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1、盾构的维护与保养,中国铁建重工集团有限公司 2014年6月,张社军,目 录一、盾构维护保养的重要性二、盾构维护保养的方式和内容三、对盾构维保工作的建议与典型案例,一、盾构维护保养的重要性,盾构是集机械、液压、电气与自动化控制于一体的综合性大型隧道施工设备，以安全、高效而被广泛应用于地铁施工。盾构作为地铁施工的专用施工装备，具有高投入、高风险、高科技含量、高施工进度、使用维护专业性强的特点。,一、盾构维护保养的重要性,根据常见的施工设备重大故障因素分解图显示，施工机械的重大故障有56%是因失保失养的问题造成的，有38%是由于定期维修失误，6%是由于机械操作失误造成的。有关统计数据显示：一个公司一
2、年机械维修费用占机械施工产值的17.6%，其中近60%的维修是因为失保失养，零部件早期磨损，寿命缩短而造成的。同时，从设备的整个生命周期来看，设备的使用、保养及维修阶段占设备总寿命周期的绝大部分，且是设备真正发挥和体现其使用价值的保障阶段。因此，大力推行盾构设备的日常保养和强制保养非常必要，势在必行。,二、盾构维护保养的方式和内容,2.1 盾构维修保养的方式盾构维修保养采用日常巡检保养和定期停机维修保养相结合的方式。每天进行日常巡检保养。每月停机24小时进行强制性集中维修保养。采取以日常保养为主，停机维修保养为辅的方式。,二、盾构维护保养的方式和内容,2.2 盾构维修保养的内容,盾构日常维护保
3、养的内容,二、盾构维护保养的方式和内容,1、刀盘刀具刀盘主要由刀盘体、刀具、回转接头组成:,二、盾构维护保养的方式和内容,(a)刀盘体定期进入土仓检查刀盘各部分的磨损情况，检查耐磨条和耐磨格栅是否过度磨损，必要时可进行补焊。检查刀盘内搅拌棒的磨损情况，以及泡沫孔是否堵塞。在有条件的情况下检查刀盘面板、各焊接部位是否有裂纹产生。检查大法兰与主驱动的连接双头螺柱及螺栓的紧固情况。,二、盾构维护保养的方式和内容,（b）刀具定期进入土舱检查刀具的磨损情况，对不同的刀具的磨损情况进行检验时须使用专用的磨损量检验工具。检查滚刀的滚动情况和刀圈的磨损量。一般来说，边缘滚刀的磨损量最大到15mm必须更换。检查
4、齿刀的切削齿是否有剥落或过度磨损，必要时更换。检查切刀的数量和磨损情况，如有丢失、脱落须立即补齐。,二、盾构维护保养的方式和内容,（c）回转接头经常检查回转接头的泡沫管、液压管等液压元件是否有渗漏，并及时进行处理。每天对回转接头部分的灰尘进行清理，防止灰尘进入主轴承内圈密封。（此处是主轴承密封的薄弱环节应特别注意）每天要给回转接头每个润滑口注入5-10ml润滑油脂。经常检查回转中心的转动情况，如有异常须立即停机并进行处理。,二、盾构维护保养的方式和内容,2、盾体主要维护铰接密封、铰接油缸、推进油缸。及时清理盾壳内的污泥和砂浆。检查铰接密封有无漏气和漏浆情况，必要时调整铰接密封的压板螺钉缩小间隙
5、。铰接密封注脂，每个注入点注入量为5-100ml/天。推进油缸与铰接油缸的球头部分一周加注润滑脂一次，直至新油脂被挤出。,二、盾构维护保养的方式和内容,3、主驱动系统检查主轴承密封（HBW、EP2）油脂分配马达动作是否正常。检查主轴承齿轮油分配马达工作是否正常。每天给主轴承内圈密封注润滑脂，并检查内圈密封的工作情况。定期提取主轴承齿轮油油样送检，根据检查报告决定是否要更换齿轮油或滤芯。更换齿轮油同时必须更换滤芯。定期打开变速箱泄露油口，观察透明管中是否有透明的液体水的存在，如有需要将其泄放。,二、盾构维护保养的方式和内容,3、主驱动系统,二、盾构维护保养的方式和内容,4、螺旋输送机检查螺旋输送
