盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)階段設(shè)備的維修管理

張子龍

摘 要：盾構(gòu)機(jī)在工程項(xiàng)目中，由于受到不同因素的影響，在使用的過程當(dāng)中會出現(xiàn)各種各樣的故障問題。為保障工程項(xiàng)目順利實(shí)施，相應(yīng)的管理人員必須要徹底排查常見的故障以及維修存在的問題，通過采取科學(xué)合理的方式將問題解決，確保順利開展項(xiàng)目工程。本文將基于現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的時代背景，選擇采取不同的處理方案對盾構(gòu)機(jī)常見的故障進(jìn)行總結(jié)，并提出相應(yīng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)提升施工進(jìn)度，降低施工問題的目的。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機(jī);設(shè)備維修;措施

中圖分類號：U455.39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

城市建設(shè)與交通事業(yè)存在著密切聯(lián)系，城市的交通軌道建設(shè)為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們出行帶來便利。隨著城市軌道交通數(shù)量和規(guī)模持續(xù)增加，提升工程質(zhì)量，應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，成為施工的重要內(nèi)容。地鐵施工中，挖掘隧道是核心工程內(nèi)容，盾構(gòu)機(jī)是成熟度高，應(yīng)用性廣的技術(shù)設(shè)備。在眾多建筑項(xiàng)目當(dāng)中，其應(yīng)用程度也十分廣泛。但是在使用中也會因?yàn)槭艿礁鞣N原因影響而導(dǎo)致應(yīng)用的質(zhì)量下降。所以維修人員要經(jīng)常性地展開為維護(hù)與保養(yǎng)工作，確保盾構(gòu)機(jī)使用正常。

1 盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用原理及類型

1.1 盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用原理

開挖地鐵隧道環(huán)節(jié)，盾構(gòu)機(jī)通過運(yùn)用設(shè)備當(dāng)中的盾體作為暫時性的支撐。以拼裝完成的管片實(shí)現(xiàn)固定之后，再對該動作不斷重復(fù)，確保順利地完成地鐵隧道挖掘工程。在具體施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，還需要在隧道某階段一端位置完成豎井建設(shè)。在豎井之中放入盾構(gòu)機(jī)的主體和配件，提前完成設(shè)備組裝并完成調(diào)試，以確保盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用的正常性。

1.2 盾構(gòu)機(jī)類型分析

盾構(gòu)機(jī)的本質(zhì)是盾構(gòu)技術(shù)，在組織開展地鐵隧道挖掘時通過應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)以提升挖掘工程的科技屬性。施工之中，盾構(gòu)機(jī)應(yīng)有良好性能，例如轉(zhuǎn)運(yùn)隧道挖掘出的渣土，掘進(jìn)隧道臨時支撐等等。另外，其最大的優(yōu)勢是在挖掘中可以一次性開挖成型。盾構(gòu)機(jī)具有很高的技術(shù)成熟度，在很多工程建設(shè)的現(xiàn)場已經(jīng)逐漸應(yīng)用，并且表現(xiàn)出全自動化的優(yōu)勢，解決在復(fù)雜地下環(huán)境施工存在的問題。當(dāng)前我國的地鐵隧道工程實(shí)施當(dāng)中所使用的盾構(gòu)機(jī)普遍存在兩種不同形式，第一種是泥水式盾構(gòu)機(jī)。這種盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)行隧道開挖是要求在具有一定壓力的泥漿當(dāng)中進(jìn)行，其可以提供支撐以保證穩(wěn)定。泥水式盾構(gòu)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，大體分為臂刀頭、水力射流、旋轉(zhuǎn)刀盤等。在開挖隧道環(huán)節(jié)，泥土將會轉(zhuǎn)變?yōu)槟酀{，通過使用泥漿泵將泥漿從隧道當(dāng)中運(yùn)出。第二種是土壓式盾構(gòu)機(jī)。這種盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)行隧道開挖時將泥土料作為穩(wěn)定的開挖面，將泡沫注入泥土當(dāng)中，完成土質(zhì)結(jié)構(gòu)的改善。為了確保機(jī)械設(shè)備的外部與內(nèi)部壓力平衡，需要根據(jù)實(shí)際情況利用開挖面和刀盤形成泥土室。挖掘土料是借助于刀盤旋轉(zhuǎn)進(jìn)行的，開挖完成的渣土在運(yùn)輸時使用螺旋機(jī)及輸送帶實(shí)現(xiàn)。探究與分析土壓式盾構(gòu)機(jī)經(jīng)常性出現(xiàn)的問題，是對此類故障進(jìn)行解決的有效方法。

2 盾構(gòu)機(jī)故障分析

2.1 刀盤故障分析

在項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)，刀盤故障是經(jīng)常性出現(xiàn)的故障類型之一。第一，堵塞泡沫孔。這種故障出現(xiàn)的位置大多集中在兩個位置。第一點(diǎn)是臨近于刀盤牛腿的泡沫管，泡沫管在這個位置的分布情況是以彎曲的形式實(shí)現(xiàn)的，部分機(jī)械設(shè)備在這部分的疏通工作中是不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的，所以出現(xiàn)故障更是難以進(jìn)行維護(hù)。第二點(diǎn)是位于刀盤面的泡沫管。該位置存在的故障是由于泡沫管在應(yīng)用當(dāng)中，單向閥閥片耐磨程度下降而存在堵塞現(xiàn)象，降低阻擋土渣的作用力，堵塞泡沫孔。

