提高TBM設(shè)備利用率的主要影響因素

曲連輝 吳憲

(中國水利水電第六工程局有限公司,遼寧沈陽 110179)

提高TBM設(shè)備利用率的主要影響因素

曲連輝 吳憲

(中國水利水電第六工程局有限公司,遼寧沈陽 110179)

高效的設(shè)備利用率是設(shè)備快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟的重要體現(xiàn),如何提高設(shè)備利用率是設(shè)備開發(fā)商和施工方共同為之努力的方向。大伙房水庫輸水工程TBM3施工達到了國際先進水平。根據(jù)現(xiàn)場施工記錄分析總結(jié),提高設(shè)備利用率主要因素包括:正確的指揮調(diào)度、暢通的施工通訊、監(jiān)測維修保養(yǎng)、合理充足的備品配件儲備。

TBM 設(shè)備利用率 影響 因素

目前,TBM在我國水利、交通工程施工中得到了廣泛的使用,正朝著機械、電氣、液壓和自動化的一體化、智能化方向發(fā)展。TBM作為專門用于地下隧道工程開挖施工的高科技施工裝備,具有開挖快、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟并有利于環(huán)境保護和降低勞動強度的優(yōu)點。高效的設(shè)備利用率是設(shè)備快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟的重要體現(xiàn),如何提高設(shè)備利用率是設(shè)備開發(fā)商和施工方共同為之努力的方向。下面根據(jù)大伙房水庫輸水工程TBM3施工段的工程實例談?wù)勈┕す芾韺υO(shè)備利用率的影響。

1 現(xiàn)場施工分析

大伙房水庫輸水工程TBM3施工段,主洞開挖直徑8m,總長18.5km,主要巖石為凝灰質(zhì)粉砂巖、火山角礫巖、混合巖,單軸抗壓強度30～120MPa。TBM3在整個工程中軟弱破碎段比例最長,并通過查梁子和大洛兩處不良地質(zhì)段。在工程施工過程中通過科學(xué)合理的施工管理,該工程創(chuàng)造了最高月進尺1111m(日歷月進尺1208m)、周進尺313m、日進尺63.5m的掘進記錄,居亞洲第一,名列世界前茅;創(chuàng)造了月掘進作業(yè)利用率59%、日掘進作業(yè)利用率78%、平均月掘進作業(yè)利用率44.3%(2005年12月至2007年3月)的國內(nèi)記錄,達到了國際先進水平。TBM經(jīng)過試掘進,進入正常掘進階段平均月進尺685m,較好巖石情況下連續(xù)3個月平均月進尺931m的好成績;成功地穿越了查梁子和大洛河谷嚴重不良地質(zhì)段,在連續(xù)3個月大塌方的情況下,創(chuàng)造了大直徑TBM在不良地質(zhì)段平均每月565m的高進尺;成功實現(xiàn)高精度貫通,貫通精度達到:軸心豎向偏高11mm、水平向偏左28mm,縱向偏差21mm。詳細數(shù)據(jù)見表1。

通過對大伙房水庫輸水工程TBM3施工段的現(xiàn)場施工記錄分析總結(jié),影響TBM設(shè)備利用率的因素有下面幾個方面:

2 正確的指揮調(diào)度

施工前根據(jù)掌握的資料編制了詳盡的施工方案、針對地下施工中各種不良地質(zhì)情況的應(yīng)對措施和各種突發(fā)情況的應(yīng)急預(yù)案,現(xiàn)場生產(chǎn)指揮調(diào)度人員要熟悉掌握TBM施工現(xiàn)場所有工作流程和突發(fā)事件的相應(yīng)處理措施,按照現(xiàn)場實際情況根據(jù)工作流程和突發(fā)事件采取相應(yīng)的措施。保證各工序之間順暢銜接,節(jié)省輔助工作占用的時間;出現(xiàn)特殊情況采取切實可行的應(yīng)對措施,做到處理及時有效,減少處理時間,提高設(shè)備的利用率。

表1 大伙房水庫輸水工程TBM3施工段進度表

3 暢通的施工通訊

為確保施工現(xiàn)場的指揮調(diào)度信息及時到位,在施工現(xiàn)場要布置暢通有效的通信網(wǎng)絡(luò),保證施工現(xiàn)場生產(chǎn)情況能夠及時反饋、指揮調(diào)度信息能夠及時傳達到現(xiàn)場的每個位置,并得到落實。

TBM3施工段施工現(xiàn)場配備了有線和無線兩套通訊系統(tǒng),保證了施工通訊的暢通。在倉庫、拌和站、金屬結(jié)構(gòu)加工區(qū)、材料裝卸區(qū)、轉(zhuǎn)載皮帶機、洞內(nèi)連續(xù)皮帶機、TBM主機操作室、支護區(qū)、輔助區(qū)等處安裝有線電話;現(xiàn)場各部位生產(chǎn)指揮人員配備無線對講機,同時在洞內(nèi)安裝信號泄漏電纜,在洞口安裝無線信號放大器,保證了無線通訊的暢通。避免由于通訊不暢造成的窩工,提高設(shè)備的利用率。

