盾構(gòu)機(jī)再制造前景淺析

盧延博

【摘 要】土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在城市地鐵、隧道等建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，并且被認(rèn)為是目前地鐵隧道建設(shè)中使用最為安全、普遍的盾構(gòu)機(jī)類型之一。土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中，由刀盤旋轉(zhuǎn)切割土體，破碎的渣土從刀盤開口處進(jìn)入刀盤后面與前盾前壁之間的密封土艙中，然后經(jīng)改良再由螺旋輸送機(jī)排出。因此，論文對盾構(gòu)機(jī)再制造的前景進(jìn)行了分析。

【Abstract】The earth pressure balance shield machine is more and more widely used in the construction of urban subways， tunnels， etc， and is considered to be one of the most safe and common types of shield machine used in subway tunnel construction. During the excavation process of the earth pressure balance shield machine， the soil is cut by a rotating cutter head. The broken muck enters the sealed soil chamber between the back of the cutter head and the front wall of the front shield from the opening of the cutter head， and then is discharged by the screw conveyor after improvement. Therefore， the paper analyzes the prospect of shield machine remanufacturing.

【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)機(jī);再制造;淺析

【Keywords】shield machine; remanufacture; analysis

【中圖分類號】U455.3+1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）11-0105-02

1 引言

盾構(gòu)機(jī)與常規(guī)設(shè)備不同，盾構(gòu)機(jī)是集機(jī)械、液壓、電氣與自動化控制于一體的綜合性大型隧道施工設(shè)備，以安全、高效而被廣泛應(yīng)用于地鐵施工。盾構(gòu)作為地鐵施工的主要施工裝備，具有高投入、高科技含量，各系統(tǒng)在合理維護(hù)保養(yǎng)的情況下報廢率低等特點。既然盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)成本高、不易報廢，所以有關(guān)部門應(yīng)該積極響應(yīng)低碳建設(shè)的號召，對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行再制造循環(huán)使用。

當(dāng)前，我國盾構(gòu)機(jī)行業(yè)除了盾構(gòu)機(jī)零部件不能國產(chǎn)化之外還有一個值得關(guān)注的問題，就是我國閑置盾構(gòu)機(jī)的數(shù)量越來越多。隨著我國地鐵建設(shè)的漸漸飽和，這些閑置的盾構(gòu)機(jī)的處理方法將是一個值得深思問題[1]。

2 盾構(gòu)機(jī)再制造的必要性

①盾構(gòu)機(jī)作為一種集機(jī)械、液壓、電氣、控制于一體的大型特種設(shè)備，在科技方面占據(jù)很重要的地位，為了我國的科技技術(shù)保密和進(jìn)步，應(yīng)該對其進(jìn)行重復(fù)利用，提高相關(guān)技術(shù)能力和科技水平。

②由于盾構(gòu)機(jī)運用高強(qiáng)度、高質(zhì)量、高保障性的材料制作，所以盾構(gòu)機(jī)的制作成本比較高。當(dāng)前，國內(nèi)制作的小型盾構(gòu)機(jī)成本在2000萬人民幣左右，所以盾構(gòu)機(jī)如果使用一次就廢棄是對資源的極大浪費，為了資源的重復(fù)利用，盾構(gòu)機(jī)的再制造勢在必行。

③在盾構(gòu)機(jī)的液壓、電氣系統(tǒng)中采用一些傳動介質(zhì)對環(huán)境有一定的危害。例如，液壓系統(tǒng)中液壓油對環(huán)境的危害不容小覷，其滲入地層對地下水、地表的污染十分嚴(yán)重。為了保護(hù)環(huán)境，需要對盾構(gòu)機(jī)再制造，防止污染環(huán)境的雜質(zhì)直接排向大自然。

