地鐵盾構(gòu)施工設(shè)備管理及維保技術(shù)分析

祁偉棟

（中交二公局鐵路工程有限公司，西安 710065）

1 引言

盾構(gòu)設(shè)備貫穿于隧道施工全程，長期使用后易出現(xiàn)故障，不僅降低了施工效率，嚴重時還將出現(xiàn)安全隱患?；诖耍こ倘藛T應(yīng)準確認知盾構(gòu)施工設(shè)備的重要性，做好管理與維護工作，確保盾構(gòu)設(shè)備的運行性能，為隧道施工提供支持。

2 工程概況

本工程為灣華站至登洲站區(qū)間的盾構(gòu)施工，左線里程ZDK37+250.650～ZDK39+710.0，總長度 2 476.564m；右線里程YDK37+324.450～YDK39+710.0，總長度 2 384.086m。在本工程的盾構(gòu)施工作業(yè)中，管片外徑6.3m，內(nèi)徑5.4m，厚0.3m，寬1.5m。為確保施工質(zhì)量，使盾構(gòu)機處于最佳狀態(tài)，本文對施工中盾構(gòu)設(shè)備出現(xiàn)的故障進行分析，并提供相應(yīng)的解決策略。

3 盾構(gòu)施工設(shè)備管理與維保的現(xiàn)實意義

盾構(gòu)施工設(shè)備較為復雜，由多個子系統(tǒng)構(gòu)成，具體有機械子系統(tǒng)、潤滑子系統(tǒng)等，彼此之間緊密關(guān)聯(lián)并形成大系統(tǒng)，具有較強的復雜性。對此，在盾構(gòu)施工過程中，為確保工程穩(wěn)定性，應(yīng)盡可能降低設(shè)備故障率。這意味著在日常工作中需做好對設(shè)備的管理與維護工作，且要重點關(guān)注易出現(xiàn)故障的子系統(tǒng)，全面排查各部分運行狀態(tài)，明確盾構(gòu)施工設(shè)備的整體性能，改變傳統(tǒng)方式下事后管理的局限性，采取更為可行的事前預防措施。盾構(gòu)施工設(shè)備維護是一項系統(tǒng)性工作，需做到“操作與保養(yǎng)兼并、預防為主”[1]。不僅于此，在盾構(gòu)施工設(shè)備管理工作中，還要緊密聯(lián)系實際情況，為之創(chuàng)建完善的制度，在此基礎(chǔ)上引導施工人員做好維護工作，規(guī)范操作行為，消除主觀因素帶來的不良影響。值得注意的是，在完善、系統(tǒng)的管理制度下，可有效推動盾構(gòu)施工設(shè)備管理工作，確保各項管理行為都有理有據(jù)，可達到管理工作朝既定規(guī)劃發(fā)展的效果。

4 盾構(gòu)機維修保養(yǎng)工作策略

預防為主是核心要點，在盾構(gòu)機維修保養(yǎng)工作中，還需遵循養(yǎng)修并重的原則，采取定期保養(yǎng)等多重方式，做好對設(shè)備的清潔與緊固作業(yè)，輔以潤滑、防腐等措施?？傮w上，盾構(gòu)機維修保養(yǎng)是一項系統(tǒng)性工作，主要體現(xiàn)在以下幾點：

1）若項目采購了全新盾構(gòu)機，試掘工作必不可少。首先嘗試掘進100m，隨后檢查設(shè)備并做好保養(yǎng)，及時更換濾清器并添入適量的刀盤驅(qū)動齒輪油。為確保正式施工過程中的掘進質(zhì)量，試掘過程中需加大檢查頻率，發(fā)現(xiàn)其中的問題并有效處理，給后續(xù)施工創(chuàng)設(shè)良好條件。

