新型斜坡衬砌机的施工维护与保养

化晓锋

（南水北调东线山东干线有限责任公司，250013，济南）

南水北调东线一期山东段渠道工程长约300 km，设计采用混凝土现浇，承担输水、行洪及排涝任务。渠道衬砌如何快速保质保量完成是施工的重大挑战。国内最新研制的大型渠道斜坡衬砌机是一种新型的渠道衬砌施工设备，这种设备无论从施工效率、质量控制、平整度及衬砌维护等各方面都优于人工衬砌，目前正逐渐代替人工衬砌护坡，应用较为广泛。

一、斜坡衬砌设备基本结构及工作原理

1.基本结构

目前国内使用的渠道斜坡衬砌设备主要有两种：电动滚筒振动液压式衬砌机和电动滑膜式混凝土衬砌机。电动滚筒振动液压式衬砌机主要由升降布料系统、驱动行走系统、主体桁架、振捣成型系统和电气控制系统等部分组成。电动滑模式混凝土衬砌机主要由驱动行走系统、升降调整系统、框架料仓结构、螺旋布料系统和电气控制系统等部分组成。从整体系统上看两种衬砌设备基本一样，仅在布料及振捣方式上存在些许差异。南水北调东线工程中常用的渠道衬砌机主要是电动滑膜式衬砌机。

2.工作原理

首先启动设备，电动滑膜式衬砌机各系统开始工作，将拌和站运送来的混凝土传输至布料机，再通过螺旋布料机将混凝土料输送到各个料仓，达到规定料位时，料仓内分布均匀的振捣棒开始振捣作业，当整个斜坡混凝土料达到密实均匀后，监测设备将信号传递至控制器，在电驱动控制下，双驱动车轮按调定速度在预先铺设好的导向轨道上向前行走，进行下一段铺设。

工作导轨在制作及安装过程中存在部分误差，渠道边坡也存在不平整现象，这些误差通过衬砌机的液压升降装置进行调节，实现衬砌板厚度的均匀、平整。液压升降装置包含液压泵、马达、电磁阀、工作油缸及管路等，与支承框架、料仓采用螺栓连接。物料通过布料系统的皮带机螺旋布料器均匀摊铺到渠道的边坡及坡肩、坡角处。电气控制装置通过料仓内的料位监控器和PLC控制器实现衬砌机与轨道的自动协调和转弯，使布料分料振捣协调一致。滑模衬砌机一次可完成布料、摊铺、密实振捣、整平、提浆、挤压成型等多道工序，大大增加了衬砌进度，节省了人力，提高了摊铺的质量及效率。

二、斜坡衬砌机施工应用中易存在的问题及处理措施

1.前期准备问题及处理措施

南水北调山东段河道大多利用原河道，河道沿线的支流口、扬水站较多，渠道边坡、坡比变化较大，需改变设备横梁长度。设备进场后易因未合理安排工序造成窝工，而重新更换区段需要移机，一次移机大约需要3天时间，既增加费用，又造成工期延长。同时衬砌施工战线长，施工点多，因各种设备故障或道路不畅通造成有的衬砌机长时间没有混凝土料供应，而有的衬砌机旁有三、四台混凝土运输车排队卸料。

因此应根据工程现场状况和设计要求，制定详细的施工方案，对施工现场管理及操作人员进行专门的管理和技术培训，合理分配衬砌设备和运输车，现场工作人员做好分工，服从管理人员调度，保证按照施工方案施工。

2.管理问题及处理措施

为完成建设任务，施工单位制定了部分衬砌设备的操作规程和管理办法，如《岗位管理职责》《衬砌机技术规程》《设备保养手册》等。但由于施工单位存在管理人员未经过正规培训、技术不足、责任分工不清等问题，往往出现一人多岗、有岗无人的状况；再加上管理制度直接指导性较差，操作规程存在照搬现象，导致出现设备管理缺失，指挥、操作违规违章，使用混乱，维修保养凭经验进行随意性较大等管理问题。

工程开工前衬砌设备应当统一管理，每台设备专人负责，对操作人员和辅助人员明确权限和责任，制定合理奖惩办法并严格执行。要坚持“六个有利于”原则，即有利于施工，有利于管理，有利于提高衬砌机的完好率，有利于充分发挥衬砌机的机械化水平，有利于提高职工积极性，有利于提高效益。

3.人员问题及处理措施

为减少现场费用，施工单位配备的技术人员较少，甚至一人多岗，而工程现场的衬砌设备少则3~5台，多则7~8台，技术人员无法满足现场需求。技术人员缺乏，技术交底培训也相应减少，操作人员多为农民工或短期雇工，造成设备维护不及时。设备带病作业现象经常出现，直到设备无法工作时才请专业维修人员，耽误工期，增加费用。

