重要，所以這項(xiàng)工作在日常工作中，必須更加細(xì)致化的完成。盾構(gòu)機(jī)的維修保養(yǎng)工作應(yīng)該嚴(yán)格遵守盾構(gòu)機(jī)使用手冊(cè)中的要求，定時(shí)定期地對(duì)盾構(gòu)機(jī)的所有組成系統(tǒng)、零部件等，制作成表格計(jì)劃清單的形式，實(shí)際且有效率地做好日常的維護(hù)保養(yǎng)工作，用這樣的方式盡可能地避免盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)的故障問(wèn)題發(fā)生，保障設(shè)備的完好性，提高工程施工的效率。