浅论Φ8.8大直径土压平衡盾构机的维护保养要素

时间：2024-05-17

彭微强（广东华隧建设股份有限公司，广东　　广州　　510000）

彭微强
（广东华隧建设股份有限公司，广东广州510000）

摘要：土压平衡盾构这种施工方法已经被广泛地应用在基础工程建设中，这种施工方式不仅能够有效对地表沉降进行控制，保护施工现场周围的环境，还可以应用在居住人源较为密集的市区内以及建筑密集区。而想使用盾构进行施工，就要确保盾构设备各方面性能的良好，因此做好相应的维护工作就变得非常重要了。本文对土压平衡盾构机的日常维护与保养进行探究，希望能够保证盾构施工的顺畅。

关键词：土压平衡；盾构；维护；保养；措施

随着我国城市化建设进程的加快，以及人们公共设施、道路交通以及能源等方面要求的不断提升，道路桥梁、市政工程等得到了快速的发展。但是随着隧道工程数量的增多，使用盾构设备进行施工的范围和规模在逐渐扩大，虽然盾构机施工能够保证施工过程中的安全性以及环保性都非常良好，但是还是可能会因为故障而导致施工进度和效率被影响。因此想要保证工程施工顺利进行就一定要对盾构机进行维修和保养，进而保证工程施工效率、进度等有所提升。

一、盾构机施工原理和结构分析

Φ8.8大直径土压平衡盾构机凭借自身良好的性能，有效地对施工现场的地表沉降问题进行了良好的控制，同时也对周围环境进行了保护，并且它还能够在人群以及建筑密集的区域内进行施工。盾构施工原理就是盾构沿着隧道工程整体设计轴线的方向来对其前方土体进行开挖，然后将开挖后所产生渣土运到地面上，使用砼结构对隧道进行衬砌。而盾构在开挖过程中，通过渣土进行改良，调整输送设备的实际转速，同时还要保证盾构刀盘前方土压的恒定，进而提升土体自身的稳定性能。并且在盾构前进时，要保证盾尾注浆的同步性，等到填充盾尾完全脱离以后在管片外壁预留出相应的建筑间隙，进而有效地对地面沉降进行管控，盾构机施工原理如图1所示。而使用盾构进行施工不但可以保证土体的稳定性，还能进一步确保施工人员以及施工设备的安全，此外，它还可以承受来自地面上部的压力，防止施工期间出现渗漏。盾构机由盾体、刀盘、控制系统等结构组成，其中控制系统中包含了主驱动系统、推进系统、管片拼装系统、输送系统、皮带系统、密封系统、注浆系统以及泡沫系统等，由于其包含众多的系统一旦发生故障就会给施工进度造成影响，因此对其进行维修和保养就非常必要了。

图1盾构机施工原理

二、盾构机的维护和保养

（一）对盾构机各区域进行检查和维护

1.刀盘的检查

在盾构机进行施工之前，按照施工地层的实际情况来对刀盘上所配备刀具是否适合来进行确定，同时还要检查刀具是否有磨损等现象发生，如果有磨损就要对其进行更换，保证施工的顺畅。或者是在原来的基础上，再增加一块厚度为6mm的耐磨板，也可以在磨损的刀面上加焊相应的耐磨焊网格，进而使其达到原来的厚度，保证刀盘可以进行顺利施工。

2.对土仓壁泡沫以及膨润土孔进行检查

在土压平衡盾构机进行施工过程中，泡沫以及膨润土的实际作用就是对掘进施工面或者是螺机设备中的土壤进行有效改良，进而保证出渣的顺利。并且还要对添加剂主入口处的单向阀进行检查，如果单向阀失灵就要对其进行更换，进而保证出渣的顺利。

3.对超前注浆孔进行检查

超前注浆孔能够在不良地层中对其进行改良，进而保证其掘进顺利。同时为了保证注浆孔不会发生堵塞，就要对其进行适当的处理，因此就要向其中注入一定量的油脂，避免注浆孔被封堵。