每个项目部应至少配备2个专职技术指导人员，做好培训教育和现场指导工作。操作人员熟练掌握操作要点及规程，熟悉衬砌机工作原理及结构组成，开工前经理论培训及实操考试并合格。同时严格执行项目部制定的设备管理制度，保证每台设备都有专人负责。

4.环境问题及处理措施

衬砌机械工作环境多为露天作业，夏季高温、高热、多雨，冬季雨雪、霜降等天气变化对设备影响很大。如设备管理人员不负责，出现设备暴晒、遮盖不全甚至裸露在外，将造成设备线路、管路冻坏、晒伤烧坏，金属锈蚀，影响工作效率。

应加强日常保护，做好预防准备，设备责任班组配备保护帐篷和塑料布，安排专职保护人员，遇到高温、高热及雨雪天气，要采取遮盖防护措施。一个工作任务完成后，要清理施工现场，做好现场防护和设备保护。

5.设备选型配置问题及处理措施

施工单位选用的衬砌设备多为陈旧的老设备或者租用技术状况较差的设备，选择适合现场工作要求的新型、配套设备的较少，造成设备损坏率高、窝工时间长、维修成本高、工程质量不满足要求等一系列问题，影响施工进度、工程质量和效益。

施工单位应根据施工技术要求和工程现场渠道型式选择调配机械性能可靠、工作稳定高效、操作简便适用的衬砌施工机械，同时配备专业技术管理人员，严格按照计划和方案施工。

三、衬砌机械维修保养相关建议

维修保养工作是衬砌机使用过程中的重要环节。每台衬砌机出厂时都有完善的使用说明书和维护保养手册，操作者在使用前应认真阅读查看，按规定操作。

1.电气设备的维护与保养

电气设备的出故障率较低，可一旦发生直接影响施工进度和现场安全，特别是衬砌机工作场所多为露天，灰尘多、环境差，日常检查、定期维护保养和卫生清洁尤为重要。

（1）电机的维护与保养

因施工环境差，衬砌机的电动机每天要定期进行清扫，保持电机外部整洁；定期检查电机接线端子、接线盒螺丝及各接线部位是否完好、牢固；定期检查链轮、皮带轮或联轴器等是否损失或松动；检查启动装置是否漏液，接线部位是否有烧伤痕迹，测量接地是否良好等；存放时间过长的，按照电机维护说明书详细检查各部位，并按规程要求进行处理后方可继续使用，无法继续使用的按要求进行更换；经常检查电动机的绝缘材料是否完好，定期测量绝缘电阻值是否符合要求，包括电机机壳的接地电阻值是否合格。

（2）自动控制系统维护与保养

控制柜体表面清洁，油漆防护完好，表面无破损，柜体密封满足预防小动物破坏的要求。根据指示灯判断PLC各模块工作正常，PLC后备电池电量充足，与传感器、操作屏等设备通信通畅。各接线端子回路布置合理，接线桩头接触紧密，无电线、漏接。各仪器仪表显示正确，标号完整，定期检测绝缘。

2.液压系统维护与保养

进行液压系统的维修保养时，必须保证环境的洁净度，在系统无压力时进行，更换油泵、马达时精细操作，保持泵或马达油腔清洁，系统运转前清洗管路。周期性检查液压系统的泄漏并拧紧螺纹接头。

（1）滤清器滤芯更换

液压油由各驱动油路从油箱进出时，都要通过滤清器过滤，滤清器滤芯属于易耗件，只有原装孔隙为10μm、无旁通阀的滤芯可以使用。滤清器滤芯初始使用250h和500h后各更换一次，以后每工作1000h或每年更换一次。

更换滤芯时，按照说明书要求取出滤芯，避免滤清器内液压油流失。如有空气进入液压系统，会引起系统噪音，影响系统安全稳定运行，安装时需在密封处涂抹液压油并拧紧。更换滤芯后，电机投入运行应先转动5min，直到油压逐步达到要求再正式投入承载运行。

（2）液压油更换和油箱清洗

新机液压油初始使用250 h后更换，以后每工作1 000 h或每年予以更换。液压油箱中的固体颗粒、锈蚀及胶状物等污染，对液压系统安全稳定运行影响很大，定期清洗至关重要。通过放油孔将液压油排空后，采用“高压水清洗法”进行清洗，再通过热风风干系统使液压油箱内外迅速干燥，保证油箱干净。

（3）液压油冷却器清洗

液压油冷却器正常每工作250 h清洗一次，工作环境差的缩短清洗间隔时间，清洗前对液压泵、电动机及电磁阀采用覆盖等保护措施。清洗方法首先使用清洗剂喷洒表层，然后用清水或蒸汽进行冲洗。 ■