盾构机掘进阶段设备的维修管理

张子龙

摘 要：盾构机在工程项目中，由于受到不同因素的影响，在使用的过程当中会出现各种各样的故障问题。为保障工程项目顺利实施，相应的管理人员必须要彻底排查常见的故障以及维修存在的问题，通过采取科学合理的方式将问题解决，确保顺利开展项目工程。本文将基于现代工程技术发展的时代背景，选择采取不同的处理方案对盾构机常见的故障进行总结，并提出相应的解决方案，实现提升施工进度，降低施工问题的目的。

关键词：盾构机;设备维修;措施

中图分类号：U455.39 文献标识码：A

城市建设与交通事业存在着密切联系，城市的交通轨道建设为城市经济发展和人们出行带来便利。随着城市轨道交通数量和规模持续增加，提升工程质量，应用先进科学技术，成为施工的重要内容。地铁施工中，挖掘隧道是核心工程内容，盾构机是成熟度高，应用性广的技术设备。在众多建筑项目当中，其应用程度也十分广泛。但是在使用中也会因为受到各种原因影响而导致应用的质量下降。所以维修人员要经常性地展开为维护与保养工作，确保盾构机使用正常。

1 盾构机应用原理及类型

1.1 盾构机应用原理

开挖地铁隧道环节，盾构机通过运用设备当中的盾体作为暂时性的支撑。以拼装完成的管片实现固定之后，再对该动作不断重复，确保顺利地完成地铁隧道挖掘工程。在具体施工环节当中，还需要在隧道某阶段一端位置完成竖井建设。在竖井之中放入盾构机的主体和配件，提前完成设备组装并完成调试，以确保盾构机应用的正常性。

1.2 盾构机类型分析

盾构机的本质是盾构技术，在组织开展地铁隧道挖掘时通过应用盾构机以提升挖掘工程的科技属性。施工之中，盾构机应有良好性能，例如转运隧道挖掘出的渣土，掘进隧道临时支撑等等。另外，其最大的优势是在挖掘中可以一次性开挖成型。盾构机具有很高的技术成熟度，在很多工程建设的现场已经逐渐应用，并且表现出全自动化的优势，解决在复杂地下环境施工存在的问题。当前我国的地铁隧道工程实施当中所使用的盾构机普遍存在两种不同形式，第一种是泥水式盾构机。这种盾构机在进行隧道开挖是要求在具有一定压力的泥浆当中进行，其可以提供支撑以保证稳定。泥水式盾构机的结构组成，大体分为臂刀头、水力射流、旋转刀盘等。在开挖隧道环节，泥土将会转变为泥浆，通过使用泥浆泵将泥浆从隧道当中运出。第二种是土压式盾构机。这种盾构机在进行隧道开挖时将泥土料作为稳定的开挖面，将泡沫注入泥土当中，完成土质结构的改善。为了确保机械设备的外部与内部压力平衡，需要根据实际情况利用开挖面和刀盘形成泥土室。挖掘土料是借助于刀盘旋转进行的，开挖完成的渣土在运输时使用螺旋机及输送带实现。探究与分析土压式盾构机经常性出现的问题，是对此类故障进行解决的有效方法。

2 盾構机故障分析

2.1 刀盘故障分析

在项目施工环节中应用盾构机，刀盘故障是经常性出现的故障类型之一。第一，堵塞泡沫孔。这种故障出现的位置大多集中在两个位置。第一点是临近于刀盘牛腿的泡沫管，泡沫管在这个位置的分布情况是以弯曲的形式实现的，部分机械设备在这部分的疏通工作中是不能实现目标的，所以出现故障更是难以进行维护。第二点是位于刀盘面的泡沫管。该位置存在的故障是由于泡沫管在应用当中，单向阀阀片耐磨程度下降而存在堵塞现象，降低阻挡土渣的作用力，堵塞泡沫孔。

2.2 推进系统故障

隧道掘进环节是通过运用压土式盾构机的推进系统实现的，从而有效保障盾构机应用环节中基于土压稳定的前提展开隧道掘进任务，对土层产生的阻力进行高效抵抗，顺利完成隧道工程的掘进任务。在土压式盾构机推进系统中，其关键组成部分有监控测试部分、恒压变量、推进油缸以及千斤顶。造成土压式盾构机在推进时系统发生故障，原因主要是集中在周边环境以及盾构机自身的部件问题。

3 管理与维护盾构机的措施

3.1 具体实施步骤以及工作内容

首先，建筑工程项目的承包商必须要在完成上个工程之后应全面检查盾构机是否正常，聘请专业的检测机构仔细检测与勘察盾构机的重要部件以及工作性能是否完好，同时要针对性地展开相应的可靠性评价以及适应性评价。另外，建筑工程的承包商必须要在最短的时间之内将抽取的盾构机油样上报给有资质的监管部门，检测油样。抽取的关键部分以及需要全面开展检测的内容如下所示：

其次，承包商吊出盾构机以后必须要将其运输并存放在施工现场，进一步拆解盾构机，并且基于盾构机制造商的评估检测报告展开进一步的核对任务，确保盾构机中的各个部件具有良好性能，质量得到工程要求的标准。

