淺談TK961濕式噴射機(jī)在隧道施工中的運用

岳淑坤，辛登云

（石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院，河北石家莊050228）

隨著混凝土濕噴技術(shù)的應(yīng)用，各國分別開發(fā)出一系列的濕式混凝土噴射機(jī)。根據(jù)濕式混凝土噴射機(jī)的工作原理，分為泵送型及氣動型兩大類。泵送型主要有柱塞泵式濕噴機(jī)、螺桿泵式濕噴機(jī)、軟管擠壓泵式濕噴機(jī)等。

目前，由于濕噴技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，濕式混凝土噴射機(jī)在工程中的應(yīng)用越來越普遍。但是，由于濕噴混凝土施工成本高于干噴混凝土施工成本，使?jié)袷交炷羾娚錂C(jī)在國內(nèi)的推廣受到一定程度的限制。但是，隨著環(huán)保意識的加強(qiáng)，以及人們對噴射混凝土施工質(zhì)量更高的要求，濕式混凝土噴射機(jī)必將越來越多地取代干式混凝土噴射機(jī)而成為噴射混凝土作業(yè)的主要機(jī)具。

1 濕式噴射機(jī)工作特點

（1）濕式噴射機(jī)工作時與干噴機(jī)有著截然不同的特點，濕式噴射機(jī)喂料時所用的料是拌合機(jī)根據(jù)工程部位砼強(qiáng)度標(biāo)號，按已經(jīng)計算好的配合比，攪拌成標(biāo)準(zhǔn)的砼料（砼中已配有鋼纖維），然后喂料于噴射機(jī)，砼料由料斗在振動器的作用下落入轉(zhuǎn)子上的鋼套內(nèi)，轉(zhuǎn)子不停的轉(zhuǎn)動，使活塞轉(zhuǎn)到氣料混合倉時，受外來強(qiáng)大的氣壓，使鋼套內(nèi)的砼料被吹走，砼料經(jīng)輸送管到達(dá)噴頭，與液體速凝劑相結(jié)合后被噴至工作面上，由于噴到工作面上的砼料是事先攪拌好的標(biāo)準(zhǔn)砼料，所以砼強(qiáng)度有了可靠保證，而干噴機(jī)是干粉料在噴頭處同水結(jié)合后噴到工作面上，這樣水灰比例難以控制到標(biāo)準(zhǔn)，也沒有充分的攪合機(jī)會，這樣砼的強(qiáng)度就不會穩(wěn)定。

（2）由于濕噴機(jī)噴到工作面上的是標(biāo)準(zhǔn)砼料，和易性較好，粘結(jié)速度快，這樣造成的回彈率也相對較低，一般能控制在20%以內(nèi)（熟練操作工藝情況下），而干噴機(jī)噴到作業(yè)面上砼料和易性較差，部分砼料仍處在干粉狀態(tài)，加之氣力的作用使相當(dāng)一部分砼料被回彈掉，其回彈量甚至超過30%，造成較大浪費。

（3）濕噴機(jī)作業(yè)時由于從喂料到作業(yè)面上，砼料都是濕的，故粉塵很少，對作業(yè)面、機(jī)器旁周圍空氣污染較少，其粉塵濃度小于10mg/m3，對工作人員身體健康影響較小。而干噴機(jī)作業(yè)時喂入料斗內(nèi)的料全是干粉料，在噴射時和易性較差，故造成較大的污染，對工作人員身體健康影響較大。

2 濕式噴射機(jī)工作缺點

（1）濕式噴射機(jī)由于應(yīng)用時間較短，在設(shè)計制造方面還存在缺陷，國內(nèi)生產(chǎn)廠家極少，構(gòu)不成競爭，這對于提高機(jī)器性能、降低出售價格有一定的影響。目前濕式噴射機(jī)的市場價格和配件供應(yīng)價格都偏高，給使用者加大了成本。

（2）濕式噴射機(jī)在具體使用過程中，故障率比較高，原因除操作人員缺乏經(jīng)驗操作不當(dāng)外，常見的易發(fā)故障主要有：①滾子軸承損壞②電氣系統(tǒng)故障③速凝劑管路堵塞④振動器斷線、斷螺桿⑤活塞破裂、斷螺桿⑥跑道磨損較快等。

（3）濕式噴射機(jī)對砼料的要求比較嚴(yán)格，水灰比要嚴(yán)格控制，粗骨料要求不能大于15mm。坍落度要求在6～18cm范圍內(nèi)，否則會影響喂料速度，更易引起堵管。

（4）濕式噴射機(jī)對系統(tǒng)氣壓的要求比較嚴(yán)格，一般系統(tǒng)氣壓低于0.5MPa時不能開機(jī)，否則容易引起堵管和造成機(jī)器故障。