2）機電工程師每個工作日都要深入到現(xiàn)場檢查盾構(gòu)機，確保其具有良好的運行性能，并檢查配套設(shè)備。通過對《盾構(gòu)機運轉(zhuǎn)記錄》以及《盾構(gòu)機日常保養(yǎng)記錄》的分析，準確掌握盾構(gòu)機在過去某一階段內(nèi)的運行狀況，針對存在的問題展開深度分析，排除隱患并輔以可行的預防性養(yǎng)護措施，全面確保盾構(gòu)機的運行穩(wěn)定性。設(shè)備刀具是影響盾構(gòu)施工質(zhì)量的重要工具，需定時、定點檢查，若刀具存在缺陷需及時更換。由于換刀難度較大且較為危險，有必要形成可靠的開艙作業(yè)流程，將其作為換刀作業(yè)的指導，安全完成換刀作業(yè)。合理選擇刀具型號并做好維護工作是提升掘進效率的關(guān)鍵，需從工程實際情況出發(fā)，確定合適的掘進參數(shù)，諸如總推力、刀盤轉(zhuǎn)速等，增強刀具的穩(wěn)定性，盡可能延長其耐久性，從而減少換刀頻率，有效控制持續(xù)換刀的風險。針對盾構(gòu)機的各個刀具展開全面檢查，分析所得結(jié)果并總結(jié)經(jīng)驗，為后續(xù)施工提供指導。

3）未經(jīng)允許不可私自拆卸盾構(gòu)機或是針對某一部件做出變更，當安全閥等儀表暫停運行或是準確性不足時，需隨即采取更換措施[2]。盾構(gòu)機維修過程中，需切斷開關(guān)并設(shè)置警示牌，完成維修作業(yè)后交由電工分析，在確保無誤后方可卸下警示牌。關(guān)于高壓電器設(shè)備的維修作業(yè)，必須執(zhí)行放電措施；而在液壓系統(tǒng)維護之前，需要將相關(guān)閥門關(guān)閉，適當降低壓力，在維修過程中盡可能避免液壓油缸縮回等問題。注重對盾構(gòu)機的維護作業(yè)，做好日常清理工作，在擦拭管接頭內(nèi)部等區(qū)域時合理選擇擦拭物品，容易起毛的棉紗等不可被應(yīng)用于擦拭作業(yè)中。

4）高效完成盾構(gòu)機維護作業(yè)的關(guān)鍵在于掌握工作原理，因此，相關(guān)維護人員需要熟知電氣、機械等各部分構(gòu)件特點以及關(guān)聯(lián)情況，明確各部件在系統(tǒng)中的作用。當盾構(gòu)機出現(xiàn)問題后，不可盲目維修，需分析具體問題以及出現(xiàn)的成因，在此基礎(chǔ)上采取針對性措施。只有通過此方式，才能夠從根本上將問題解決，避免問題進一步擴大。維修過程中還需遵循由外向內(nèi)的原則，在檢修電氣系統(tǒng)時，首先要確保電線不出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象，否則將給維護人員的安全造成威脅。

5 盾構(gòu)機維修保養(yǎng)保障措施

5.1 實施標準化管理

創(chuàng)建并有效落實標準化管理有助于提升盾構(gòu)機維修保養(yǎng)質(zhì)量。

1）立足于盾構(gòu)機施工情況形成標準化規(guī)章制度。在嚴格的制度指導下，約束各項操作行為，給管理工作提供指導。涉及的內(nèi)容較多，諸如維修保養(yǎng)制度、定期管理檢查制度、管理培訓制度等。從盾構(gòu)機的結(jié)構(gòu)特點來看，其含有大量的附屬油品，且在運行過程中對油品的需求量較大，因此要注重對油品質(zhì)量的檢測，給盾構(gòu)機運行創(chuàng)設(shè)良好條件，并達到節(jié)約成本的效果。為了確保盾構(gòu)機油品檢測質(zhì)量，在條件允許時盡可能選擇經(jīng)過國家認定的機構(gòu)，提升所得檢測結(jié)果的精確性，準確反映出油品理化指標，評定油品的真實品質(zhì)。

