土壓平衡盾構機維修

1、 目錄目錄1 土壓平衡盾構機簡介2 維修篇2.1 設備的清潔2.2 刀盤刀具2.3 記錄管理2.4 配件管理及設備大修1.1土壓平衡盾構機簡介土壓平衡盾構機簡介使用篇使用篇 1.1.1土壓平衡盾構機工作原理土壓平衡盾構機工作原理o圖圖-1 土壓平衡土壓平衡原理示原理示意圖意圖土壓平衡就是在盾構開挖時，利用土倉內的土壓或加注輔助材料產生的壓力來平衡開挖面的土壓及地下水壓力，以避免掌子面坍塌或地層失水過多而引起地表下沉的一種盾構掘進模式。如圖-1所示，在盾構開挖時土倉內的壓力P2和掌子面上的壓力P1相平衡，其中P2包括土倉內碴土的壓力和注入材料的壓力，這種掘進模式即為土壓平衡模式，P1等于土柱壓力

2、和水柱壓力的總和。使用篇使用篇 1.1.1土壓平衡盾構主機結構組成土壓平衡盾構主機結構組成使用篇使用篇 1.1.1.1.土壓平衡盾機分類土壓平衡盾機分類土壓平衡盾構機按其鉸接結構形式可分為三類主動鉸接式盾構機被動鉸接式盾構機無鉸接式盾構機推進缸固定在中體上推進缸固定在中體上鉸接缸聯(lián)接在前體與中體間鉸接缸聯(lián)接在前體與中體間鉸接缸聯(lián)接在盾尾與中體間鉸接缸聯(lián)接在盾尾與中體間推進缸支撐在中體上推進缸支撐在中體上維修篇維修篇 . .設備的清潔設備的清潔一個公司對于設備的管理水平首先就是看設備的清潔，設備就象人一樣，如果一個人臟亂差那別人都不愿意親近，如果設備上臟亂差，那他的維修和操作人員也愿意接近，設備

3、越臟則人越不愿意去維修，長期下去機況將會越來越差，腐蝕越來越歷害，以至重要的部位無法檢查，也不愿去檢查。如右圖為某盾構公司在廣州的盾構。維修篇維修篇 . .刀盤刀具刀盤刀具及時檢查更換刀具的重要性在掘進過程中一定要及時檢查刀具，發(fā)現(xiàn)刀具磨損后一定要第一時間更換，不要報有僥幸心理想到達預定地點再換。刀具在發(fā)生異常后磨損是非?？斓模苍S一環(huán)是磨沒了，以下是幾個案例：u案例一：深圳鐵一號線工程地質主要為全/強風化地層，在掘進過程中，前后三次遇到地質突變，一次為上軟下硬的地質不均地段，兩次為孤石侵入隧道洞身范圍。掘進過程中，初期遇到地質突變未引起施工方足夠的重視，待盾構機掘進遇到困難，無法推進時才想到

4、開倉處理，此時刀盤已遭到嚴重的磨損。由于地質條件影響，停機位置已不具備開倉條件（在無地層加固的輔助措施下進行開倉作業(yè)將導致地表沉降不可控制），不得不先后兩次停機一個月進行地層加固處理，后開倉維修刀盤、更換刀具。此工程因為刀盤需要檢修而導致工期滯后達半年之久。其中第二次損壞：刀盤前方靠外部出現(xiàn)最高強度高達156Mpa，最大外形尺寸達到2500mm（掘進方向長度）2700mm（寬）1800mm（高）不規(guī)則形狀的孤石。刀盤面板14處被磨穿；滾刀遭到嚴重的弦磨和損壞，其中外圍的滾刀刀體弦磨超過200mm；所有刮刀、外部切刀損壞。維修篇維修篇 . .刀盤刀具刀盤刀具維修篇維修篇 . .刀盤刀具刀盤刀具u

5、案例二：廣州地鐵四號線盾構在江底施工時，在未掘進到指定換刀位置時判斷刀具發(fā)生損壞，但由于盾構機處于江底，無法開倉，也無法采用地表加固的手段進行開倉，在此情況下繼續(xù)掘進了環(huán)，發(fā)現(xiàn)已經無法掘進。在不得已的情況下，采用超前加固后帶壓進倉檢查刀盤。結果發(fā)現(xiàn)刀盤中心部位10號刀致17號刀之間540mm范圍內刀盤面板磨損近125mm深，面板已完全磨穿，部分刀座磨掉，最后不得已采用在右線相同位置開挖橫通道，到左線刀盤部位進行刀盤面板修復，而此項目由于刀具原因采用帶壓進倉換刀9次，累計120余天。工期滯后個月，為確保工期采用了加設暗挖段，及盾構機調關施工等一系列措施，直接投入成本將近2000萬維修篇維修篇 .

