盾构机维修保养与配件管理

张朝坤

（中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，北京 101300）

0 引言

盾构机结构十分复杂，盾构机的有效使用涉及到多个学科知识，十分繁琐。盾构机在使用过程中一旦出现故障，往往很难得到有效处理。为确保盾构机的有效使用，使用盾构机时需要不同专业人员应用专业知识、经验进行，并在使用过程中应用专业的维修保养知识进行盾构机保养，从而更好发挥出盾构机在人们实际生活中的作用。

1 盾构机的基本原理

盾构机是盾构隧道掘进机的简称，是一种隧道挖掘专用机械设备，现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术等为一体，具有开挖削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌的功能。在现代社会信息技术的支持下盾构机逐渐实现信息化发展。盾构机在地铁施工中的主要应用原理是一个圆柱体组件一边沿着隧洞轴线向前进，一边挖掘土壤。

盾构机的维修保养需要由专门的有经验的工程人员督促和指导完成。对于零配件调换和调整工作要办理一系列关联手续。对于一些重点零部件的调换管理，要组织专家小组共同讨论决定，制定出一个合理的零部件使用管理规划。对于一些重要零部件和新制作零部件的加工制作，需要在专门工程人员的组织指导下进行操作，按照规范原理保养和使用设备。维修零部件拆卸、验证、修复、调配、装配、调试等，也需要严格按照规范要求进行。在配件安装和调试过程中要加入一定数量的润滑油，然后按照清理油污、去除锈斑、油漆工序的原则进行操作。盾构分解后还需要通过零部件的勘测检验来确定最终的修复方案和工艺操作细则。

2 盾构机使用常见故障分析

2.1 管片拼装机故障

盾构机在推进过程中由于泥土仓实际压力数值超过理论规定的数值，盾构机的机头周期性也会降低，导致盾构机在使用过程中出现磕头现象。同时，控制管片安装机械故障、移动PLC 模块故障，也会使得管片安装机无法正常工作。在复杂地质结构中操作不恰当，也会使得盾构机出现低头和下沉故障。

2.2 刀座和面板磨损故障

刀盘开始接触土体时会进入到加固区，开始进行100 m 距离的推动操作。如果泥土仓上压上升幅度较大，表面就会出现隆起现象，此时打开螺旋输送机土闸门，以较低速度运转螺旋输送机，慢慢出土，一直到泥土仓压浆到正常数值。滚刀、弧形刮刀出现故障，不能继续使用时及时更换。

2.3 液压推进系统泄漏问题

盾构机体积庞大，水平运输和垂直吊装难度较大。为此，在实施操作时可以将其制作为分体模式，运输到施工现场进行定位拼装操作会使得液压系统油液泄漏，最终造成污染。需要有效处理液压油液，但是在具体实施操作时会因处理不当，出现液体渗漏。

3 盾构机维修保养的主要内容

3.1 机械部分的主要维修保养内容

3.1.1 切削刀盘和刀盘驱动机构的保养

结合勘测结果，对盾构中缺少的刀片进行补缺处理，特别是对于磨损的刀片还需要及时调换。刀盘的表面、边缘地区和周围还需要附着硬质合金层，考虑到盾构机在推进过程中会出现磨损，在具体实施操作时还需要在磨损区域周围累加一些硬质层。

3.1.2 中心回转节的保养

对于中心回转节，需要根据实际使用情况及时更换软管，清洗内部疏通硬管。在解体检测之后，根据勘测结果决定是否更换轴承和一些密封件。

3.1.3 驱动装置的保养

盾构机日常使用过程中需要采取必要的措施清除外表面的所有油污杂质，确保其表面清洁、干净。清洗过程中可以拆下密封隔离舱，去掉其中连接的大部分螺栓和周围轴承固定螺栓，检查其内部各零部件是否保存良好。如果密封圈周围出现损坏，需要及时替换。使用驱动装置时还需要注重检查大齿轮的基本形状、硬度、磨损程度、腐蚀情况等，并对这些磨损问题做出相应记录，再由专家小组根据检验记录结果，制定相应解决对策。

3.1.4 管片拼装机的保养

在盾构机使用过程中还需要做好拼装盘体检查工作，检查部分包含拼装盘体的外形、盘体的外圈、盘体的链条等。对于盘体各部件出现的变形问题，要在第一时间采取措施予以解决。在管片拼装机使用过程中还需要密切关注拼装机齿轮磨损情况，对于齿轮磨损问题在第一时间采取措施解决。管片拼装机拼装管理过程中还需要密切检查各固定件是否安装完好、焊接是否存在问题，检查出以上问题后采取对应措施解决。

