浅谈TK961湿式喷射机在隧道施工中的运用

2011-01-25岳淑坤辛登云

凿岩机械气动工具 2011年1期

岳淑坤，辛登云

（石家庄铁道大学四方学院，河北石家庄050228）

随着混凝土湿喷技术的应用，各国分别开发出一系列的湿式混凝土喷射机。根据湿式混凝土喷射机的工作原理，分为泵送型及气动型两大类。泵送型主要有柱塞泵式湿喷机、螺杆泵式湿喷机、软管挤压泵式湿喷机等。

目前，由于湿喷技术具有明显的优势，湿式混凝土喷射机在工程中的应用越来越普遍。但是，由于湿喷混凝土施工成本高于干喷混凝土施工成本，使湿式混凝土喷射机在国内的推广受到一定程度的限制。但是，随着环保意识的加强，以及人们对喷射混凝土施工质量更高的要求，湿式混凝土喷射机必将越来越多地取代干式混凝土喷射机而成为喷射混凝土作业的主要机具。

1 湿式喷射机工作特点

（1）湿式喷射机工作时与干喷机有着截然不同的特点，湿式喷射机喂料时所用的料是拌合机根据工程部位砼强度标号，按已经计算好的配合比，搅拌成标准的砼料（砼中已配有钢纤维），然后喂料于喷射机，砼料由料斗在振动器的作用下落入转子上的钢套内，转子不停的转动，使活塞转到气料混合仓时，受外来强大的气压，使钢套内的砼料被吹走，砼料经输送管到达喷头，与液体速凝剂相结合后被喷至工作面上，由于喷到工作面上的砼料是事先搅拌好的标准砼料，所以砼强度有了可靠保证，而干喷机是干粉料在喷头处同水结合后喷到工作面上，这样水灰比例难以控制到标准，也没有充分的搅合机会，这样砼的强度就不会稳定。

（2）由于湿喷机喷到工作面上的是标准砼料，和易性较好，粘结速度快，这样造成的回弹率也相对较低，一般能控制在20%以内（熟练操作工艺情况下），而干喷机喷到作业面上砼料和易性较差，部分砼料仍处在干粉状态，加之气力的作用使相当一部分砼料被回弹掉，其回弹量甚至超过30%，造成较大浪费。

（3）湿喷机作业时由于从喂料到作业面上，砼料都是湿的，故粉尘很少，对作业面、机器旁周围空气污染较少，其粉尘浓度小于10mg/m3，对工作人员身体健康影响较小。而干喷机作业时喂入料斗内的料全是干粉料，在喷射时和易性较差，故造成较大的污染，对工作人员身体健康影响较大。

2 湿式喷射机工作缺点

（1）湿式喷射机由于应用时间较短，在设计制造方面还存在缺陷，国内生产厂家极少，构不成竞争，这对于提高机器性能、降低出售价格有一定的影响。目前湿式喷射机的市场价格和配件供应价格都偏高，给使用者加大了成本。

（2）湿式喷射机在具体使用过程中，故障率比较高，原因除操作人员缺乏经验操作不当外，常见的易发故障主要有：①滚子轴承损坏②电气系统故障③速凝剂管路堵塞④振动器断线、断螺杆⑤活塞破裂、断螺杆⑥跑道磨损较快等。

（3）湿式喷射机对砼料的要求比较严格，水灰比要严格控制，粗骨料要求不能大于15mm。坍落度要求在6～18cm范围内，否则会影响喂料速度，更易引起堵管。

（4）湿式喷射机对系统气压的要求比较严格，一般系统气压低于0.5MPa时不能开机，否则容易引起堵管和造成机器故障。

3 TK961湿式喷射机的主要技术性能

生产效率：5m3/h

粗骨料最大粒径：15mm

液体速凝剂的掺加量：0～7%

适用砼：塑性砼

坍落度：6～18cm

适用工作压力：0.3～0.7MPa（系统气压大于0.5MPa）

耗气量：10立方/每分钟

最大输送距离为：水平30米，垂直20米机旁粉尘：＜10mg/m3

回弹率平均水平：＜15%

配用电机功率：主电机7.5kW，振动电机0.6+0.55kW

转子转速：11.68转/分钟

重量：2吨

凸轮仓内轨道距离：内762mm，外900mm

外形：（长×宽×高）2200×1400×1540mm

轴距：1200mm

4 TK961湿式喷射机工作中时常出现的故障及排除办法

我们从2000年11月份开始在布陇箐隧道进行湿喷作业，通过近一年来的使用，我们初步对湿式喷射机有了一定的了解，也掌握了一定规律。现就作业时经常出现的故障和排除方法作一简单的阐述。

