分體始發(fā)盾構的設備淺談

杜金峰

(中鐵十八局集團有限公司，天津300222)

0 引言

目前，我國地鐵工程中普遍運用盾構技術。我國運用盾構技術始于1966 年的閉胸式盾構法，現(xiàn)在對盾構的施工技術已逐漸成熟。地鐵工程在城市建設中越來越多，為了更安全、高效地完成盾構施工，快速適應市場壓力，下面結合武漢地鐵6號線馬鐘區(qū)間的施工經(jīng)驗，對分體始發(fā)盾構的設備方面遇到的問題難點與應對方案進行總結，希望能對今后非常規(guī)性盾構施工隊伍提供參考。

1 工程場地限制設備組裝

武漢地鐵6 號線左線區(qū)間總長326.07 m，共217 環(huán)，已于2014 年7 月20 日掘進完畢。期間盾構設備需經(jīng)歷一次分體始發(fā)及兩次轉接始發(fā)，以及下穿京廣鐵路與地鐵4 號線。因6 號線琴臺區(qū)間左右線兩臺分體始發(fā)的盾構機臺車需擺放在同一場地，我方盾構機進場后，現(xiàn)有場地無法滿足臺車、漿車及管片的擺放，隊領導研究決定臨時變更方案，將4 節(jié)臺車重疊成雙層擺放。

工程場地比較有限，這使得盾體各部件在組裝時無法在地面長時間放置，每個部件剛進場就要吊裝下井。但是中心回轉體是在刀盤和盾尾組裝好后才運至現(xiàn)場，使得我隊不得不最后組裝中心回轉體。其實應該單獨制定回轉體組裝方案，并組織好搶工人員、工具及時組裝。在工程中因為部分管線不夠長，所以在重疊擺放臺車時需首先考慮管線連接的問題。在工程進行中解決的方法是用橋架上的同類管路代替需要延長的管路，拆除變壓器及高壓電柜單獨放置。由于管路及二次始發(fā)時，2 號臺車將放在3 號臺車的上面，需考慮2 號車在運行中各電機產(chǎn)生的震動問題，如震動過大極易產(chǎn)生設備隱患。因此在大功率電機及液壓油箱處加固鋼支撐，并每天進行沉降監(jiān)測。對各電機底座進行加固，防止電機在高空運行中脫落。

因場地有限，外循環(huán)冷卻水池儲水量過小，無法滿足盾構施工要求，影響盾構機散熱。在工程進行中，利用土斗改良的方法，把土斗加高提高儲水量、增大外循環(huán)水泵的功率來提高水流量以及在土斗上方增加一個高功率的冷卻塔增加散熱度。另外，場地條件的限制導致地面的土斗、漿車、管片、充電池，各消耗材料如液壓油、泡沫及軌道等擺放不合理，經(jīng)常影響施工進度。對相關設備的使用及維修也造成一定影響。

2 工程施工中設備問題及解決方案

2.1 分體始發(fā)盾構設備管理問題

由于我單位在以往的盾構施工中沒有過分體始發(fā)的經(jīng)驗可以借鑒，導致我隊在施工中遇到了較多非常規(guī)的設備難點，詳細如下。

2.1.1 管線布置

盾構機自1 號車到盾體的管線都需要從地面延長至井下，走線布線問題是分體始發(fā)的首要設備難點。如規(guī)劃不當會導致管線纏繞打結，影響施工及設備管理。工程中的管線布置是在井口邊緣的水泥臺階處打孔或者做一個或幾個多分割的模擬線槽，將延長的管路、線路及信號線隔開并分段標記。

2.1.2 泡沫發(fā)泡

泡沫發(fā)泡因埋深較大，土倉壓力較高，且分體始發(fā)的管路長達120 m，泡沫系統(tǒng)的發(fā)泡效果無法滿足施工需要。這樣，在工程中將發(fā)泡系統(tǒng)從橋架處整體拆除，放置盾體處，由盾體處發(fā)泡至刀盤。

2.1.3 土體改良

分體始發(fā)系統(tǒng)中泡沫泵水壓不夠，土體改良效果較差。在工程施工中要根據(jù)需要增加一個增壓泵，提高泡沫水流量，引一路水管到土倉，掘進時向土倉加水。另外，在武漢地鐵6 號線盾構施工中，分體始發(fā)技術還有未解決的難題，如油脂系統(tǒng)過載的問題。由于始發(fā)工期較緊，分體始發(fā)的部分延長管線有被擠壓的情況，其中油脂及泡沫系統(tǒng)影響較大。由于油脂系統(tǒng)的供氣壓力被調高，導致油脂泵經(jīng)常處于高負荷狀態(tài)工作，各部件的使用壽命縮短。

2.2 分體始發(fā)盾構設備交接問題

為了滿足武漢盾構6 號線的施工進度節(jié)點，在業(yè)主的強烈要求下，公司領導臨時決定將存放在廣東4 年的S427 設備運至武漢搶工期，我隊于指令下達當天即連夜組織拆機運輸任務，盾構機到達武漢當天即下井組裝，由于時間過于倉促，未與莞惠盾構隊進行常規(guī)的管理與技術交接，導致S427 設備自裝機、調試及始發(fā)以來出現(xiàn)很多異常問題?，F(xiàn)將一些影響進度的問題羅列出來，供今后的盾構管理與技術的交接參考。

