盾构机的维修保养措施研究
盾构机的维修与保养
盾构机的维护与保养张晓峰班级机0801-1班学号20080527【摘要】：盾构机是现代地铁、隧道施工中必备的施工机械。
随着我国高铁建设和城市地铁建设进入繁荣期，大量盾构机应用于施工现场。
因此，对盾构机进行正确的维护与保养对工程建设有重大的意义。
本文从盾构机原理结构出发，提出对盾构机每个部分的维护与保养策略，并对其液压系统的维护提出看法。
同时认为建立盾构机维护与保养机制，对盾构机的维护与保养工作有实质性的意义。
【关键字】盾构机维护保养制度引言随着我国高铁建设和城市地铁建设高峰期到来，盾构法施工以其安全、优质、高校、环保、劳动强度低等优点在地下施工工程中得到广泛应用。
我国早期引入的盾构机已到达一定适用年限和在施工过程中盾构机会出现某些故障，要保证盾构机正常运行，工程建设过程中做好对盾构机的定期维护及工程结束后对盾构机的维护与保养是必不可少的。
本文通过对盾构机原理结构的深刻认识，及施工管理制度的研究，总结了盾构机一些维护保养要点和制度要求。
一、盾构机简介盾构隧道掘进机，简称盾构机。
是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。
盾构机主要由护盾、挖掘机构、推进机构、排土机构、衬砌机构及辅助机构组成。
护盾一般由切口环、支撑环和盾尾三部分组成；挖掘机构主要由刀头或刀盘及其支承装置组成；推进机构主要由液压设备如油泵、油马达、油压千斤顶等组成；排土机械中的泥水式主要由泥浆管及管道组成，土压平衡式主要由螺旋输料器和皮带运输机组成；衬砌机构主要是管片拼装机械手；辅助机构包括壁后灌浆装置、导向测量及控制装置等。
盾构机的基本工作原理是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。
该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支承的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。
盾构机使用维护保养及常见故障案例分析(1)
回转接头和仿形刀维护保养： 1、经常检查回转接头的泡沫、泥 浆管是否有渗漏，并及时进行处理。 2、每天对回转接头部分的灰尘进 行清理，防止灰尘进入主轴承内圈 密封。（此处是轴承密封的薄弱环 节应特别注意） 3、检查回转接头润滑脂的注入情 况，如有堵塞应及时处理。 4、经常检查回转中心的转动情况， 如有异常须立即停机并进行处理。 5、在仿形刀工作前应检查油箱油 位，必要时加注液压油。 6、定期对仿形刀作功能性测试， 检查其伸出和缩回动作的工作压力。
盾尾油脂泵站的维护： 1、检查油脂桶是否还有足够的油脂， 如不够应及时更换。 2、经常检查油脂泵站的油水分离器， 加注润滑油。 3、检查油脂泵的工作情况，控制工 作压力。 4、检查油脂泵的气管是否有泄漏现 象，如有泄漏应及时修理或更换。 5、更换油脂桶时应对油脂量位置开 关进行测试。 6、检查盾尾密封注脂次数或压力是 否正常，否则应检查油脂管路是否堵 塞。特别是重点检查气动阀是否正常 工作。要使用合格的油脂，避免分配 阀、油道频繁堵塞。
1、及时清理盾壳 内的污泥和砂浆， 防止长时间污染 油缸杠杆。 2、推进油缸与铰 接油缸的球头部 分加注润滑脂。 3、焊接时严禁搭 铁，防止油缸损 坏。
铰接密封： 1、及时清理盾体内的污泥和砂浆，日常巡检，防止残留的杂物落入铰接密封 内。 2、铰接密封手动注脂点，每个注入点注入量为50ml/天。 3、紧急气囊不使用时严禁充气，使用紧急气囊时禁止使用铰接系统，并建议 停止推进。