3.2 电气部分的维修保养

3.2.1 盾构机的勘察检验

盾构机勘察检验操作之前需要做好必要的清洁管理工作，清除电气设备表面油污和电器柜内部杂物。在具体勘测检测中还需要做好详细的清洗、拆卸和检验记录。

3.2.2 配电系统的勘测检测

高压开关柜、变压器柜、动力柜、操作柜在使用过程中需要做好一系列检测分析工作，特别是要对重点电气元器件做好检测工作，发现电机轴承故障及时采取措施予以解决。对于冷却水泵这类电机设备，在使用过程中还需要做好密封管理工作，及时更换机械设备的密封阀门。

4 强化对盾构机配件的管理

4.1 加强对盾构机配件的采购管理

盾构机维修管理需要使用到对应配件，同时基于盾构机维修管理的特殊性，采购的配件也具备特殊要求。基于盾构机配件的特殊性，盾构配件的运行维护管理费较高。对于一些采购价格高、不容易损坏、生产周期较长的配件，盾构机制作商可以和盾构生产厂家积极合作配合，以盾构机生产厂为基本依托，生产加工各零部件。在合作过程中就近设置加工场地，从而最大限度降低盾构机配件的采购资金消耗。

在盾构机加工生产过程中，对于容易发生损坏和更换周期短暂的配件，可以根据该设备平时使用频率和设备库存来调节设备的使用数量。需要提前准备的常见配件包含液压系统过滤芯片、刀具、小型断路器、传感器、电磁阀线圈等。

在盾构机配件采购管理过程中，根据盾构机系统工作情况有计划地进行盾构机零配件的库存管理，通过准备好盾构机使用配件在满足盾构施工要求的情况下，最大限度减少盾构机配件的基本库存，降低盾构机构件采购成本。

盾构机零部件在每次大规模采购之前，要由专家小组进行讨论交流。经过专家讨论交流之后，确定适合的盾构机零部件综合采购计划，并在采购过程中根据零部件的使用情况及时调整盾构机各零部件的采购计划。

4.2 加强对施工现场实际情况的管理

盾构机零部件使用过程中，受盾构机零部件使用特殊性和货源来源狭窄的特点影响，盾构机零部件采购费用较高。盾构机使用零部件的管理要结合施工单位的实际情况、基本要求来进行，其中，专业的盾构机工程负责人要在平时工作中做好盾构机零部件的管理、维护。通过必要的零部件维护管理，避免出现零部件存储准备过剩问题。盾构机零部件在实际施工操作时，需要严格遵循规定的检测维修标准，确保盾构机各零部件始终处于良好的运行状态。

盾构机零部件的现场管理是一项综合性、系统性、复杂性工作，且盾构机零部件使用长短和其所处的工作环境存在密切关联，只有强化盾构机零部件的常规管理和保养，才能更好提升盾构机零部件的使用寿命。

4.3 强化对盾构机零部件的库存管理

盾构机零部件的库存管理需要确保规范、整齐，对于不同类型的零配件要分类管理。在每个配件上标明具体的名称、尺寸大小、基本编号等，盾构机零部件的使用管理要和库存账目保持吻合状态。另外，为了能够提升盾构机零部件的管理成效，需要应用先进计算机软件来对盾构机的配件进行综合使用管理。通过使用盾构机零配件在最大限度上提升盾构机零部件的动态化管理水平。结合时代发展对盾构机不同时期的使用要求，盾构机零部件管理人员需要强化对盾构机零部件的管理，特别是要强化对零部件的出入库管理和使用成本管理。借助全面的数据分析软件，帮助盾构机使用人员和财务人员了解盾构机设备的更换和维修管理情况，将其零部件从静态化管理转变为动态化管理。

5 结束语

盾构机是工业化生产管理中的常用设备类型，从盾构机日常使用维修管理实践操作发现，只有强化对盾构机使用的维护管理。从周、月、季几个方面做好盾构机设备的维护管理，通过有效的盾构机管理来减少盾构机的设备故障，提升盾构机设备的综合利用率。平时使用盾构机设备时，还需要坚持尽可能多保养、少维修的原则，将盾构机设备的维修保养贯穿到设备使用的全生命周期中，着重做好盾构机的采购计划管理、施工现场管理、零部件库存管理等工作。通过多个操作方式，在最大限度上减少盾构机设备的维修管理成本，从而更好发挥出盾构机的作用。