地铁盾构施工设备管理维保技术

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【摘要】机械、液压、电气和其他协助系统构成了地铁隧道施工盾构机。由于设备系统构成比较复杂，且占用面积较大，因此其操作难度系数很高。鉴于此，本文以具体的工程实例为研究背景，并与盾构机设备的特点相结合，着重分析盾构机设备管理和维护、保养技术，经论证，盾构机施工效果良好。

【关键词】地铁盾构施工设备；管理与维保；技术分析

盾构施工设备是地铁施工建设中的常用机械设备，其有效地提高了施工效益，并且产生巨大的经济效益。但是，由于其往往会使用时间较长时间，因此故障出现的频率也就相应地会很高。这在导致施工效率就降低的同时，也存在巨大的安全隐患，由此，盾构施工设备的管理与维护就显得尤其重要。

1工程概况

工程区间起止里程：①右线起止里程为YDK37+324.450～YDK39+710.0（YDK39+398.536=YDK39+400.000，短链1.464m），全长2384.086m；②左线起止里程为：ZDK37+250.650～ZDK39+710.0（ZDK39+317.214=ZDK39+300.000长链17.214m），全长2476.564m。盾构法施工被应用到该区间内，外径和内径分别为6.0m和5.4m的盾构隧道衬砌管的宽是1.5m，厚是0.3m，一共是6块：封顶块F，邻接块L1、L2，标准块B1、B2、B3。在该区间内设置1处中间风井，4个联络通道，8个洞门。

2盾构机设备管理、维保

2.1明确设备管理人员职责标准

设备管理工作是全员的，依照岗位职责的不同进行分工，并且明确具体的工作内容。设备主管人员要全方位地详细了解施工过程中的相关设备的属性，同时，设备主管人员也要提前对重要的设备进行预警预报。为了能够顺利地进行管理工作，每个队的领导人员要全面了解每台设备的基本运行情况，定期召开设备管理和检查会议，及时制定与完善工作制度和措施。

2.2设备运行动态管理制度

要建立健全设备的巡检标准，管理部门要依照设备机构和运行的方法确定好每台设备的具体检查部位、检查的详细内容和设备在正常情况下的运行参数，将这些数据与设备的运行特点结合在一起，确定好所有巡查点的检查周期，建立完善的巡检体系[1]。进行操作设备的工作人员要详细地检查好所在岗位的使用设备，如果设备出现问题，将由专业的维修人员完成巡检任务。盾构机在工作的过程中，操作人员要及时关注各项参数的变化情况，观察数值与正常范围是否有偏差，将盾构机的土仓压力计算好，计算公式如下。在河堤覆土段的土仓压力中，右线正面土压力的公式如式（1）所示：P=K0γh+预压（1）式中：P-土压力（包括地下水），MPa；γ-土体的平均容重，kN/m3，取18.96kN/m3；h-隧道埋深，28.5m；K0-土的侧向静止土压力系数，取0.48；预压取20～30kPa。经计算数值后计算得出：P=289.37kPa。

3盾构机设备维保管理措施

3.1盾构机设备监测与故障诊断

3.1.1点检与巡检要对盾构机的上百个点位进行点检和巡检，以便全方位地监控和观察设备，这样就能够将设备存在的安全隐患和危害快速地找出来，及时处理这些隐患和危害，消除所有的安全故障，设备事故的发生率就降低了。建立点检和巡检制度需要从六方面进行：（1）选人、选点、选时、选标、选项和选法，从参加施工的现场人员选人，对于机械、液压、电气相关的工程师和具体的操作人员，要明确其所在区域设备运行及保养等相关职责。（2）在盾构机设备上选择好点，以便设备的维修和保养。（3）维修保养项目的保养周期和保养时间的确定就是选时。（4）每处的详细实施内容的选择就是选标，确定比较严格的执行标准。（5）部位的具体特征和设备的真实运行情况相联系，对若干项维保项目进行选择，这就是选项。（6）所谓的选法就是保证每一项操作的开展都有与之对应的工具、辅助材料和方法。