2）創(chuàng)建一套標準化管理機制，需覆蓋至以下內(nèi)容：持續(xù)提升盾構(gòu)機維修人員技術(shù)水平，做好對此類技術(shù)人員的培訓工作；在技術(shù)標準的指導下，完成各項維修保養(yǎng)作業(yè)。關(guān)于驅(qū)動電機等相關(guān)電機設(shè)備的管理工作，應(yīng)注重潤滑周期，選擇合適的潤滑油類型，控制好單次用量；在刀盤處安裝螺栓等零部件時，為了確保安裝質(zhì)量，操作中可參考GB/T 3632—2008《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副》[3]等相關(guān)規(guī)范。

5.2 提供配件保障

管理與維修人員在日常工作中，需要積極與班組溝通，獲得可行的建議，并綜合考慮歷史施工經(jīng)驗，編制適用于盾構(gòu)機運行特性的《配件采購計劃》，重點關(guān)注易出現(xiàn)損耗的各類配件，以實際情況為準適時增補。為提升維修保養(yǎng)效率，有必要在保養(yǎng)場地周邊搭建倉庫，主要用于安裝修理工具以及各類配件；通過對歷史施工經(jīng)驗的分析，形成《維修保養(yǎng)擬更換配件清單》，當存在變更需求但現(xiàn)場并未配備相應(yīng)配件時，設(shè)備部便要啟動應(yīng)急預案，積極與協(xié)作單位溝通，盡快安排調(diào)貨，使其在最短的時間內(nèi)將材料運送至現(xiàn)場，以便完成盾構(gòu)機維護作業(yè)，縮短維護過程中的等待時間。

6 盾構(gòu)機維保注意事項

盾構(gòu)機的維保過程中需注意以下幾點內(nèi)容：

1）不可盲目拆卸：一旦拆卸工作未遵循既定計劃進行，則會對設(shè)備的性能造成直接影響，隨之表現(xiàn)出設(shè)備動力不足等異常問題，不僅加重了原有故障，還會出現(xiàn)一系列新故障。對此，在設(shè)備出現(xiàn)故障后，需要交由專業(yè)技術(shù)人員拆卸，可采用“排除法”等有效判斷設(shè)備運行狀況。

2）不可盲目更換零部件：若維護人員無法掌握設(shè)備整體狀況，不清楚各類零部件的使用規(guī)范，而是盲目地將原本沒有出現(xiàn)異常的零部件拆除，不僅無法解決問題，還會浪費資源。

3）不使用質(zhì)量不達標的配件：當前原材料供應(yīng)市場錯綜復雜，存在大量不合格的配件，部分零部件的存放時間明顯過長，或是質(zhì)量欠佳等。部分施工企業(yè)為控制成本，可能會使用到此類不合格配件，隨之便出現(xiàn)盾構(gòu)施工設(shè)備運行狀況欠佳的問題，甚至產(chǎn)生安全事故。

4）忽略各類零部件的檢測工作：由于盾構(gòu)施工設(shè)備的構(gòu)成較為復雜，因此在不同的部位對應(yīng)的檢測需求存在差異，維修時做好測量工作，這點在首次拆卸時更為重要，應(yīng)當避免盲目拆卸的行為，否則將使得零件過早磨損。

5）不可隨意調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)：盾構(gòu)施工設(shè)備零部件較多，各個部分的施工參數(shù)若出現(xiàn)變化，將對整體盾構(gòu)效果造成影響，因此在維護工作中不可盲目地調(diào)節(jié)參數(shù)，若存在維護需求，需交由生產(chǎn)廠家指派專業(yè)人員完成。

7 結(jié)語

盾構(gòu)施工設(shè)備是推動隧道工程的關(guān)鍵，做好管理與維保工作極具現(xiàn)實意義，同時也是確保盾構(gòu)施工設(shè)備工作效率的關(guān)鍵。在實際工作中，需要交由專業(yè)技術(shù)人員進行有效管理與維保，充分考慮到工程需求，不可出現(xiàn)盲目操作的行為。只有在合理的管理與維保措施之下，才能夠確保設(shè)備的穩(wěn)定運行，提升設(shè)備的施工效率，延長其壽命，在確保隧道工程質(zhì)量的同時提升工程效益。