变速箱的维护保养： 1、检查变速箱油位，如油位过低应先找出漏油故障点，解决故障后补充齿 轮油。 2、检查变速箱温度是否在正常范围，观察冷却水的流动情况。 3、检查变速箱的温度开关，定期清除上面的污垢。 4、第一次工作200小时后需要更换所有齿轮油。
主驱动马达（电机） 的维护保养 1、检查马达的工作温 度和泄漏油温度。 2、定期检测马达的工 作压力（液压驱动检 查液压油工作压力， 电机驱动检查电机电 流）。 3、定期检查马达的转 速传感器和移动传感 器，紧固其插头和连 线。
盾构的维护与保养
每次注浆前应检查管路的畅通情况，注浆后应及时将管道清理
干净。防止残留的浆液不断累积堵塞管道。 经常检查注浆机水冷池的水位和水温，必要时加水或换水。注 意防止砂浆或其他杂物进入冷却水池。 及时给砂浆罐自动润滑系统加注油脂，并保证其正常工作。 经常对砂浆罐及其砂浆出口进行清理，防止堵塞。
二、盾构维护保养的方式和内容
（b）刀具 定期进入土舱检查刀具的磨损情况，对不同的刀具的磨 损情况进行检验时须使用专用的磨损量检验工具。
检查滚刀的滚动情况和刀圈的磨损量。一般来说，边缘
滚刀的磨损量最大到15mm必须更换。 检查齿刀的切削齿是否有剥落或过度磨损，必要时更换。 检查切刀的数量和磨损情况，如有丢失、脱落须立即补 齐。
二、盾构维护保养的方式和内容
12、通风系统 检查洞内外风机工作是否正常，有无异常声响。
检查风管卷筒的固定情况。
根据掘进情况及时延伸和更换风管。 检查风管有无破损现象，及时修补或更换。
二、盾构维护保养的方式和内容
13、水系统 检查进水口压力（一般为5bar左右）和温度（低于30℃）， 如压力过低或温度过高，应检查隧道内的进水管路的闸阀、 水泵及冷却器工作是否正常。 检查水过滤器，定期清洗滤芯。定期清理自动排污阀门。 检查水管路上的压力和温度指示器，如有损坏及时更换。
总结，如再出现同样的问题就不用或少走弯路。 （d）做好易损件及关键配件的储备工作。成立配件管理的部门，建立配件台
账，统一调配，定期要求各设备管理部门做计划，根据库存情况统一采购。
三、对盾构维保工作的建议与典型案例
（e）做好油水检测工作。在液压系统及润滑系统中油的质量直接影响着元器
定期检查主驱动的马达变速箱、冷却器和温度传感器。清除
浅析地铁盾构设备维保技术
浅析地铁盾构设备维保技术摘要：随着我国城市轨道交通事业的发展，盾构机在地铁隧道建设施工中发挥着重要作用。
盾构机在我们正常施工作业中保证一直正常工作，将直接关系到地铁隧道施工的进度和质量，因此盾构机的日常维修保养成为至关重要的一环。
本文结合参建项目，对盾构机的日常维修与保养进行了总结，提供参考。
关键词：盾构机；维修保养；深圳地铁轨道交通12号线土建六工区工程施工怀德站——福永站区间是水电一局铁路分局第二个地铁区间施工项目，区间全长约1.7公里，主要穿越的地层为始发段98米的砾质粘性土、全强风化花岗岩层、长约142米的孤石段、96米上软下硬地层及753米的微风化黑云母花岗岩段，是全线盾构掘进难度最大的区间。
该项目选用的两台盾构机是由中铁装备集团有限公司生产的CTE6440E-1750型复合式土压平衡/TBM双模盾构机（出厂编号：CREC755、756）。
盾构机开挖直径6470mm，全长约125m，最大掘进速度可达到80mm/min，最大推力4086t，最大扭矩6686kN.m。
由于盾构施工的特殊性，盾构机在地下24小时持续运转，设备的维修和保养至关重要。
