盾构设备维修保养与配件管理措施

2021-10-09廖涵

工程建设与设计 2021年13期

廖涵

（中铁二十二局集团市政工程有限公司，广州 510800）

1 引言

盾构设备是一种技术密集型专业工程机械，集传感、液压、电气、机械、信息技术等为一体，被广泛运用于底层结合复杂的铁路、水电、地铁等隧道工程。因为盾构设备具有施工速度快、控制环节多、自动化程度高等特点，所以，对盾构设备加强维修保养和配件管理，具有非常有必要的现实意义。

2 盾构机常见故障分析

2.1 管片拼装机故障分析

在隧道施工中，由于实际盾构机的压力往往与设计盾构机压力有偏差，通常都会超过设计上所能承受的实际压力，因此盾构机使用周期往往会比预想的要更短，从而导致盾构机在施工过程中出现磕头的现象。

当控制管片拼装机发生故障、移动的PLC 模块出现问题、模块内部损坏时，都会让管片拼装机无法继续工作。此外，如果在结构复杂的地下隧道中操作不当，也会使盾构设备出现下沉和低头故障的情况。

2.2 刀座和面板出现磨损问题

盾构机在隧道中正常作业时，主要是靠后部推进系统持续将盾构机向前推进；与此同时，液压马达驱动刀盘会不停旋转切削围岩，而开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓再运输至隧道外从而完成掘进。

但是，当滚刀、切刀和弧形刮刀长期在硬岩层中作业或遭到碰撞造成严重磨损，而导致其无法对刀座和面板起到保护作用时，刀座和刀座面板便开始与坚硬的岩石层直接接触，这极易出现严重损坏的情况，导致机械无法再继续运转，此时需及时更换。

2.3 液压推进系统的泄漏问题

盾构设备体积巨大，整机吊装、运输基本上难以操作。因此，在生产时，要将其按单元分体制作，到施工现场后再进行拼装。一般来说，盾构设备各单元拆解与拼装，都容易导致液压系统油液泄露，从此造成环境污染。此外，因施工现场条件通常都十分有限，难以做到精密拼接，所以部分拼装接口不能恰当处理，故而实际操作中容易造成液压系统油液泄漏。盾构机主机剖面图见图1、图2。

图1 盾构设备主机剖面图

图2 盾构设备主机剖面图

3 盾构设备维修和保养方法

3.1 定期维修与日常保养相结合

定期维修与日常保养是盾构设备保养维修时使用最频繁的方法。在此过程中，需要注意的事项有：

1）在平时的使用过程中，要全面了解盾构设备的使用情况，并关注其是否出现故障并及时发现问题、解决问题；

2）在日常工作中，若盾构机出现问题，停机维修是较理想有效的解决办法；

3）针对盾构机的维修保养制定1 个完善的定期维修方案，以保证盾构机能得到及时有效的维修，从而提高设备的工作效率；同时，为提高盾构机的工作性能，在盾构机的附属设备和配件方面，也要加强保养与管理。

3.2 分散检查与集中保养相结合

要更全面地了解盾构机的使用情况，就需要采取集中保养的方式。具体来说，就是每天登记正在使用中的盾构机，并为其做7 d/ 次的日常检查；同时，确定7～14 d 为1 周期的检查周期，以及时发现盾构机存在的故障和问题。

不仅如此，还要根据施工现场的实际情况制定集中保养的规划方案，并将责任落实到位[1]。在日常保养中，需落实分散检查工作，并对盾构机和附属设备的使用情况做随机检查。

3.3 重点排查与全面检查相结合

要全面检查机械设备，就必须确立好高效的排查方法，并依据机械的实际状况进行检查。由于液压驱动的油液泄漏是盾构机常出现的故障，因此，需将盾构机械的液压驱动装置作为重点排查对象。

油液泄漏通常出现在管道的拼接口处，而管道纹路中也会经常堆积脏污，这会导致液压驱动装置遭到损坏。如果盾构机发现上述问题，最好的解决办法是对机械设备停机并维修。值得注意的是，在维修某些电气设备时，最好也要关闭液压系统，因为，这可以对整个盾构机的保养起到很好的效果。

