地铁盾构施工设备管理及维保技术分析

祁伟栋

（中交二公局铁路工程有限公司，西安 710065）

1 引言

盾构设备贯穿于隧道施工全程，长期使用后易出现故障，不仅降低了施工效率，严重时还将出现安全隐患。基于此，工程人员应准确认知盾构施工设备的重要性，做好管理与维护工作，确保盾构设备的运行性能，为隧道施工提供支持。

2 工程概况

本工程为湾华站至登洲站区间的盾构施工，左线里程ZDK37+250.650～ZDK39+710.0，总长度 2 476.564m；右线里程YDK37+324.450～YDK39+710.0，总长度 2 384.086m。在本工程的盾构施工作业中，管片外径6.3m，内径5.4m，厚0.3m，宽1.5m。为确保施工质量，使盾构机处于最佳状态，本文对施工中盾构设备出现的故障进行分析，并提供相应的解决策略。

3 盾构施工设备管理与维保的现实意义

盾构施工设备较为复杂，由多个子系统构成，具体有机械子系统、润滑子系统等，彼此之间紧密关联并形成大系统，具有较强的复杂性。对此，在盾构施工过程中，为确保工程稳定性，应尽可能降低设备故障率。这意味着在日常工作中需做好对设备的管理与维护工作，且要重点关注易出现故障的子系统，全面排查各部分运行状态，明确盾构施工设备的整体性能，改变传统方式下事后管理的局限性，采取更为可行的事前预防措施。盾构施工设备维护是一项系统性工作，需做到“操作与保养兼并、预防为主”[1]。不仅于此，在盾构施工设备管理工作中，还要紧密联系实际情况，为之创建完善的制度，在此基础上引导施工人员做好维护工作，规范操作行为，消除主观因素带来的不良影响。值得注意的是，在完善、系统的管理制度下，可有效推动盾构施工设备管理工作，确保各项管理行为都有理有据，可达到管理工作朝既定规划发展的效果。

4 盾构机维修保养工作策略

预防为主是核心要点，在盾构机维修保养工作中，还需遵循养修并重的原则，采取定期保养等多重方式，做好对设备的清洁与紧固作业，辅以润滑、防腐等措施。总体上，盾构机维修保养是一项系统性工作，主要体现在以下几点：

1）若项目采购了全新盾构机，试掘工作必不可少。首先尝试掘进100m，随后检查设备并做好保养，及时更换滤清器并添入适量的刀盘驱动齿轮油。为确保正式施工过程中的掘进质量，试掘过程中需加大检查频率，发现其中的问题并有效处理，给后续施工创设良好条件。

2）机电工程师每个工作日都要深入到现场检查盾构机，确保其具有良好的运行性能，并检查配套设备。通过对《盾构机运转记录》以及《盾构机日常保养记录》的分析，准确掌握盾构机在过去某一阶段内的运行状况，针对存在的问题展开深度分析，排除隐患并辅以可行的预防性养护措施，全面确保盾构机的运行稳定性。设备刀具是影响盾构施工质量的重要工具，需定时、定点检查，若刀具存在缺陷需及时更换。由于换刀难度较大且较为危险，有必要形成可靠的开舱作业流程，将其作为换刀作业的指导，安全完成换刀作业。合理选择刀具型号并做好维护工作是提升掘进效率的关键，需从工程实际情况出发，确定合适的掘进参数，诸如总推力、刀盘转速等，增强刀具的稳定性，尽可能延长其耐久性，从而减少换刀频率，有效控制持续换刀的风险。针对盾构机的各个刀具展开全面检查，分析所得结果并总结经验，为后续施工提供指导。

3）未经允许不可私自拆卸盾构机或是针对某一部件做出变更，当安全阀等仪表暂停运行或是准确性不足时，需随即采取更换措施[2]。盾构机维修过程中，需切断开关并设置警示牌，完成维修作业后交由电工分析，在确保无误后方可卸下警示牌。关于高压电器设备的维修作业，必须执行放电措施；而在液压系统维护之前，需要将相关阀门关闭，适当降低压力，在维修过程中尽可能避免液压油缸缩回等问题。注重对盾构机的维护作业，做好日常清理工作，在擦拭管接头内部等区域时合理选择擦拭物品，容易起毛的棉纱等不可被应用于擦拭作业中。