3 TK961濕式噴射機(jī)的主要技術(shù)性能

生產(chǎn)效率：5m3/h

粗骨料最大粒徑：15mm

液體速凝劑的摻加量：0～7%

適用砼：塑性砼

坍落度：6～18cm

適用工作壓力：0.3～0.7MPa（系統(tǒng)氣壓大于0.5MPa）

耗氣量：10立方/每分鐘

最大輸送距離為：水平30米，垂直20米機(jī)旁粉塵：＜10mg/m3

回彈率平均水平：＜15%

配用電機(jī)功率：主電機(jī)7.5kW，振動電機(jī)0.6+0.55kW

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：11.68轉(zhuǎn)/分鐘

重量：2噸

凸輪倉內(nèi)軌道距離：內(nèi)762mm，外900mm

外形：（長×寬×高）2200×1400×1540mm

軸距：1200mm

4 TK961濕式噴射機(jī)工作中時常出現(xiàn)的故障及排除辦法

我們從2000年11月份開始在布隴箐隧道進(jìn)行濕噴作業(yè)，通過近一年來的使用，我們初步對濕式噴射機(jī)有了一定的了解，也掌握了一定規(guī)律?，F(xiàn)就作業(yè)時經(jīng)常出現(xiàn)的故障和排除方法作一簡單的闡述。

4.1 電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故障也較多，由于噴射機(jī)是在洞內(nèi)使用，潮濕，空氣污染和洞內(nèi)積水等都會對電氣系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。

（1）通電后各電機(jī)都不能起動，原因是：

①漏電?？諝忾_關(guān)1K處于分離狀態(tài)，可將該開關(guān)重新閉合；

②電源缺相?？蓹z查外接電源和電氣系統(tǒng)中電源變壓器初級線路，看保險座熔芯是否被燒斷（3RD——RL1-25）；

③急停車按鈕沒有復(fù)位。復(fù)位該按鈕（10K—PD8-R01）；

④控制變壓器無110V電壓輸出，使控制電路無電，可察看變壓器出線接觸情況（4號線）；

⑤轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向開關(guān)沒有復(fù)位，這時交流接觸器可以動作，但電機(jī)不轉(zhuǎn)，電壓表無指示?？蓪⒃撻_關(guān)轉(zhuǎn)向正順方向（2K—LW5—15—5.5N）；

⑥各停止按鈕中任何一個停止按鈕有問題時都會造成不能起動。停止按鈕容易受粉塵污染，造成觸點不能處于閉合狀態(tài)，應(yīng)經(jīng)常檢查，必要時更換新按鈕；

⑦中間繼電器松動，電氣系統(tǒng)中設(shè)有機(jī)床用繼電器一只作為該電路系統(tǒng)的中間繼電器，是插入式的。由于經(jīng)常開關(guān)門時連接線會碰到該繼電器，容易產(chǎn)生松動，所以應(yīng)注意該繼電器的松緊情況。

（2）作業(yè)一段時間后突然停機(jī)，這是噴射機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的毛病，原因是：

①堵管。砼料輸出管被堵后，工作氣壓會突然上升，導(dǎo)致壓力繼電器動作，電路控制系統(tǒng)失去電源，突然停機(jī)?？刹鹣螺敵龉艿狼謇恚?/p>

②熱繼電器跳閘。一般來說超負(fù)荷運行容易使熱繼電器跳閘，可按復(fù)位按鈕復(fù)位，同時注意負(fù)荷；

③漏電開關(guān)1K跳閘。一般是電纜線有漏電現(xiàn)象，包括外接電源電纜、主電機(jī)電纜和振動器電機(jī)電纜。振動器漏電是常有的事，因為長期振動工作會將電纜線磨破或接線頭松動、接地等。沖洗機(jī)器不注意使水進(jìn)入電器系統(tǒng)時，也會出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象；

④燒保險。一般是相線短路，應(yīng)仔細(xì)檢查，其次是過載運行并時間較長；

⑤控制變壓器燒壞。聞一聞是否有燒焦的味道，看一看變壓器是否變黑，或用電表測試，這種情況較少。

（3）電機(jī)中，單獨有一電機(jī)不能起動。

①通往該電機(jī)電源線有問題，檢查該電路；

②該電機(jī)用交流接觸器觸點燒壞，或接觸器線圈燒壞，更換該接觸器；

③該電機(jī)保險燒壞，更換熔芯或熔絲；

④起動按鈕接觸不好或從起動按鈕至交流接觸器控制線圈間線路不通，檢查這段線路。

4.2 機(jī)械故障

（1）滾子軸承壞。

由于滾子軸承是在沿著一個特別的軌道上作漸變運行，如同汽車在彎道上行駛，使輪子受到一種扭動力量，滾子軸承運轉(zhuǎn)時除有一個上頂?shù)牧α客?，更主要是受到一個扭彎力量，使?jié)L子外側(cè)受力比內(nèi)側(cè)大的多，這樣滾子磨損加劇極易造成損壞，如果檢查不及時，不能及時更換將使連桿套被卡壞，使故障擴(kuò)大，修理難度加大，滾子軸承應(yīng)經(jīng)常檢查，及時更換。更換時，打開凸輪倉，手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，每個都作仔細(xì)檢查，找出已損壞的滾子，用19#套筒和快速扳手，拆開銷桿，再用撬桿上撬連桿，滾子自然就會脫落。