4 監(jiān)測維修保養(yǎng)

TBM設(shè)備完好是提高設(shè)備利用率的前提條件,必須按照生產(chǎn)商的要求對設(shè)備進行正常的維修保養(yǎng),盡量滿足設(shè)備良好的工作環(huán)境,加強對設(shè)備的監(jiān)測及時提前發(fā)現(xiàn)故障,迅速排出故障,嚴禁設(shè)備帶病工作。

利用TBM現(xiàn)有監(jiān)測硬件配置進行檢查,依照設(shè)備結(jié)構(gòu)特點和運轉(zhuǎn)規(guī)律,采用TBM機載在線監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與離線的振動分析、油樣檢測等手段相結(jié)合、簡易診斷與精密診斷相接合、在線監(jiān)測與離線監(jiān)測相結(jié)合的方法進行。在定期監(jiān)測的前提下,遵循由易而難、按需增加診斷項目和變更監(jiān)測周期的診斷原則,發(fā)現(xiàn)異常立即復(fù)核,精確診斷,慎重處理、維修和備案。TBM主軸承及其唇型密封、主電機、變速箱、主液壓泵站及液壓系統(tǒng)等重點部位,實施重點監(jiān)測。

TBM3施工段在現(xiàn)場油樣分析室配置了相應(yīng)的檢測設(shè)備,對油樣定期取樣監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常加密檢測頻率,并及時通報運行和維修班組,由運行班組在運行中監(jiān)測,需要維修時維修班組及時進行相應(yīng)的維修。為了強化故障監(jiān)測、診斷和處理;聘請機械、液壓、電器的故障診斷專家常駐現(xiàn)場,對監(jiān)測資料進行分析、診斷、及時提出相應(yīng)的處理措施。制定切實可行的規(guī)章制度,在運行中保持TBM設(shè)備清潔,并監(jiān)控設(shè)備異常,在日常維修保養(yǎng)中,對重點部位必須進行檢查維護,根據(jù)監(jiān)測情況和專家的意見維修保養(yǎng)。由表中可以看出維護保養(yǎng)的時間長,設(shè)備故障的時間就相應(yīng)較短,反之設(shè)備故障時間就相應(yīng)較長,因此必須加強維修保養(yǎng),保證設(shè)備完好,嚴禁設(shè)備帶病工作,致使設(shè)備出現(xiàn)更大的故障而影響施工生產(chǎn)。

保持設(shè)備清潔往往不被人重視,施工中噴射混凝土、落石、泥渣、滲漏水等因素對設(shè)備污染嚴重,不及時清理,不僅影響場容還會引起設(shè)備故障。在前期TBM施工中,曾發(fā)生由于聯(lián)接部件泥渣堆積導(dǎo)致運動部件失靈的事故。

在諸多系統(tǒng)故障中,需要特殊強調(diào)的是電氣問題,它不僅關(guān)系到施工進度問題,也涉及到人身、設(shè)備安全問題。根據(jù)施工統(tǒng)計電氣故障占了總系統(tǒng)故障的16%,可見,電氣問題已經(jīng)成為制約TBM掘進的主要因素。施工中,TBM掘進距離越長,電氣問題暴露的越多,因洞內(nèi)潮濕導(dǎo)致跳閘和線路老化、磨損造成的停機事件頻繁發(fā)生,必須加強檢查、更換、維修。

5 備品配件儲備

與TBM生產(chǎn)商溝通并結(jié)合實際使用情況提出合理的備品配件計劃,既要保證及時供應(yīng),又要避免積壓浪費?，F(xiàn)場使用的油料和配件均需滿足TBM生產(chǎn)商的技術(shù)文件要求,避免由于油料配件不合格造成設(shè)備故障?，F(xiàn)場油料配件儲存要按照儲存要求做好防雨、防凍、防銹等措施,避免油料和配件在儲存過程中變質(zhì)、污染等造成油料配件不合格。由于油料和配件品種規(guī)格較多,在倉庫要分類堆存做好標識,避免在出庫時由于包裝相同出現(xiàn)錯誤耽誤施工生產(chǎn)。每班進洞前由上班提出使用材料工具清單,保證材料工具配件等供應(yīng)不占用時間,由表1中可以看到材料供應(yīng)占用時間很少,可以有效地提高設(shè)備利用率。

6 結(jié)語

總之TBM是一個設(shè)備的集合體,各部位之間的工作相互制約,影響設(shè)備利用率的因素很多,合理的TBM及配套設(shè)備選型、切合實際的現(xiàn)場布置、合理的掘進參數(shù)、不良地質(zhì)條件、合理的人員安排等均對TBM設(shè)備利用率影響較大。

曲連輝(1970.06.28—),男(漢),本科,工程師,畢業(yè)院校:中央廣播電視大學(xué),身份證號:211011197006280578。

吳憲(1974.10.18—),男(漢),本科,工程師,畢業(yè)院校:北京工業(yè)大學(xué),身份證號:211202197410181293。