4）高效完成盾构机维护作业的关键在于掌握工作原理，因此，相关维护人员需要熟知电气、机械等各部分构件特点以及关联情况，明确各部件在系统中的作用。当盾构机出现问题后，不可盲目维修，需分析具体问题以及出现的成因，在此基础上采取针对性措施。只有通过此方式，才能够从根本上将问题解决，避免问题进一步扩大。维修过程中还需遵循由外向内的原则，在检修电气系统时，首先要确保电线不出现开裂等现象，否则将给维护人员的安全造成威胁。

5 盾构机维修保养保障措施

5.1 实施标准化管理

创建并有效落实标准化管理有助于提升盾构机维修保养质量。

1）立足于盾构机施工情况形成标准化规章制度。在严格的制度指导下，约束各项操作行为，给管理工作提供指导。涉及的内容较多，诸如维修保养制度、定期管理检查制度、管理培训制度等。从盾构机的结构特点来看，其含有大量的附属油品，且在运行过程中对油品的需求量较大，因此要注重对油品质量的检测，给盾构机运行创设良好条件，并达到节约成本的效果。为了确保盾构机油品检测质量，在条件允许时尽可能选择经过国家认定的机构，提升所得检测结果的精确性，准确反映出油品理化指标，评定油品的真实品质。

2）创建一套标准化管理机制，需覆盖至以下内容：持续提升盾构机维修人员技术水平，做好对此类技术人员的培训工作；在技术标准的指导下，完成各项维修保养作业。关于驱动电机等相关电机设备的管理工作，应注重润滑周期，选择合适的润滑油类型，控制好单次用量；在刀盘处安装螺栓等零部件时，为了确保安装质量，操作中可参考GB/T 3632—2008《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》[3]等相关规范。

5.2 提供配件保障

管理与维修人员在日常工作中，需要积极与班组沟通，获得可行的建议，并综合考虑历史施工经验，编制适用于盾构机运行特性的《配件采购计划》，重点关注易出现损耗的各类配件，以实际情况为准适时增补。为提升维修保养效率，有必要在保养场地周边搭建仓库，主要用于安装修理工具以及各类配件；通过对历史施工经验的分析，形成《维修保养拟更换配件清单》，当存在变更需求但现场并未配备相应配件时，设备部便要启动应急预案，积极与协作单位沟通，尽快安排调货，使其在最短的时间内将材料运送至现场，以便完成盾构机维护作业，缩短维护过程中的等待时间。

6 盾构机维保注意事项

盾构机的维保过程中需注意以下几点内容：

1）不可盲目拆卸：一旦拆卸工作未遵循既定计划进行，则会对设备的性能造成直接影响，随之表现出设备动力不足等异常问题，不仅加重了原有故障，还会出现一系列新故障。对此，在设备出现故障后，需要交由专业技术人员拆卸，可采用“排除法”等有效判断设备运行状况。

2）不可盲目更换零部件：若维护人员无法掌握设备整体状况，不清楚各类零部件的使用规范，而是盲目地将原本没有出现异常的零部件拆除，不仅无法解决问题，还会浪费资源。

3）不使用质量不达标的配件：当前原材料供应市场错综复杂，存在大量不合格的配件，部分零部件的存放时间明显过长，或是质量欠佳等。部分施工企业为控制成本，可能会使用到此类不合格配件，随之便出现盾构施工设备运行状况欠佳的问题，甚至产生安全事故。

4）忽略各类零部件的检测工作：由于盾构施工设备的构成较为复杂，因此在不同的部位对应的检测需求存在差异，维修时做好测量工作，这点在首次拆卸时更为重要，应当避免盲目拆卸的行为，否则将使得零件过早磨损。

5）不可随意调整系统参数：盾构施工设备零部件较多，各个部分的施工参数若出现变化，将对整体盾构效果造成影响，因此在维护工作中不可盲目地调节参数，若存在维护需求，需交由生产厂家指派专业人员完成。

7 结语

盾构施工设备是推动隧道工程的关键，做好管理与维保工作极具现实意义，同时也是确保盾构施工设备工作效率的关键。在实际工作中，需要交由专业技术人员进行有效管理与维保，充分考虑到工程需求，不可出现盲目操作的行为。只有在合理的管理与维保措施之下，才能够确保设备的稳定运行，提升设备的施工效率，延长其寿命，在确保隧道工程质量的同时提升工程效益。