盾构机的维修保养

周银江

（中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，北京 101300）

0 引言

盾构机是高自动化水平设备，具有一次成洞的优势，在当前工程项目中具有广泛的应用前景。结合现有经验，由于人为操作因素以及自然因素影响，盾构机面临诸多风险，对其进行科学有效的维修保养，已经成为强化设备性能的重要因素，值得关注。

1 盾构机维修保养的原则

盾构机维修保养是一项复杂的工作，在实施阶段应该重点关注以下问题。

（1）在盾构机维修保养阶段，应该关注零部件性能。零部件的检查通常在专职工程师的指导下进行，在确定零部件存在质量问题需要调换的情况下，应该由项目管理人员签字确认。

（2）盾构机零部件的勘验严格遵照设备保养的一般要求进行，结合传动设备的机械保养修理原则，有针对性地处理各种零部件缺陷问题，其中针对结构件的修复工作一般采用补焊处理，对于已经变形的零部件予以整形，破损的零部件及时更换[1]。

（3）设备维修保养期间，遵照“拆、洗、验、修复、调换、装配、调试”的流程进行，其中每个关键部件的装配、调试等都应该遵照保养手册，加注润滑油以及油脂等。在各个零部件处置期间，按照“清污→除锈→油漆”等主要工艺进行。在对盾构设备分解之后，可以通过关键部件的勘查结果来确定最终的维修保养方案。

（4）在盾构机电气设备处理中，维修保养原则以尽量恢复盾构机的原有系统功能为主。在技术处理阶段要尽可能修复、更换电气元器件，保障盾构机的整体状态满足复杂工况下的施工要求。目前盾构机的电气结构维护可以分为勘验盾构机的性能、修复电气系统功能、调试电气系统等3 方面。

2 盾构机维修保养内容

2.1 盾构机机械部分的维修保养方法

2.1.1 中心回转结构的维修保养

本项工作主要包括调换软管、清洗疏通硬管等。在对设备解体勘查中，根据勘查结果判断是否需要调整轴承，注意检查密封部件的性能，对于密封性下降的情况可以考虑更换全部设备。检查紧固件状态，根据状态考虑是否需要更换。

2.1.2 切削刀盘等部件的维修保养

切削刀盘是盾构机的重要组成部分，在维修保证阶段需要按照勘查结果补充刀片，并更换已经破损的刀片，确保切削刀盘能够保持良好性能。目前，盾构机刀盘的盘面、盘缘部均采用合金制成，在推进过程中会因为土层磨损情况而导致刀盘破坏，因此维修保养阶段应该检查整个盘体结构，尽早排查变形、裂缝的严重问题。通过整形、焊接等方法保证盘体结构的稳定性，避免因为盘体性能下降而影响整个盾构机的运行。

2.1.3 驱动装置的维修保养

针对驱动装置，需要充分清除驱动装置外表的油污杂质，在保证外观干净的情况下，进一步检查设备性能。充分拆除轴承外部的连接螺栓，并从壳体上拆除大轴承，清除外表面的油污杂质。检查设备密封圈的完整性，随时更换已经破损的密封圈。充分清除密封舱以及驱动壳体的外表，评估壳体结构的稳定性，是否存在开裂、破损以及变形的情况。观察密封的配合面与安装面情况，记录设备破损情况，根据检查结果制定相应处理措施。视情况检查轴承滚柱、滚道情况，及时更换或者修理磨损的部件。检查大齿轮各齿的状态，保证齿轮的磨损程度、硬度等都处于理想水平。

为了保证质量，有关驱动装置的维修保养结果应该由项目组相关专家会审，根据会审结果判断是否需要更换大轴承等。随时注意检查驱动装置的中安装螺孔，保证螺纹完好，并且紧固在装置上。若损坏需要重新更换部件，也应该更换相同规格的部件，其他零部件的处理方法相同。检查润滑油孔的状态，确保油孔通畅；注意观察驱动装置中小齿轮状态，保证输出轴内没有零部件损坏情况；若在试运行期间发现异常声响，则需要做进一步检查，必要情况下配合无损检测技术进一步探查设备质量，确保能够在短时间内发现盾构机内部质量问题[2]。

2.1.4 管片拼装机的维修保养

强化拼装盘体检查，主要检查项目包括拼装盘体的外形、链条以及外部结构等。若发现结构存在变形或者损毁，可根据不同情况做针对性处置。注意检查悬臂梁情况，正常情况下盾构机的悬臂梁与提升横梁连接在一起，在维修保养中注意检查悬臂梁的外形情况以及各紧固件状态。注意评估焊接部位性能，对于焊接不理想情况，需要修理。