6、 .刀盤刀具刀盤刀具u案例三：廣州地鐵某工程，在掘進過程中未能及時檢查刀具，在盾構機無法推進時，仍不檢查刀具，而是請外方人員進行操作，而外方人員仍可以以每分鐘mm的速度掘進，最后外方人員提出，不能在掘進了要檢查刀盤時，該項目人員才檢查刀盤，從圖片可以看出，在這種地質下，隨時可以開倉，但由于不重視刀具管理導致了嚴重的損失。維修篇維修篇 . .刀盤刀具刀盤刀具u案例四：軟土掘進時，也應重視刀具管理。圖示為某北京盾構工程因刀盤中心結泥餅而導致刀盤中心磨損。維修篇維修篇 . .刀盤刀具刀盤刀具刀具檢查要點刀具的檢查在硬巖及復合地層是非常重要的工序，有計劃的檢查刀具有利于提前發(fā)現(xiàn)異常損壞的刀具，防止磨損

7、擴大化。因為一把刀損壞以后，周圍兩把刀的破巖工作量加大，刀過快損壞。最后導致刀具大面積損壞。檢查刀具一般檢測刀具的磨損量，滾刀的轉動效果，刀圈有無裂紋，有無漏油。不僅是滾刀，刮刀和切刀同樣重要，滾刀在沒有刮刀保護的情況下，刀很快會損壞，主要是這些固定是刀具有修正掌子面的作用，可以將滾刀破碎后的巖石刮下，使?jié)L刀有更好的破碎環(huán)境，有硬巖掘進經驗的人都會知道切刀在硬巖中的磨損也是非常厲害的。同進時邊刮刀可以修復已成形的洞壁，防止盾殼被卡也有很大的作用。刀具損壞主要體現(xiàn)在，一是刀盤扭矩上升，掘進速度減慢，增加推力速度提升不明顯，三是出碴溫度較高。四是聽盤內出現(xiàn)嚓嚓的撕裂聲音。維修篇維修篇 . .刀盤刀

8、具刀盤刀具刀具安裝要點換刀一定要注意過渡刀的安裝，注意新刀與舊刀間的高差不能大于5mm。（這是我們的總結值，具體可根據(jù)不同廠家的經驗進行調整，但5mm應該是極限值。換刀過程中要注意清潔，將刀座，螺栓孔清潔徹底，防止刀被卡住或螺栓無法緊固。螺栓緊固要防止超扭矩，在廣州地鐵四號線就發(fā)生過由于螺栓緊固力扭過大而失效，導致掘進過程中刀具異常磨損（因為震動）。螺栓一定要手緊到位后再用風動或扭力扳手緊固。在刀具磨損較大的情況下，在換刀前一定要將刀盤后退，否則刀具剛裝上由于貫入度過大導致?lián)p壞的可能性非常大?？赡艽蠹視l(fā)現(xiàn)由于刀具磨損過大，裝上刀后沒掘幾環(huán)刀具又損壞了，主要原因可能就是因為貫入度過大受到了損傷

9、。如果在確實沒有辦法的情況下，必須掘進幾環(huán)后再次檢查刀盤換刀完成后在啟動刀盤時，一定要等刀盤轉動平穩(wěn)后再掘進，而且掘進中采用小推力，低速掘進，待刀具磨合到一定程度后再加快速度。維修篇維修篇 . .刀盤刀具刀盤刀具刀具更換的方案（敞開式（直接、降水后）、地層加固（超前加固、地表加固）、帶壓進倉）1是敞開式換刀，及在地層有一定自穩(wěn)能力的情況下，可以采用直接開倉，或降水后開倉（成都）在地層情況較差，無法自穩(wěn)的情況下必須先進行地表加固進行換刀，必要進可能用超前加固配合（日本有一種超前加固設計可將掌子面范圍內全部可以加固的方法，但從未用過）。3帶壓進倉，在無法采用前兩種方法，而且地層能夠保持氣壓的情況下

10、可以采用帶壓換刀作業(yè)，帶壓是充許空氣有一定量的泄漏的，但速度不能太快，即補氣能及時補充，氣壓波動不能大于0.1公斤（人在里面就如同，從1米水里被按下去又拉出來一樣，已經很受了，如果再高就受不了了）。維修篇維修篇 . .記錄管理記錄管理油水檢測在液壓系統(tǒng)及潤滑系統(tǒng)中油的質量直接影響著元器件的壽命。如果油雜質過多，會導致精度較高的接觸面磨損，無法形成良好的油膜，降低潤滑效果。油水檢測是指導及時更換油品確保潤滑質量的重要手段，也是評估設備的磨損的重要依據(jù)。因此一定要堅持油水檢測，建立檢測臺賬及時分析油水情況。（力土樂的泵，為球面配油，球面間靠油膜來潤滑的，如果一旦產生刮傷將無法產生油膜很快損壞無法使用）。壓力記錄在液壓系統(tǒng)中的各系統(tǒng)壓力一定要做好記錄，可以說電氣故障反映在電流電壓的變化，液壓系統(tǒng)主要反映在壓力上。壓力記錄有利于對設備的磨損情況進行評估和故障的診斷。如果系統(tǒng)壓力產生較大的變化應及時進行分析和調整。維修記錄維修過程一定要建立記錄，將維修項目處理方法及所用工具記錄，以便總結，如再出現(xiàn)同樣的問題就不用再走彎路。維修篇維修篇 . .配件管理及設備大修配件管理及設備大修配件的計劃及采購及管理成立配件管理的部門，建立配件臺賬，統(tǒng)一調配，定期要求各設備管理部門做計劃，根據(jù)庫存情況統(tǒng)一采購。而且這個