3.1.2监测与故障诊断（1）监测。在设备运行的过程中要时刻监测设备的相关参数，这样就避免了异常情况发生或者故障的出现。监测主要是观察辅助工具检测设备的温度、压力、流量、电流、油液、扭矩、振动、噪声等表现出的状态，这样就可以监测出人工不能发现的设备问题，一旦出现问题，就要用相应的处理方案进行解决。设备的复杂程度和重要程度决定了监测的内容和要求，要与实际情况相结合分等级管理监测诊断的被控设备，目的就是为监测诊断方式的选定提供有效的参考依据，其中分为A、B、C三个等级，A等级是关键设备的确定，B等级是重要设备的确定，C等级是一般设备的确定。依据检测等级将盾构机监测对象分成不同的类别，表1为盾构机状态监测表。（2）故障的诊断。对故障的准确定位是设备维修必不可少的方法，只有运用准确的诊断方式才能够快速地将设备存在的故障查找出来，其中确定设备的工作方式、设备的功能和结构，维修人员必须了然于心；随后要熟悉设备主要零件的运动机理和损害及磨损方向，也要掌握清楚现场出现的故障[2]。

3.2日常保养

（1）每天要对盾构机进行4h以上的保养，对设备的检查、调整、固定、润滑、清洁、防腐等都是保养的内容。（2）保养清洁时主要对盾构机的主轴承内密封部分、盾尾的底部、安装管片的轨道、油缸活塞的裸露部分、皮带机的从动轮部分、输送管片的小车、所有的阀组及电机泵和配电柜的内外等部分进行清洁。（3）在施工过程中设备的状态不同，盾构机要进行相应的调整，比如说盾构机的铰接密和皮带机刮板等，盾构机上的排污以及冷却系统的加强要由施工的状态决定，保护好变压器和高压电缆的卷筒，避免渣土落在上边。（4）电气液压元件容易受到泡沫和水泥浆液的腐蚀，所以要做好盾构机的防腐工作，如果设备出现脱漆现象，要及时修补好。

3.3计划修护保养

盾构机的保养要依照已经制定好的保养方案有计划地进行，每天、每周、每月、每季、每年都要有与之对应的保养方案，每一次保养完毕，保养人员都要记录完整保养记录。 每周都要检查主轴承、主驱动的变速箱和螺旋输送机的变速箱的油位，同时也要检查油被污染的程度；每月都将仓门部位进行润滑，检查好后配套应急灯的电池使用电量情况以及液压系统的蓄能器的压力状态；每个季度都要检查土泵的润滑状态，分析和确定吊机的链条障碍，检查设备是否存在张力变形和磨损的情况，并检查吊钩是否存在破裂或磨损；每年都要更换空压机里的空滤芯和齿轮油[3]。

3.4建立维保档案

为了能够有规律地运行设备，要建立起比较完善的维保档案，这样就能够在短时间内发现设备中不容易表现出来的问题；操作人员要详细记录设备的使用时间和设备的工作量，并且还要记录好设备的功能情况；将保养的项目、内容以及保养程度记录在设备保养范围内，要记录详尽；设备维修部位的保养，设备的维修原因、设备的维修方法、维修人员信息等都要被仔细记录到设备维修保养中；道具由于地层不同，它的破损也会成规律的出现，要将道具的更换地点和数量详细记录好，这就是设备的劣化程度。刀盘配置图具体如图1所示。

4结语

综上所述盾构机之所以能够在合理的操作模式下工作，这与正确的操作和定期的保养是分不开的，此外，正确的操作和定期的保养也能提高工作效率。设备使用、保养、维修管理程序的建立，能够使操作人员正确地使用设备，将使用过程中的故障出现频率降到最小，从而避免事故的发生，同时也延长了设备使用的寿命，这也是设备终保的目的所在。

参考文献

[1]祁伟栋.地铁盾构施工设备管理及维保技术分析[J].工程建设与设计，2020（5）：240-241，244.

[2]李瀚林.地铁盾构施工设备管理及维保[J].设备管理与维修，2021（2）：18-19.

[3]仲奇峰.地铁盾构施工设备日常管理与维保措施[J].设备管理与维修，2020（24）：21-23.

作者：李杰 单位：中铁十六局集团地铁工程有限公司