检查导向柱是否存在变形以及腐蚀情况，对于变形的导向柱需要第一时间更换，或者重新制作更换；对于导向柱严重锈蚀或者坑斑问题，需要采取其他措施。在疏通注脂孔，检查导向套的磨损状况及和导向柱的配合公差。若检查结果显示两者的配合公差明显超出设计标准，必须要第一时间更换。观察提升衡量是否损坏或者变形，采取相应补修措施[3]。

最后注意检查钳体状态，按照现场勘查结果，判断钳体是否存在损坏以及变形情况（包括钳体的锈蚀程度、零部件的缺损程度等），针对部件问题采取针对性处理。

2.2 电气部分维修保养方法

2.2.1 检查盾构机的配电系统

系统检查期间，针对变压器柜、操作柜以及高压开关柜等关键配电系统进行性能判断。以高压开关柜为例，该设备中的冷却风机、温控器等需要进行专项检查；在电机检查期间，需要评估电机与润滑脂的现状，测量绕组以及相对绝缘装置性能，形成历史数据。针对接线盒，需要检查各部件的细节，包括线号脱落、接线头等，更换破损部件并压紧。需要进一步检查接触头的烧损情况，针对烧损不严重的部件，将接触头清洗干净之后重新使用，否则需要更换触头。

2.2.2 强化电机的保养与维修

随时做好电机的清洁情况，先对电机性能进行评价，保证轴承能灵活运行，对于转动不畅的轴承，应先清洗并添加相同品牌的润滑油。定期做电机的空载试运行，在试运行期间观察是否存在异常响动或者温度变化；试车时记录电机运转数据。记录电接点压力表的信号状态，将压力调整到设计参数，保证设备正常运行。

3 盾构机维修保养的支持手段

3.1 预见盾构机维修保养的需求

从设备维修保养的角度来看，设备的关键受完好率影响，因此为确保盾构机时刻能处于最理想的工作状态，需要转变思想认识。

3.1.1 关注设备维修保养的重要性

大部分盾构机施工项目都存在工况复杂、工程量大的特征，导致盾构机容易遭到破坏。日常工作中应该将盾构机的维修保养作为工作重点内容，从制度、人力资源与物力资源等3 方面入手，全面支持维修保养工作的开展。因此可以由项目副经理专门负责盾构机管理，并在总机械师的带领下做好技术支持，提高盾构机的维修管理水平。

3.1.2 做好人力资源支持

盾构机的技术结构复杂，我国大部分盾构机从国外采购，相关技术工艺水平高，设备维修保养难度很大。因此应做好人力资源支持，尤其是盾构机的液压系统、自动控制系统以及PLC 系统等，都需要专业人才完成。

3.1.3 提前准备盾构机设备的部件

盾构机系统庞大，涉及很多部件，加之部件需要从国外进口，相关部件采购周期很长，一旦出现质量问题，将直接影响工程项目施工进度。相关人员应该充分认识超前备品备件的重要性，根据以往工程项目的施工经验，了解盾构机容易出现质量问题的部件，提前采购，确保故障发生后能够第一时间更换，不会影响工程施工进度。

3.2 强化维修保养能力

3.2.1 明确盾构机维修保养的技术标准

盾构机结构复杂，因此针对该设备的维修管理标准相对较多，盲目使用可能造成信息混乱，反而降低维修保养质量。为避免此类问题发生，应该梳理相关技术标准，将维修保养工作具体为机械、电气等若干个专业，确保技术标准能够适用盾构机复杂的结构，最终整理成册。最理想的情况，就是用表格依次落实设备维修保养细节，进行系统化指导，实现维修保养工作的系统化。但是在技术梳理过程中，考虑到盾构机为国外采购，因此在技术设计上通常会参照国外技术标准，因此还应该结合行业标准做系统评价。

3.2.2 了解盾构机的技术缺陷

盾构机自身在设计与生产过程中不可避免会出现性能缺陷，相关人员为避免缺陷对维修保养的影响，需要对整个盾构机的结构进行处理，将发现的不足之处登记在案，方便处理。例如，很多盾构机的排污能力小，无法满足隧道排污需求，尤其是在长距离施工阶段，这种问题表现尤为明显。所以在维修保养阶段，应该考虑到排污能力不足产生的不良影响，强化相关部件的清洁，避免影响盾构机性能。

3.3 实现标准化管理

盾构机维修保养中应该形成一套完整的规定制度，需要将本单位或者本项目的相关设备管理条例整理成册，将其作为指导设备管理工作的关键，并逐渐细分不同的盾构机管理细则，包括设备的维修保养周期、盾构机零部件库房管理制度、泥水循环管路的定期检测评估制度等。这些都需要通过章程加以明确，这样才能确保各项工作稳步开展。

4 结束语

盾构机设备的维修保养是一项复杂工作，相关人员必须要认识到盾构机管理的难度，完善管理细节，以制度指导各项工作稳步开展，最终提高盾构机维修保养能力。