1.盾构机故障处理分析主要挑选盾构机在掘进的过程中发生故障的几个典型问题，分析故障的原因及如何排除故障。
1.1皮带运行过程中掉落渣土故障描述：掘进的过程中，尤其是在盾构机曲线掘进时，皮带掉落渣土严重，检查时发现螺旋机口挡泥板出现磨损，橡胶滚轮同时也出现磨损。
每次掘进启动皮带时，皮带启动不了，自己跳停。
问题解决：发现问题后，维修时发现皮带有轻微的跑偏，此时皮带沿掘进方向有往右跑偏的趋势。
首先调整皮带主动轴，左侧后螺杆逆时针转动，循序调松，进行微调。
同时调节皮带滚筒，将卡扣位置适当调整。
调节皮带架左右侧升降螺杆，适当将右侧调高一些。
将皮带架右侧慢慢提升。
经过处理后，皮带正常运行。
1.2黑油马达分配器故障故障描述：在推进的过程中，主控室马达分配器计数突然显示为零，刀盘调停暂时停止推进，查找原因。
盾构的维护及保养
盾构的维护及保养为充分发挥盾构机的性能，防故障于未然，盾构机的维修保养人员必须对盾构机进行认真的检查维护，其中包括日常检查维护和定期检查维护。
一、日常检查维护1．一般的检查a.各部的螺栓、螺母有无松动。
b.有无异常声音、异常振动、发热。
c.有无油、油脂、水、空气的异常泄漏。
d.给油是否正常。
2.盾构主体部分的检查维护切削刀盘：a.切削刀盘主轴承齿轮油量。
b.切削刀盘驱动用减速电机的减速机的齿轮油量（装着减速电机时），从减速机侧的圆窗检查。
螺旋输送机：a.螺旋输送机驱动用减速电机的减速机的齿轮油量。
b.螺旋输送机闸门滑动部的土砂胶着、粘结、给脂状况。
管片拼装机：a.检查拼装机旋转马达用配管有无损伤及漏油现象，防止拼装机因油路损坏出现溢流而造成人员伤害。
b.管片拼装机的上部导杆轮和旋转环的间隙（3∽5mm），旋转环是否在盾构中心。
c.管片拼装机的升降、平移导杆、旋转用齿轮有无土砂搅入及给油状况。
后续台车：a.台车前进方向有无障碍物。
b.检查台车车轮的轴套和轨道的配合，以防脱轨的危险。
c.车轮有无拱形。
3．液压部分的检查a.油泵的状态（吐出量、吐出压、燥音、漏油）是否正常。
b.液压油罐的油面是否在允许范围内，油温是否良好。
c.阀门、管类的固定件及安装螺栓有无松动。
d.液压系统配管有无漏油。
e.盾构主体到台车间的软管连接有无脱落及软管破损、弯折。
f.过滤器的指示器指示。
（油流动状态下如指示绿色则表示正常）绿色：过滤面状态良好（0.1kgf/cm2）。
红色：作动油短络状态。
4.电气部分的检查a.检查盾构机内的电缆是否有损伤现象，操作盒、操作屏是否清洁。
b.检查盾构机内的各电缆接头是否完好，是否有进水、受潮的情况。
c.检查各电机运转时的起动、温度和声音是否正常。
d.检查盾构机内各灯具、报警器等易损坏的设备是否齐全完好。
e.检查台车上的各电缆固定情况，接头是否有进水、受潮现象。
f.检查台车上的各种电器运转情况和各电气仪表的读数。
盾构机的维护保养及常见故障
盾构机的维护保养及故障率控制盾构是一种集机械、电气、液压、测量和控制等多学科技术于一体、专用于地下隧道工程开挖的重大工程装备。
它具有开挖速度快、质量高、人员劳动强度小、安全性高、对地表沉降和环境影响小等优点,与传统的钻爆法隧道施工相比更具有明显的优势, 尤其在地质条件复杂、地下水位高而隧道埋深较大时,只能依赖盾构。
由于其机械化、自动化程度高，科技含量高，也相对提高了设备管理的难度。
盾构机管理和维护保养采用日常保养、每周保养和强制保养相结合的方式。
除了在盾构机工作中进行“日检”和“周检”保养外，每两周停机8～12 h进行强制性集中维修保养。
在强制保养日，由机电工程师组织专业技术人员对其进行全面的保养和维护。