2.2.1 盾構機組裝時的問題

盾構機組裝時盾尾密封螺栓、注漿蓋板、螺旋機銷子及油管缺失;刀盤上所有滾刀、刮刀需重新訂制，且部分刀座磨損嚴重造成裝刀困難;中心回轉體油管、黃油分配塊、泡沫、注漿傳感器、拼裝機編碼器等;電瓶車的主電路板、變頻器及剎車系統(tǒng)缺失等問題一度長時間影響設備的裝機、調試進度。

2.2.2 盾構機調試時的問題

1)盾構機復位系統(tǒng)失靈，整個控制系統(tǒng)送不上電。當時為了不影響整體調試進度，將盾構機復位系統(tǒng)短接，逐級調試，直到找到失靈元器件后才恢復復位系統(tǒng)。

2)空壓機系統(tǒng)無法啟動。通電后空壓機送不上電，反復檢查后發(fā)現(xiàn)主電源線接地，恢復后正常。

3)泡沫參數(shù)設定系統(tǒng)失常。調試時發(fā)現(xiàn)在操作室設定的泡沫發(fā)生器參數(shù)無法起到作用，水氣比例不正常，由于調試時發(fā)泡效果可以滿足始發(fā)要求，為了不影響始發(fā)及掘進，該參數(shù)系統(tǒng)一直處于失常狀態(tài)。

2.2.3 始發(fā)后盾構機在掘進中出現(xiàn)的問題

1)刀盤齒輪油信號報警，且時有時無。這是因為齒輪油信號線從線路中途被并線。維修的時候在線路中途改線難度較大，所以應該從接線端子處更改線路，并且要注意齒輪油的信號線不建議短接。

2)液壓油溫度過高，油壓不足。這是因為液壓油程序部分被修改，啟動項被調換。維修時不建議更改液壓油程序，如果有改的必要，一定要有詳細的記錄。本工程中油壓不足故障是有海瑞克售后工程師修復的，檢修效果較好。

2.2.3 分體始發(fā)盾構設備老化問題

S427 設備自2010 年從深圳出洞以來未經(jīng)過常規(guī)的評估與檢修，又存放了4 年，很多設備老化嚴重，無法滿足施工需求，經(jīng)常影響施工進度。具體情況如下。

1)拼裝機遙控器老化。遙控器線路老化，經(jīng)常與接收器連接不上，信號時有時無。

2)電瓶車老化。自二次轉接后電瓶車下井以來，多次出現(xiàn)因部件老化導致電瓶車無法行駛的情況。如電瓶車剎車突然無法打開，空壓機不工作，原因是電瓶車變頻器線路老化，空壓機無電源供給。電瓶車其中一個逆變器經(jīng)常不工作，影響機車牽引力，原因是逆變器電路板的航空插頭老化，接線端松動。電瓶車突然無法行駛，主電路電壓不足，原因是電瓶車與電瓶的連接線老化，電瓶車行駛晃動中接觸不良導致電壓不足。

3 分體始發(fā)盾構設備現(xiàn)存問題

分體始發(fā)盾構設備在始發(fā)階段還存在很多問題，雖然已經(jīng)相應解決了一部分，但仍然存在很多需要注意的地方。如拼裝機系統(tǒng)中的抓頭閥進水已壞，主要是線圈的問題，已與旋轉閥

調換。坦克鏈條已損壞，要注意管線的連接，以免漏漿。拼裝機的遙控器因為信號時有時無，已與深圳遙控器調換。在推進系統(tǒng)中，操作手在拼裝時，一定要按照拼裝程序進行正規(guī)操作，不要讓油缸撐靴頂空，以免造成撐靴損壞。目前已有3 號和13號撐靴已損壞。機修時要注意ABCD 區(qū)域的壓力保持正常。刀盤溢流閥壓力不正常，目前已更換配件，但是配件為國產(chǎn)，質量較差，機修時需注意刀盤壓力、扭矩和速度。當班機修及掘進班需保持皮帶整潔，每環(huán)掘進完畢后及時沖洗;并且要經(jīng)常檢查皮帶滾輪、托輪是否粘土或者脫落，有問題要及時處理。黃油泵缺少配件一直未能恢復，現(xiàn)用人工添加黃油。配件編號為581728，553216，553157，570615，564760，如果有可能要及時更換配件。在注漿系統(tǒng)中，1 號注漿泵壓力傳感器無信號反饋，現(xiàn)在與2 號傳感器并線使用。操作人員注完漿需及時地清洗管路，注意元器件的保護。雙軌梁前后行走與起降開關按鈕老化失靈，目前已用空壓機及超挖刀的啟動按鈕更換。分體始發(fā)盾構設備在保養(yǎng)上還有很多的問題，需要施工人員細致掌握，確保施工安全有序進行。

4 結語

總之，武漢地鐵6 號線盾構的分體始發(fā)已經(jīng)取得了很大的成功，創(chuàng)造了良好的效益。但是，在分體始發(fā)的工程進行中，盾構機設備和操作技術都遇到了一些問題，我隊從工程實際場地出發(fā)，制定了符合實際需要的解決方案，為以后的盾構工程出現(xiàn)的類似問題提供了理論參考。

［1］ 魏冰.淺談盾構分體始發(fā)技術［J］. 城市建設理論研究，2013(34).

［2］ 胡耀峰.淺談盾構分體始發(fā)技術［J］. 城市建設理論研究，2012(6).

［3］ 劉海峰，古力. 盾構機分體式始發(fā)技術［J］. 廣州建筑，2004(3).