6、机马达、减速机温度是否过高。检查变速箱油位，如果变速箱油位过低，须添加齿轮油。检查轴承，闸门，伸缩缸的润滑情况，及时清理杂物并添加润滑脂。检查螺旋片磨损情况，如果磨损严重，应补焊耐磨层。用超声探测仪检查螺旋输送机管壁厚度，记录检测数据向机电部门汇报。螺旋输送机上的泡沫管如长期不使用应使球阀处于关闭状态。,二、盾构维护保养的方式和内容,4、螺旋输送机,二、盾构维护保养的方式和内容,5、管片系统定期（每周）对各个液压油缸铰接轴承、回转大轴承，伸缩内筒等部位加注润滑脂并检查其工作情况。定期对减速机齿轮油箱加齿轮油，对特定型号的减速机制动箱也要加注齿轮油；定期检查管片安装机接近开关工作是否正常，检查抓
7、取机构和管片起吊螺栓，是否有破裂或损坏，必要时及时更换。定期检查管片起吊装置的磨损情况，定期对起吊装置上的油杯注入适量润滑脂，必要时对相关零部件进行修理和更换。,二、盾构维护保养的方式和内容,6、注浆系统每次注浆前应检查管路的畅通情况，注浆后应及时将管道清理干净。防止残留的浆液不断累积堵塞管道。经常检查注浆机水冷池的水位和水温，必要时加水或换水。注意防止砂浆或其他杂物进入冷却水池。及时给砂浆罐自动润滑系统加注油脂，并保证其正常工作。经常对砂浆罐及其砂浆出口进行清理，防止堵塞。,二、盾构维护保养的方式和内容,7、压缩空气系统空压机的所有维护保养工作必须在停机并卸压的状态下进行。保持机器的清洁，防
8、止杂物堵塞顶部的散热风扇。每天检查一次润滑油液位，确保空压机的润滑。润滑油最初运转500小时或一周后更换新油，以后每4000小时更换一次润滑油（使用环境较差者应2000小时换一次油）。工作4000小时后，更换空气滤清器、润滑油、油过滤器以及油水分离器和安全阀。定期对空压机的电机轴承进行润滑，根据电动机的保养规程操作。,二、盾构维护保养的方式和内容,8、人舱由于人舱的特殊工作性质，人舱分为使用前保养和使用后日常保养两种情况。,二、盾构维护保养的方式和内容,8、人舱(a)使用前保养检查测试气动电话和有线电话。如有故障和损坏要及时修理和更换检查压力表、压力记录仪、空气流量计、加热器、照明灯工作是否正
9、常。给压力记录仪添加记录纸，并作功能性测试。检查舱门的密封情况，首先清洁密封的接触面，如有必要可更换密封条。清洁整个密封舱。检查刀盘操作盒操作是否正常。清洗消声器和水喷头。,二、盾构维护保养的方式和内容,8、人舱(b)使用后保养人员舱使用后如近期不再使用，可将人舱外部的压力表、记录仪拆除，并清洗干净。妥善保管以备下次使用。将人舱清洗干净，并将人舱门关紧。,二、盾构维护保养的方式和内容,9、液压系统 盾构液压系统主要包括主驱动液压系统、推进液压系统、管片安装液压系统、螺旋输送机液压系统、注浆液压系统、辅助液压系统。在对液压系统维修前，必须确保液压系统已停用并已经卸压。特别是在清空蓄能器时要特别注