（2）其它電機(jī)都能轉(zhuǎn)動，而主電機(jī)不轉(zhuǎn)。

如果電路系統(tǒng)正常，主電機(jī)不能轉(zhuǎn)動，一般是拉桿過緊，使結(jié)合板死死地壓住轉(zhuǎn)子上的墊板阻力過大，無法轉(zhuǎn)動，可松動拉桿。

（3）孔漏漿嚴(yán)重。一般是活塞磨壞密封不嚴(yán)使?jié){液下漏。可更換新活塞。

（4）缸套損壞。

一般是由于滾子損壞后未及時發(fā)現(xiàn)壞滾子在凸輪倉內(nèi)形成阻礙所致，更換時較為復(fù)雜。首先打開壓板，然后松開襯板螺栓，取下襯板把所有活塞全部拆除，用專用工具拆下轉(zhuǎn)子體和所有連桿，拆出缸套后，拆下?lián)p壞的連桿套，更換上新品，最后按反順序依次裝配。

（5）速凝劑管路系統(tǒng)故障

濕噴機(jī)使用的速凝劑是液體速凝劑，機(jī)器在設(shè)計制造時已考慮了速凝劑的加入，傳送及摻量調(diào)整等操作起來極為方便，但這部分系統(tǒng)也容易出現(xiàn)一些故障，我們在實踐中總結(jié)了一些有關(guān)速凝劑管道故障的分析及排除方法，有關(guān)這方面的內(nèi)容見表1。

4.3 其它故障

（1）噴頭處有速凝劑噴出也有氣量，但無砼料噴出或噴出的很少。主要原因是氣料混合倉凝結(jié)，使砼料被堵在機(jī)器內(nèi)，這時料斗不下料，處理辦法是拆下氣料混合倉彎頭，用金屬棒打掉凝結(jié)的砼塊并徹底清洗干凈。

（2）料斗下料很慢，返氣嚴(yán)重。根本原因就是結(jié)合板與鋼墊板之間間隙過大，密封不嚴(yán)所致。處理辦法：①更換新的結(jié)合板；②旋緊拉桿；③襯板磨損嚴(yán)重時更換。

（3）作業(yè)時噴咀抖動較大，使噴射手難以掌握方向。其原因為：①系統(tǒng)氣壓偏低有堵管的先兆，處理辦法是提高系統(tǒng)氣壓（0.5MPa以上）；②喂入的砼料和易性較差，例如配合比不準(zhǔn)確或砼料停放時間過長造成初凝現(xiàn)象。處理辦法是解決攪拌問題。

5 TK961濕噴機(jī)的日常維護(hù)保修

5.1 保養(yǎng)

①必須保證每個泄?jié){孔隨時暢通；

②必須保證每班工作時凸輪倉內(nèi)有足夠的油量；

③連續(xù)工作5天時，必須檢查凸輪倉蓋子，檢查倉內(nèi)滾子體是否完好（日噴量15m3砼計算）；

④定期檢查電氣系統(tǒng)；

⑤每次作業(yè)結(jié)束后都必須將機(jī)器徹底洗干凈；

⑥作業(yè)前后必須檢查各聯(lián)接部位的松緊情況。

表1 速凝劑管路故障分析及解快方案

5.2 維護(hù)

①襯板磨損深度大于5mm時應(yīng)更換，每次大修時要換掉連桿密封圈；

②每周檢查添注一次機(jī)油，每30個臺班更換一次機(jī)油。（油號為30#機(jī)油）；

③每半年更換一次減速箱機(jī)油，定期用清水沖洗速凝劑箱，每季度更換計量泵機(jī)座內(nèi)的潤滑油。

6 結(jié)束語

濕式噴射機(jī)是干噴機(jī)的替代產(chǎn)品，是砼噴射技術(shù)發(fā)展的方向。在近一年的使用中遇到了不少問題，由于濕噴機(jī)如同其它機(jī)械一樣，出現(xiàn)故障的因素很多，有些情況初次遇到，在書本上找不到，這就要求我們通過實踐想辦法克服，消除故障，使?jié)駠姍C(jī)的使用水平上一個新臺階。

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