2.2 推進(jìn)系統(tǒng)故障

隧道掘進(jìn)環(huán)節(jié)是通過運(yùn)用壓土式盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，從而有效保障盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用環(huán)節(jié)中基于土壓穩(wěn)定的前提展開隧道掘進(jìn)任務(wù)，對土層產(chǎn)生的阻力進(jìn)行高效抵抗，順利完成隧道工程的掘進(jìn)任務(wù)。在土壓式盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中，其關(guān)鍵組成部分有監(jiān)控測試部分、恒壓變量、推進(jìn)油缸以及千斤頂。造成土壓式盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)時系統(tǒng)發(fā)生故障，原因主要是集中在周邊環(huán)境以及盾構(gòu)機(jī)自身的部件問題。

3 管理與維護(hù)盾構(gòu)機(jī)的措施

3.1 具體實(shí)施步驟以及工作內(nèi)容

首先，建筑工程項(xiàng)目的承包商必須要在完成上個工程之后應(yīng)全面檢查盾構(gòu)機(jī)是否正常，聘請專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)仔細(xì)檢測與勘察盾構(gòu)機(jī)的重要部件以及工作性能是否完好，同時要針對性地展開相應(yīng)的可靠性評價以及適應(yīng)性評價。另外，建筑工程的承包商必須要在最短的時間之內(nèi)將抽取的盾構(gòu)機(jī)油樣上報給有資質(zhì)的監(jiān)管部門，檢測油樣。抽取的關(guān)鍵部分以及需要全面開展檢測的內(nèi)容如下所示：

其次，承包商吊出盾構(gòu)機(jī)以后必須要將其運(yùn)輸并存放在施工現(xiàn)場，進(jìn)一步拆解盾構(gòu)機(jī)，并且基于盾構(gòu)機(jī)制造商的評估檢測報告展開進(jìn)一步的核對任務(wù)，確保盾構(gòu)機(jī)中的各個部件具有良好性能，質(zhì)量得到工程要求的標(biāo)準(zhǔn)。

再次，承包商要將盾構(gòu)機(jī)的再檢驗(yàn)結(jié)果上報給相應(yīng)的部門，提交的校驗(yàn)結(jié)果主要是專項(xiàng)檢測情況，另外還需要將承建工程的實(shí)際情況以及地質(zhì)特點(diǎn)作出總結(jié)，將針對性的故障解決方案和問題處理措施編訂成冊，共同上交到相關(guān)檢測部門完成校驗(yàn)。承包商要詳細(xì)地闡述第二步中的所有內(nèi)容，重點(diǎn)對計劃改造的部件、設(shè)備儀器檢測機(jī)構(gòu)、零部件檢測方法和系統(tǒng)各個零部件進(jìn)行介紹。

之后，承包商需要聘請專業(yè)的檢測人員和相關(guān)單位審查盾構(gòu)機(jī)改造方案與保養(yǎng)措施，重點(diǎn)對改造完成后的盾構(gòu)機(jī)能否與工程實(shí)際情況相符合進(jìn)行研討，進(jìn)一步完善盾構(gòu)機(jī)的性能，使盾構(gòu)機(jī)所具備的性能能夠更好地適應(yīng)工程的實(shí)際需求，提升工程施工效率和盾構(gòu)機(jī)的施工質(zhì)量。

然后，承包商需要整理總結(jié)審查專家的意見，逐一保養(yǎng)與維修盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)中的各個部件，更換與改造部分結(jié)構(gòu)，重新優(yōu)化盾構(gòu)機(jī)改造與保養(yǎng)方案。監(jiān)理人員必須對方案優(yōu)化和設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)環(huán)節(jié)全程跟蹤，監(jiān)督與管理存在的不足。檢測關(guān)鍵部件或者是更換維修關(guān)鍵的部件的時候，必須要有建設(shè)單位的代表和監(jiān)理單位工作人員同時在場。改造與維修盾構(gòu)機(jī)去哪過程，最好是能夠?qū)⑵湫纬蓵娌牧?，對最為原始的維修檢測資料進(jìn)行歸納與整理，為后期的工作奠定基礎(chǔ)。

最后，組織所有相關(guān)部門以及專家展開設(shè)備出廠與施工現(xiàn)場的組裝與調(diào)試，完成質(zhì)量驗(yàn)收工作。

3.2 維修管理中的關(guān)鍵問題和注意事項(xiàng)

第一，油樣檢測的結(jié)果對整個管理維修工作起著決定性作用，在抽取油樣的時候，必須要控制油樣抽取的時間。堅決不能在盾構(gòu)機(jī)停機(jī)之后抽取，而是要在使用盾構(gòu)機(jī)的過程中完成抽取。