4 盾构设备配件管理

4.1 规范配件的采购流程

采购工作的重要步骤是配件的管理，这决定了配件质量的优劣。配件的管理主要分为以下3 点：

1）科学选择供货商。在选择供货商之前，要做好合理配件规划，并从工程实际情况着手，对比挑选2～3 个供货商。

2）分析产品性价比。根据供货商提供的产品信息、配件的出厂时间以及其产品价格系统分析产品，在已经挑选的供货商中寻找出拥有最优性价比的产品。

3）增强采购效率。为防止出现退换货物的现象，在挑选供货商时优先考虑产品的质量和品质；此外，还要仔细了解供货商的配件信息以及其发货的时间，不能出现配件数量不达标的现象；同时，管理人员可将供货商的信息统一起来，构建完整的信息网，方便采购工作。

4.2 制订合理配件库存计划

为加强管理配件库存，规范使用配件，应对配件严格分类放置，精细到每种配件的名称、型号、数量、规格、性能等。同时，还要定期盘点仓库里配件的数量，以保证数目和账目保持一致。

当前，将信息技术引入到库存管理中，运用信息化管理，实时检查配件数量，不仅可以实现精准管控和精细管理，还可以增强管理效果、减轻人工负担[2]。这是因为计算机系统可对不同的流程建立各自管理系统，以保证成本管理、配件出入、财务监管等流程中产生的费用能实时、高效反映，为采购提供参考。此外，盾构机的管理人员和财务管理人员可通过系统详细了解盾构设备的维修和替换状况，以在更好地落实责任成本的同时，提高配件的管理水平。

4.3 规范施工现场

因为盾构机配件与平常的机械配件有所不同，其配件货源较为紧缺，所以一旦发生配件缺少会使企业投入成本升高。为节约配件成本，除了需加强对配件的管理外，还需配置专业的配件维修人员，以提升配件的使用效率。

对此，维修人员要按照施工现场出现的实际问题来修理与保养损坏的盾构配件，并避免一些可能会损坏配件甚至产生更严重问题的不正确修理方式。对此，为增强施工现场安全，对配件的维修可以采取“以修理为主，更换使用时间较长、成新度低的配件”的方式，这样不但可以降低采购成本，而且能保证配件的质量。同时，配件工程师必须具有专业的素养，在平时管理过程中注意配件的保养，以避免因不恰当的保管方法而造成配件损坏和降级，并做好部分配件的修复和回收工作，降低配件成本[3]。

当前，在盾构项目中，维修保养人员往往会采取维保工程师与维保人员分开的模式。但是，受到大部分维保人员缺乏系统的知识培养、维保工程师缺乏实际操作能力等影响，维修保养的质量普遍都很难得到真正的提升。概言之，盾构设备的维修保养工作绝大多数仍然停留在事后更换配件的阶段，维修成本难以降低。

针对上述情况，应提升维保工程师的实际操作能力，并对维保人员进行业务培训，从而培养出一批拥有过硬技术的维修工程师和技师，以更好地提高行业整体的维修保养能力。

4.4 配件的维修与使用

要最终确保盾构机的配件使用情况，就必须对配件管理做最后的数据反馈和详细的使用报告。通过问询管理配件的工程人员，可以知晓配件在使用过程中的问题和性能上的缺陷；通过严密的管理体系，可以最终对配件的使用做一个反馈和总结，并针对问题制订详细的改进计划。当配件出现问题时，要与供货厂家积极联系，找出存在质量问题的原因，并商讨解决办法，提升配件的质量。另外，对于一些无法维修的配件，要与供货厂家积极沟通，依照采购合约索赔，以进一步保护自身合法权益。

配件能否正常使用，是施工能否顺利开展的一大要素。所以，对配件定期维修，可以及时发现机器出现的问题，从而采取有效维修措施。在日常操作过程中，对配件的保养和维修，应做到：

1）严格按照标准对施工场地的配件进行拆卸和组装，以保证工程施工进度；

2）设立配件的详细资料，对其使用过程实时跟进和检查，为配件优劣与否提供资料；

3）1 个盾构设施是由成百个甚至上千个配件组成的，每个配件出现问题都有可能致使盾构机无法正常工作，所以，要及时更换陈旧配件，从而大幅提高工作效率。