4.注浆系统

首先，要对注浆泵进行检查，查看其柱塞、活塞等零部件是否存在磨损，当磨损较为严重时就要对其进行更换。其次，要对注浆管路进行清洁，保证管路洁净没有磨损，一旦有磨损就对管路进行更换。

5.主驱动齿轮油检测

在对盾构机进行拆卸以前，就要对其所使用的齿轮油进行检查，取样之后进行检查，然后通过对油样质量的分析来对驱动磨损的情况进行判定，避免主驱动因为磨损过大而导致盾构机正常运行受影响。此外，盾构机厂商可以通过盾构机主驱动的实际使用时间以及掘进参数等来决定主驱动保养的时间、间隔周期，进而提升盾构机使用水平和使用时间。

6.盾尾部分

要定期对盾尾内壁的浆块进行有效清理，保证注浆管路全部畅通，还要使用盾尾油脂将备用注浆管填满，进而达到保护注浆管的作用。此外还要对球阀接头进行检查，对磨损的接头进行更换，保证盾构机能够正常进行作业。

7.皮带机系统

在进行施工过程中，一定要产看其皮带轮是否有磨损的现象发生，并且还对其转动是否量或进行检查，如果有需要就需要对皮带滚轮进行更换。并且还要对皮带机驱动进行检查。同时还要对皮带机外部的钢结构进行检查，查看其是否存在变形、锈蚀等情况，如果发现以上现象的存在就需要对其进行校正和更换。

8.管片输送机

要对其中拼装机头、驱动齿轮、管片吊机灯部位进行检查，如果其中存在一定的磨损，并且磨损已经对其正常运行造成影响，就需要对其进行更换，进而保证其可以顺利运行。

9.泡沫系统

泡沫系统中安装了数量众多仪表设备，因此一旦其中任何项发生故障就会对盾构器前进造成严重的影响，因此就通过对设备在和压力以及相应的参数来对故障进行判断，进而有针对性地对其进行维修。此外泡沫机还会受到泡沫剂以及用水洁净性的影响。

三、盾构机保养

1.对液压系统的保养

在盾构机中液压系统非常重要，一旦液压系统被污染以后就会对设备整体的运行造成一定的影响。通常情况下液压系统中较为容易受到污染的环节有以下几种，盾构机设备液压元件的清洗以及装备、盾构设备在解体以后的运输、临时性的转接施工以及零件清洁或者是加油等过程都会对液压系统造成一定的污染。

而一旦液压系统出现污染，就需要对设备油箱、管路、泵体、阀门中被污染液压油清除干净，同时还要对油箱、滤芯等进行清洗，并使用海绵对管线进行清理。此外不仅要保证系统可以边过滤边清洗，对不能正常工作的滤芯进行更换。更换完成以后就可以对液压系统进行试运行，并对系统进行有效的调整，进而保证液压系统能够进行正常的工作。

2.电力系统的保养

电力系统中会涉及到诸多设备和线路，因此就要对其进行保养，保证电气系统运行正常。例如查看线缆有无破损，做好电缆的耐压以及绝缘试验，对变压器运行声音、接地情况进行查看，并且还要对冷却设备、配电柜、开关、电动机、仪表等方面是否良好。并且此种盾构机使用的是电驱动马达，所以在长时间地运行以后就可能会因为故障的发生而影响盾构机的正常运行。因此就要对马达正常工作时的温度以及泄露油的温度进行检查，同时还要定期对马达的实际工作压力进行检测，此外还要对其转速与移动传感器进行检查，并查看马达的插头和连线是否完好，如果一旦发展马达的压力、工作温度以及接线松动就一定要对马达进行维修，使其各项工作参数在正常状态下，进而保证盾构机性能良好，确保工程施工有效进行。

3.测量系统的保养

盾构机的测量系统是保证盾构机定位、施工方向、纠正以及管片安装等工作环节的保证，因此想要保证各工序能够顺利进行，就需要保证测量系统的良好。首先要对全线GPS、精密导线、水准网等进行检测，按照相应的标准对其进行维护，从而保证测量系统能够正常运行。