再次，承包商要将盾构机的再检验结果上报给相应的部门，提交的校验结果主要是专项检测情况，另外还需要将承建工程的实际情况以及地质特点作出总结，将针对性的故障解决方案和问题处理措施编订成册，共同上交到相关检测部门完成校验。承包商要详细地阐述第二步中的所有内容，重点对计划改造的部件、设备仪器检测机构、零部件检测方法和系统各个零部件进行介绍。

之后，承包商需要聘请专业的检测人员和相关单位审查盾构机改造方案与保养措施，重点对改造完成后的盾构机能否与工程实际情况相符合进行研讨，进一步完善盾构机的性能，使盾构机所具备的性能能够更好地适应工程的实际需求，提升工程施工效率和盾构机的施工质量。

然后，承包商需要整理总结审查专家的意见，逐一保养与维修盾构机系统中的各个部件，更换与改造部分结构，重新优化盾构机改造与保养方案。监理人员必须对方案优化和设备维护保养环节全程跟踪，监督与管理存在的不足。检测关键部件或者是更换维修关键的部件的时候，必须要有建设单位的代表和监理单位工作人员同时在场。改造与维修盾构机去哪过程，最好是能够将其形成书面材料，对最为原始的维修检测资料进行归纳与整理，为后期的工作奠定基础。

最后，组织所有相关部门以及专家展开设备出厂与施工现场的组装与调试，完成质量验收工作。

3.2 维修管理中的关键问题和注意事项

第一，油样检测的结果对整个管理维修工作起着决定性作用，在抽取油样的时候，必须要控制油样抽取的时间。坚决不能在盾构机停机之后抽取，而是要在使用盾构机的过程中完成抽取。

第二，尽可能地对本次工程项目承建环节中的盾构机应用情况作出全面了解，承包商可以详细阅读上一次工程项目中对盾构机的评价结果以及应用情况，并且将故障与维修记录进行研讨，预判在应用中可能会存在的问题，并且提出相应的问题解决方案以备不时之需。

第三，承包商勘验与检测盾构机的时候，必须要严格检测重要部件，如螺旋机、主轴承以及刀盘，承包商可以将检验工作委托给制造盾构机的厂商，将厂商出具的检验结果进行核对分析，确保万无一失。

第四，专家团队在对盾构机的改造方案与维修计划进行审查时，专家团队中必须要有地质方面的专业人员和机械方面的专业人员。通过组建完善的专家团队，为项目审核提供专业意见，保障工作落实的针对性。

4 盾构机常见故障处理方案

4.1 处理刀盘故障的措施

处理堵塞泡沫孔的时候要基于设计原理展开。当盾构机在应用当中出现泡沫孔堵塞現象，那么在疏通时必然存在难度。所以在选择处理方法时，势必要以施工的具体环境作为依据而进行。倘若施工工程的周边拥有比较好的环境，那么可以直接卸下刀盘上的接头，通过使用管道疏通机以及高压水机等设备疏通泡沫管。另外还需要不断提升操作人员的操作技巧以及操作水平，施工企业要注重培养专业的操作人员，由此避免在人为操控当中存在失误造成设备故障。

在处理立柱焊缝开裂问题时选择使用气刨将裂缝刨去，再根据连接部件的大小以及存在的裂纹大小明确开坡口的尺寸，并且选择应用比较合理的焊接技术完成重新焊接。倘若立柱发生焊接裂缝时，维修人员必须要选择应用焊条填补开裂的缝隙来保障立柱在焊接时的技术和焊接完成的质量。倘若裂纹较宽，那么维修人员必须要将刀盘旋转到合适的位置，便于维修人员维修。这样不仅可以降低在立柱焊接时的困难程度，也可以切实保障焊接工程的质量，提升维修设备的效率。

4.2 处理推进系统故障的方法

当盾构机推进系统发生问题时，需要对推进的偏移量做好严格控制。将盾构机掘进环节当中所存在的不稳定现象降低，进而科学的控制掘进过量问题，保证稳定。检修人员需要在最短的时间内将设备工作所形成的施工曲线进行反馈，动态性等调整与改善施工，有效保证参数具有科学性。对地面沉降和土体移动问题有效控制是保证施工质量的关键。在盾构机掘进施工环节之中，检修人员要合理地控制油缸速度，保证速度在合适范围之内。特别是要定期检查推进系统，从而确保顺利开展盾构机推进系统施工，降低发生故障的概率。

5 结束语

盾构机在地铁施工环节使用是尤为普遍的，为了在最短的时间内完成隧道施工，确保施工质量，科学化的应用盾构机并提升盾构机的故障检查力度和故障处理能力，可以延长盾构机使用寿命，保证工程项目施工效率。本文首先介绍了盾构机在施工环节当中的应用原理，并且阐述了盾构机的两种分类，分别为泥水式盾构机土压式盾构机。其次对施工环节之中经常出现的刀盘故障以及推进故障作出阐述，形成盾构机故障的基本认知。再次，分析盾构机在管理与维护当中的具体步骤以及相应的注意事项，以为后期的相关工作人员展开研究时提供借鉴。最后提出常见故障的处理方案，针对于刀盘故障和推进系统故障提出措施，以实现盾构机顺利应用。

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