第二，盡可能地對本次工程項(xiàng)目承建環(huán)節(jié)中的盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用情況作出全面了解，承包商可以詳細(xì)閱讀上一次工程項(xiàng)目中對盾構(gòu)機(jī)的評價結(jié)果以及應(yīng)用情況，并且將故障與維修記錄進(jìn)行研討，預(yù)判在應(yīng)用中可能會存在的問題，并且提出相應(yīng)的問題解決方案以備不時之需。

第三，承包商勘驗(yàn)與檢測盾構(gòu)機(jī)的時候，必須要嚴(yán)格檢測重要部件，如螺旋機(jī)、主軸承以及刀盤，承包商可以將檢驗(yàn)工作委托給制造盾構(gòu)機(jī)的廠商，將廠商出具的檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行核對分析，確保萬無一失。

第四，專家團(tuán)隊(duì)在對盾構(gòu)機(jī)的改造方案與維修計劃進(jìn)行審查時，專家團(tuán)隊(duì)中必須要有地質(zhì)方面的專業(yè)人員和機(jī)械方面的專業(yè)人員。通過組建完善的專家團(tuán)隊(duì)，為項(xiàng)目審核提供專業(yè)意見，保障工作落實(shí)的針對性。

4 盾構(gòu)機(jī)常見故障處理方案

4.1 處理刀盤故障的措施

處理堵塞泡沫孔的時候要基于設(shè)計原理展開。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在應(yīng)用當(dāng)中出現(xiàn)泡沫孔堵塞現(xiàn)象，那么在疏通時必然存在難度。所以在選擇處理方法時，勢必要以施工的具體環(huán)境作為依據(jù)而進(jìn)行。倘若施工工程的周邊擁有比較好的環(huán)境，那么可以直接卸下刀盤上的接頭，通過使用管道疏通機(jī)以及高壓水機(jī)等設(shè)備疏通泡沫管。另外還需要不斷提升操作人員的操作技巧以及操作水平，施工企業(yè)要注重培養(yǎng)專業(yè)的操作人員，由此避免在人為操控當(dāng)中存在失誤造成設(shè)備故障。

在處理立柱焊縫開裂問題時選擇使用氣刨將裂縫刨去，再根據(jù)連接部件的大小以及存在的裂紋大小明確開坡口的尺寸，并且選擇應(yīng)用比較合理的焊接技術(shù)完成重新焊接。倘若立柱發(fā)生焊接裂縫時，維修人員必須要選擇應(yīng)用焊條填補(bǔ)開裂的縫隙來保障立柱在焊接時的技術(shù)和焊接完成的質(zhì)量。倘若裂紋較寬，那么維修人員必須要將刀盤旋轉(zhuǎn)到合適的位置，便于維修人員維修。這樣不僅可以降低在立柱焊接時的困難程度，也可以切實(shí)保障焊接工程的質(zhì)量，提升維修設(shè)備的效率。

4.2 處理推進(jìn)系統(tǒng)故障的方法

當(dāng)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)生問題時，需要對推進(jìn)的偏移量做好嚴(yán)格控制。將盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)環(huán)節(jié)當(dāng)中所存在的不穩(wěn)定現(xiàn)象降低，進(jìn)而科學(xué)的控制掘進(jìn)過量問題，保證穩(wěn)定。檢修人員需要在最短的時間內(nèi)將設(shè)備工作所形成的施工曲線進(jìn)行反饋，動態(tài)性等調(diào)整與改善施工，有效保證參數(shù)具有科學(xué)性。對地面沉降和土體移動問題有效控制是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工環(huán)節(jié)之中，檢修人員要合理地控制油缸速度，保證速度在合適范圍之內(nèi)。特別是要定期檢查推進(jìn)系統(tǒng)，從而確保順利開展盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)施工，降低發(fā)生故障的概率。

5 結(jié)束語

盾構(gòu)機(jī)在地鐵施工環(huán)節(jié)使用是尤為普遍的，為了在最短的時間內(nèi)完成隧道施工，確保施工質(zhì)量，科學(xué)化的應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)并提升盾構(gòu)機(jī)的故障檢查力度和故障處理能力，可以延長盾構(gòu)機(jī)使用壽命，保證工程項(xiàng)目施工效率。本文首先介紹了盾構(gòu)機(jī)在施工環(huán)節(jié)當(dāng)中的應(yīng)用原理，并且闡述了盾構(gòu)機(jī)的兩種分類，分別為泥水式盾構(gòu)機(jī)土壓式盾構(gòu)機(jī)。其次對施工環(huán)節(jié)之中經(jīng)常出現(xiàn)的刀盤故障以及推進(jìn)故障作出闡述，形成盾構(gòu)機(jī)故障的基本認(rèn)知。再次，分析盾構(gòu)機(jī)在管理與維護(hù)當(dāng)中的具體步驟以及相應(yīng)的注意事項(xiàng)，以為后期的相關(guān)工作人員展開研究時提供借鑒。最后提出常見故障的處理方案，針對于刀盤故障和推進(jìn)系統(tǒng)故障提出措施，以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)順利應(yīng)用。

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