4.1 电气系统

电气系统结构比较复杂，故障也较多，由于喷射机是在洞内使用，潮湿，空气污染和洞内积水等都会对电气系统产生一定的影响。

（1）通电后各电机都不能起动，原因是：

①漏电。空气开关1K处于分离状态，可将该开关重新闭合；

②电源缺相。可检查外接电源和电气系统中电源变压器初级线路，看保险座熔芯是否被烧断（3RD——RL1-25）；

③急停车按钮没有复位。复位该按钮（10K—PD8-R01）；

④控制变压器无110V电压输出，使控制电路无电，可察看变压器出线接触情况（4号线）；

⑤转子转向开关没有复位，这时交流接触器可以动作，但电机不转，电压表无指示。可将该开关转向正顺方向（2K—LW5—15—5.5N）；

⑥各停止按钮中任何一个停止按钮有问题时都会造成不能起动。停止按钮容易受粉尘污染，造成触点不能处于闭合状态，应经常检查，必要时更换新按钮；

⑦中间继电器松动，电气系统中设有机床用继电器一只作为该电路系统的中间继电器，是插入式的。由于经常开关门时连接线会碰到该继电器，容易产生松动，所以应注意该继电器的松紧情况。

（2）作业一段时间后突然停机，这是喷射机经常出现的毛病，原因是：

①堵管。砼料输出管被堵后，工作气压会突然上升，导致压力继电器动作，电路控制系统失去电源，突然停机。可拆下输出管道清理；

②热继电器跳闸。一般来说超负荷运行容易使热继电器跳闸，可按复位按钮复位，同时注意负荷；

③漏电开关1K跳闸。一般是电缆线有漏电现象，包括外接电源电缆、主电机电缆和振动器电机电缆。振动器漏电是常有的事，因为长期振动工作会将电缆线磨破或接线头松动、接地等。冲洗机器不注意使水进入电器系统时，也会出现停机现象；

④烧保险。一般是相线短路，应仔细检查，其次是过载运行并时间较长；

⑤控制变压器烧坏。闻一闻是否有烧焦的味道，看一看变压器是否变黑，或用电表测试，这种情况较少。

（3）电机中，单独有一电机不能起动。

①通往该电机电源线有问题，检查该电路；

②该电机用交流接触器触点烧坏，或接触器线圈烧坏，更换该接触器；

③该电机保险烧坏，更换熔芯或熔丝；

④起动按钮接触不好或从起动按钮至交流接触器控制线圈间线路不通，检查这段线路。

4.2 机械故障

（1）滚子轴承坏。

由于滚子轴承是在沿着一个特别的轨道上作渐变运行，如同汽车在弯道上行驶，使轮子受到一种扭动力量，滚子轴承运转时除有一个上顶的力量外，更主要是受到一个扭弯力量，使滚子外侧受力比内侧大的多，这样滚子磨损加剧极易造成损坏，如果检查不及时，不能及时更换将使连杆套被卡坏，使故障扩大，修理难度加大，滚子轴承应经常检查，及时更换。更换时，打开凸轮仓，手动转动转子，每个都作仔细检查，找出已损坏的滚子，用19#套筒和快速扳手，拆开销杆，再用撬杆上撬连杆，滚子自然就会脱落。

（2）其它电机都能转动，而主电机不转。

如果电路系统正常，主电机不能转动，一般是拉杆过紧，使结合板死死地压住转子上的垫板阻力过大，无法转动，可松动拉杆。

（3）孔漏浆严重。一般是活塞磨坏密封不严使浆液下漏。可更换新活塞。

（4）缸套损坏。

一般是由于滚子损坏后未及时发现坏滚子在凸轮仓内形成阻碍所致，更换时较为复杂。首先打开压板，然后松开衬板螺栓，取下衬板把所有活塞全部拆除，用专用工具拆下转子体和所有连杆，拆出缸套后，拆下损坏的连杆套，更换上新品，最后按反顺序依次装配。

（5）速凝剂管路系统故障

湿喷机使用的速凝剂是液体速凝剂，机器在设计制造时已考虑了速凝剂的加入，传送及掺量调整等操作起来极为方便，但这部分系统也容易出现一些故障，我们在实践中总结了一些有关速凝剂管道故障的分析及排除方法，有关这方面的内容见表1。