10、意。,二、盾构维护保养的方式和内容,9、液压系统检查油箱油位，必要时加注液压油。检查阀组、管路和油缸有无损坏或渗漏油现象。定期检查所有过滤器工作情况，并根据检查结果和压差传感器的指示更换滤芯。定期取油样送检。经常监听泵的工作声音，发现异常应及时停机检查。经常检查泵、马达和油箱的温度，发现异常要及时检查处理。,二、盾构维护保养的方式和内容,10、泡沫系统定期清洗泡沫箱和管路，清洗时要将箱内沉淀物和杂质彻底清洗干净。使用前要检查泡沫原液泵吸口的液位情况，避免无液启动。检查电动阀和流量传感器的工作情况，电动阀开闭动作是否正常，流量显示是否正确，如有必要进行维修或更换。检查压缩空气管路情况，必要时清洗
11、管路。检查泡沫发生器的发泡情况，如泡沫成型不理想，及时调节原液和水的配比。,二、盾构维护保养的方式和内容,11、膨润土系统检查膨润土泵工作是否正常。检查膨润土泵润滑油（220#齿轮油）油位，每累计工作2000小时需更换一次润滑油检查膨润土管路，清理管路的弯道和阀门部位，防止堵塞。检查流量调节阀和压力传感器。,二、盾构维护保养的方式和内容,12、通风系统检查洞内外风机工作是否正常，有无异常声响。检查风管卷筒的固定情况。根据掘进情况及时延伸和更换风管。检查风管有无破损现象，及时修补或更换。,二、盾构维护保养的方式和内容,13、水系统检查进水口压力（一般为5bar左右）和温度（低于30），如压力过低
12、或温度过高，应检查隧道内的进水管路的闸阀、水泵及冷却器工作是否正常。检查水过滤器，定期清洗滤芯。定期清理自动排污阀门。检查水管路上的压力和温度指示器，如有损坏及时更换。定期检查主驱动的马达变速箱、冷却器和温度传感器。清除传感器上的污物。定期检查热交换器，并清除上面的污物。,二、盾构维护保养的方式和内容,14、油脂泵站检查油脂桶是否还有足够的油脂，如不够应及时更换。经常检查油脂泵站的油水分离器，加注润滑油。检查油脂泵泵杆活动部位，加注润滑油。检查主轴承密封油脂注入脉冲次数是否正常，（正常为57次/分）否则应检查油脂管路调整油脂泵压力。经常检查盾构机润滑油脂工作是否正常，检查电动油脂处溢流阀是否有
13、油脂溢出，如有油脂溢出，需检查管路是否堵塞。,二、盾构维护保养的方式和内容,15、供电系统 供电系统主要包括：高压电缆、高压开关柜、变压器、配电柜等。（a）高压电缆检查高压电缆有无破损，如有破损要及时处理。检查高压电缆铺设范围内有无可能对电缆造成损坏的因素，如果有要及时采取防范措施。定期对高压电缆进行绝缘检查和耐压试验。（做电缆延伸时进行试验）,二、盾构维护保养的方式和内容,15、供电系统（b）高压开关柜定期进行高压开关柜的分断、闭合动作试验。检查其动作的可靠性。检查六氟化硫气体压力是否正常。（压力表指针在绿色区域为正常）检查高压接头的紧固情况。定期对高压电缆进行绝缘检查和耐压试验。（做电缆延
14、伸时进行试验）,二、盾构维护保养的方式和内容,15、供电系统（c）变压器检查变压器散热情况和变压器的温升情况。定期对变压器进行除尘工作。观察变压器的油标，油面不得低于最低油位。检查接地线是否正常。,二、盾构维护保养的方式和内容,16、主机控制系统 主机控制系统主要包括控制柜、PLC、工业电脑IPC。定期清洁电脑和控制柜内的灰尘、注意防水。检查插板、连接线是否松动，紧固接线端子。备份PLC、IPC电脑的程序。,二、盾构维护保养的方式和内容,17、皮带机检查各滚子和边缘引导装置的滚动情况，如滚动不好，即清洗并润滑。检查皮带是否有跑偏现象，如皮带跑偏需进行校正。检查皮带松紧情况，必要时增加皮带张力。