3 盾構(gòu)機(jī)再制造的發(fā)展歷程

早在20世紀(jì)90年代，徐濱士院士就在國內(nèi)首先提出了再制造的概念，至今國內(nèi)的再制造已經(jīng)歷20多年的發(fā)展，但由于盾構(gòu)機(jī)在國內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用和制造是在最近10年，因此，盾構(gòu)機(jī)再制造并未被大范圍推廣實施。但是為了資源的充分利用，盾構(gòu)再制造刻不容緩。

盾構(gòu)機(jī)的主要部件包括主驅(qū)動軸承、減速機(jī)、液壓閥組、管路、電力控制系統(tǒng)等部件，具有成本較高、不易損壞的特點，所以這些部件經(jīng)過簡單地維修保養(yǎng)可以重復(fù)利用。國內(nèi)第一個盾構(gòu)機(jī)再制造公司于2016年成立，對一臺即將報廢的海瑞克進(jìn)口的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行再制造，這次再制造應(yīng)用了國產(chǎn)的主驅(qū)動軸承，大部分零件國產(chǎn)化，這突破了我國盾構(gòu)機(jī)再制造的瓶頸，可謂是真正意義上的盾構(gòu)機(jī)再制造。

目前，我國至少有三家盾構(gòu)機(jī)再制造公司，其擁有雄厚的技術(shù)實力，能讓閑置的廢舊盾構(gòu)機(jī)涅槃重生[2]。

4 盾構(gòu)機(jī)再制造的前景

當(dāng)前，我國除了一些進(jìn)口的盾構(gòu)機(jī)之外，國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)也占據(jù)了很大比重，導(dǎo)致閑置盾構(gòu)機(jī)過多，保守估計，國內(nèi)閑置盾構(gòu)機(jī)至少有800臺，僅就昂貴的成本而言，這800臺閑置盾構(gòu)機(jī)也是一筆不菲的財富。

構(gòu)機(jī)在推進(jìn)6～8km之后，基本上就到達(dá)了設(shè)計壽命。在國外，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)達(dá)到設(shè)計壽命后，一般有兩種再利用的途徑，一種是由盾構(gòu)機(jī)設(shè)備制造商進(jìn)行返修，返修后的盾構(gòu)機(jī)和新盾構(gòu)機(jī)的質(zhì)保和性能是一樣的，而且可以根據(jù)新的工程要求進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)的更改，以適應(yīng)新的項目要求;另一種途徑是如果改動不是很大，可以由施工方自己完成改造，同時，設(shè)備制造商的技術(shù)人員參與，并支付一定的人工費用[3]。

5 結(jié)論

根據(jù)當(dāng)前施工項目對盾構(gòu)機(jī)選型的要求，大部分施工單位針對選型都沒有提出必須選用新制盾構(gòu)機(jī)的要求，所以應(yīng)該對我國閑置的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行再制造、再利用。通過應(yīng)用再制造手段，可以將市場上閑置的盾構(gòu)機(jī)充分利用，從而起到節(jié)約能源、物資和材料的目的，同時，還可以降低施工成本，是一個利國、利民的新型工程。

在未來的盾構(gòu)機(jī)行業(yè)的發(fā)展中，制造企業(yè)應(yīng)該把盾構(gòu)機(jī)維保、研發(fā)、培訓(xùn)、再制造等這幾個關(guān)鍵部分有機(jī)地結(jié)合起來，從而推動我國盾構(gòu)機(jī)行業(yè)的發(fā)展[4]。

【參考文獻(xiàn)】

【1】喬路衛(wèi).盾構(gòu)機(jī)主軸承再制造案例分析[J].機(jī)電工程技術(shù)，2019（09）：235-236+267.

【2】張佳興.盾構(gòu)機(jī)主軸承再制造工技術(shù)[J].建筑機(jī)械化，2018（07）：56-59.

【3】周新遠(yuǎn)，李恩重，張偉，等.我國盾構(gòu)機(jī)再制造產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究[J].現(xiàn)代制造工程，2019（08）：109-112.

【4】史海舟.上海地鐵三菱盾構(gòu)再制造技術(shù)研究[J].建筑科技，2018（05）：63-72.