浅析盾构机主驱动及刀盘管路优化措施

娄伟健　何政律

摘要：随着我国现代化建设进程的进一步推进，在建筑领域对于诸多机械的应用也越来越广泛。具体而言，盾构机作为时下较为常用的施工机械，其凭借优越的性能在大型施工作业中得以广泛应用。本文以盾构机为例，详细探讨了盾构机主驱动和刀盘管路采用GB/T3639-2009标准的管子发生客观试验不合格的现象，着重分析了其出现的具体缘由，经进一步实验发现通过GB/T 8163-2018标准的无缝管，其经试验及特殊工艺工序处理可以满足实际质量需求。希望本文内所探讨的相关内容能够为盾构机相关管路优化提供一定的借鉴意义。

关键词：盾构机;主驱动和刀盘管路;优化措施

一、盾构机主驱动和刀盘管路部件标准应用现状

时下，大多数盾构机的主驱动和刀盘管路部件均根据GB/T3639-2009为基本标准，相应的数量种类都较为繁杂，同时，相应部件的管路上大都应用了较多的过渡弯头，此举虽然能够为操作施工等带来便捷，但其客观地增加了管路焊接的工作量，因此就增加了发生焊接质量不过关、漏焊等问题的概率。在制造生产车间中，根据上述标准进行加工的管子发生了折弯断裂、试压保压不合格的问题，因此需进一步探讨其发生的缘由，从而有针对地实现问题的解决。

二、盾构机主驱动和刀盘管路部件问题剖析

（一）问题现象分析

对供应商所供应的无缝钢管所执行GB/T3639-2009[2]的标准进行生产流程分析，细致探讨发现根据该标准制作的钢管进行了尺寸公差的校验，并没有对于其他性能如材料结构、抗冲击、抗弯、硬度等方面的细节检验，同时其未进行光亮正火处理，这些内容都会在一定程度上导致管子发生了折弯断裂、试压保压不合格的问题。

（二）问题根源分析

对供应商所供应的无缝钢管所执行GB/T3639-2009[2]的标准进行生产流程分析，由于钢管制作工序中缺乏光亮正火步骤这一关键环节，就无法恰如其分地对钢管进行拉拔时的加工硬化应力实现完全消除。这就会在一定程度上导致在弯制时管子会发生应力过度集中的现象，进一步导致裂纹萌生、裂纹扩展以及管子断裂，经过该方法制造的管子无法满足驱动部分及刀盘管路对于折弯性、应变压力的客观需求，相应的安全系数也会大打折扣。

三、盾构机主驱动和刀盘管路部件问题的优化措施

（一）筛选优质材料

为完全实现盾构机主驱动以及刀盘管路对于质量的需求，确保其受应力折弯后不发生开裂、应用压力、抗冲击、硬度等达到相应标准，还需确保钢管内壁清洁、无锈蚀。经进一步分析实验，最终发现经GB/T8163-2018标准处理的无缝管，其经过特殊工艺工序，生产得到的盾构机主驱动和刀盘管路部件能够符合相应的客观需求，同时其经济性也能够得到较好的实现。

（二）盾构机主驱动和刀盘管路部件优化措施及现状

（1）通过GB/T 8163-2018标准的无缝管，其能够实现盾构机驱动和刀盘管路对于压力的基本需求;

（2）通过GB/T 8163-2018标准的无缝管，经正火、淬火、回火处理，材料的屈服度、弯曲度性能良好，至少能够实现90度弯折;

（3）对钢管进行回火后，需对其进行酸洗磷化处理，彻底清洁管内、外浮锈。除此之外，磷化处理后的钢管易于仓库存储，可杜绝二次生锈现象的发生;

（4）与直接采用高压油管相比，通过GB/T 8163-2018标准的无缝管经济成本更低，在保证质量的前提下可满足客观应用需求。

四、盾构机主驱动和刀盘管路部件优化结果实验

（一）优化结果实验

对通过GB/T 8163-2018标准的无缝管，其以经过正火、回火等实际操作，对其进行最小曲率半径实验、保压测试实验，经实验总结发现相应结果均符合理想预期需求，相应最小曲率半径、保压均满足应用需求;

对通过GB/T 8163-2018标准的无缝管，随机对不同规格的管子通过液压弯管机进行冷弯试验，经冷弯操作后，再进行30分钟的0.65MPa压力下的保压实验，经实验总结发现相应结果均符合理想预期需求，可达到需求试压压力、保压时间。

对通过GB/T 8163-2018标准的无缝管，为需求检测热弯状态能否满足客观需求，对实际需求的管子进行Φ80、100、120的递增轮圆工装热弯实验，经实验总结发现相应结果均符合理想预期需求，相应条件下可达到管子客观需求的最小曲率半径。

（二）优化结果实验总结

对通过GB/T 8163-2018标准的无缝管的实验进行总结，相应普遍结论如下：

（1）通过GB/T 8163-2018标准的无缝管可实现对于钢管抗冲击、抗弯、硬度等方面的基本客观需求;

（2）通过GB/T 8163-2018标准的无缝管在实际应用前已进行正火、回火等实际操作，对其通过酸洗磷化处理，可客观实现管路对于清洁度的标准，同时便于后续仓库存储;

（3）通过GB/T 8163-2018标准的无缝管的经济成本更低，能够在一定程度上缩减成本。

五、盾构机主驱动和刀盘管路部件实际应用办法

（1）对于盾构机的关键结构部位，需设计并采用通过GB/T 8163-2018标准的无缝钢管，确保其已经过正火、回火处理，同时已经应用酸洗磷化处理，以此规避由于应力集中导致的断裂问题以及相应的裂纹问题;

（2）倘若依旧将90度弯头应用在刀盘的添加剂注入口急弯转接部位，在实际加工时需预先将所需管子的长度定制妥当并进行点焊固定使其牢固，修缮取下时可通过施焊探伤，相应标准完全符合后才能恰当放置于所需要的部位;

（3）经弯制处理后，盾构机主驱动和刀盘管路部件依旧需进行保压试验，管材、规格改变，相应的工序流程照旧;

（4）在实际应用通过GB/T 8163-2018标准的管子时，需进行详细备注并指明用法、用途、需求，参考注意事项，确保其功能得以完全实现;

（5）在实际应用通过GB/T 8163-2018标准的管子时，对于出现的问题、现象需实时备注并在第一时间进行汇报。

六、总结

在对盾構机主驱动和刀盘管路部件进行设计制造时，必须完全将管路的加工制作、焊接时可能会发生的现象进行完全把控，经反复多次试验洞悉缘由，进而有针对性地提出解决办法。本文详细探讨了盾构机主驱动和刀盘管路采用GB/T3639-2009标准的管子发生客观试验不合格的现象，着重分析了其出现的具体缘由，同时说明了优化措施、优化办法、优化结果，希望相关内容能够为盾构机主驱动和刀盘管路部件的优化提供一定的借鉴价值。

参考文献：

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[2]方门福.地铁控制测量检测技术方法探讨[J].城市勘测，2014（4）：123-126，251.

[3]何小娥.盾构机的刀盘和刀具[J].建设机械技术与管理，2010（5）.

[4]GB/T 8163-2018.输送流体用无缝钢管[S].

[5]GB/T 3639-2009.冷拔或冷轧精密无缝钢管[S].