15、检查皮带的磨损情况，如皮带磨损严重，即更换皮带。检查刮渣板的磨损情况，如磨损严重，更换刮渣板。,二、盾构维护保养的方式和内容,18、后配套平台拖车经常检查拖车行走轮对的工作情况，必要时加注润滑脂。定期检查各拖车间的连接销、联接板，防止意外断裂或脱开。经常检查拖车走行机构的跨度与钢轨的轨距是否合适，不合适应及时调整。定期冲洗人行走道，保持通道畅通。,三、对盾构维保工作的建议与典型案例,3.1 对盾构维保工作的建议（a）必须建立一支专业的机、电、液维保队伍，确保维修保养工作能按要求执行。（b）按照维保手册的要求，制定机、电、液的日点检表，安排维保人员每天按照点检表的要求对盾构进行保养；维保工程师进
16、行排查确认。（c）对盾构的掘进参数、维修情况、刀具磨损情况进行记录汇总，便于分析总结，如再出现同样的问题就不用或少走弯路。（d）做好易损件及关键配件的储备工作。成立配件管理的部门，建立配件台账，统一调配，定期要求各设备管理部门做计划，根据库存情况统一采购。,三、对盾构维保工作的建议与典型案例,（e）做好油水检测工作。在液压系统及润滑系统中油的质量直接影响着元器件的寿命。如果油杂质过多，会导致精度较高的接触面磨损，无法形成良好的油膜，降低润滑效果。油水检测是指导及时更换油品确保润滑质量的重要手段，也是评估设备的磨损的重要依据。因此一定要坚持油水检测，建立检测台账及时分析油水情况。（力土乐的泵，为
17、球面配油，球面间靠油膜来润滑的，如果一旦产生刮伤将无法产生油膜很快损坏无法使用）。（f）做好设备的状态评估。盾构在一个项目的使用前和使用后都要对设备的状态进行一次评估，确定设备的完好率，排除故障隐患，这样才能延长设备使用寿命、降低使用成本。可以委托设备生产厂家及专业公司进行。,3.2 典型案例 1、设备的清洁 一个公司对于设备的管理水平首先就是看设备的清洁，设备就象人一样，如果一个人脏乱差那别人都不愿意亲近，如果设备上脏乱差，那他的维修和操作人员也愿意接近，设备越脏则人越不愿意去维修，长期下去机况将会越来越差，腐蚀越来越历害，以至重要的部位无法检查，也不愿去检查。,2、刀具管理不善 在掘进过程
18、中一定要及时检查刀具，发现刀具磨损后一定要第一时间更换，不要报有侥幸心理，想到达预定地点再换。图为深圳铁一号线某项目刀盘磨损情况。,2、刀具管理不善,3、加错油造成设备损失（a）南京地铁一号线某单位使用延长管线始发，由于管理不善，油管标示不清，将盾构主驱动系统和油脂注入系统的延长管线交叉使用，直接造成盾构机液压系统的污染。（b）长沙地铁二号线某公司在盾构过站时，将水玻璃当作液压油加入油箱，造成3台主驱动液压泵损坏，相关阀块堵塞，直接经济损失上百万元。,4、盾尾刷磨损影响工程进度（a）南京地铁二号线某单位在粉细砂、流砂地层的掘进过程中，盾构姿态控制不到位，造成盾尾刷严重磨损，管片背后漏浆严重，地表下沉。严重影响施工进度，最后采取背后注双液浆的方式坚持出洞，造成很大的经济损失。（b）杭州过江隧道在施工中，盾尾刷磨损，管片背部涌水严重，最后采取冷冻法施工，更换盾尾刷，才避免造成更大的施工事故。,总之，实施维护和保养管理的目的是把盾构设备保养维护好，保证设备处于良好的运行状态，提高设备的完好率和利用率，减少事故率和不必要的停工损失，为盾构施工单位提供最大的经济效益。,结束语,谢谢大家！,