设备进行认真细致的维修、保养，可防止设备零部件非正常磨损与损坏，减缓磨损程度，延长修理间隔期，减少维修费用。
目前，在施工单位主要存在两种形式的维修浪费：一是设备的失修。
由于设备检查的漏项，预测不准确或经费不足，对设备不重视，造成的设备失修现象，使本来较好的设备、较完善的功能由于某一零件或部件的失修而造成其他零件与功能的连锁性急速损坏，设备性能状况恶化。
二是过剩维修。
这是由于对设备进行过多的维修，以及过分追求设备性能的完好，如要求修旧如新等，造成的维修浪费。
只要正确操作并谨慎维护，盾构机就能够达到如下要求：(1)通过正确操作和维护、使用适宜的润滑剂进行充分润滑、密切注意设备的运行状态，就可以防止功能不正常；(2)维护工作必须严谨实施，确保盾构机能够安全可靠地运行，减少故障和停机次数。
1．盾构机机械部分的维护保养：机械保养必须贯彻“养修并重，预防为主”的原则，严格强调以保为主，以保代修，并严格执行保养、清洁、坚固、调整、润滑、防腐“十字作业法”。
保养可分为例行保养和定期保养。
例行保养在机械每班作业前后及运转中进行。
定期保养，除一级保养由操作人员进行外，二、三级保养以保修人员为主，操作人员配合共同进行，包括以下几种情况：（1）一级保养：主要在于维护机械完好的技术状况，确保正常运转；（2）二级保养：以检查调整为中心，从外部检查设备的工作情况，进行调整排除故障；（3）三级保养：对主要部位进行解体检查或用仪器检测，及时消除隐患。
盾构机检查修理控制要点
•要将油类的盖子或栓塞拧紧。
•在进行给油作业时一定要注意换气。
2．断路器关掉后再进行点检、整备工作。
断路器不关掉就接触配线时有触电的危险。所以，要在关掉必要的断路器后再进行点检、整备。
3．关掉泵后再进行点检、整备作业
点检整备要将泵关掉后再进行，从事整备的人员要注意身体及衣物不要触及动作部分。
•螺旋输送机回路(NO.2台车左一处)
•油循环回路(盾构主体内一处)
•推进油缸回路(盾构主体内一处)
•拼装机油缸回路(旋转环一处)
(5)电气部分
危险
1．注意高压电
本设备使用高压电。千万注意漏电、触电，所以需认真确认电气配线的有无损伤、漏电保护器是否正常工作。
警告
1．断路器关掉后再进行点检、整备工作。
故障及其它
我方
累计进度
掘进长度（自坑口起）
M
管
片
900S
Ring
Ring
450S
Ring
450T
Ring
Ring
Ring
Ring
合计
Ring
Ring No.
1
2
3
4
5
6
7
8
使用管片
使用油缸
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
油缸使用数
总推力（t）
油缸速度（cm/min）
土压（kg/cm2）
切刀压力（kg/cm2）
螺旋机压力（kg/cm2）
从小孔内漏出的高压油碰到皮肤或眼睛时很危险。要穿戴好安全眼睛、厚手套，用厚纸或胶合板挡在点检部分进行点检。
如果不幸接触到了高压油，请立刻接受医生的治疗。
盾构机施工后配套维修保养总结
盾构施工后配套维修保养总结盾构掘进施工是一个循环往复的流水线作业流程，盾构机每掘进一环需完成一个工序循环。
一环掘进完成后需运输渣土，吊运至地面，砂浆需输送至砂浆车上、地面管片需要吊至电机车上并运输进隧道。
盾构后配套设备是保障盾构机顺利推进的重要组成部分，隧道掘进的效率很大程度上取决于后配套设备的运行情况。
盾构施工后配套设备主要有：龙门吊、变频机车组（含渣车、管片车、砂浆车）、搅拌站、叉车、装载机、通风机等设备，后配套设备具有种类多，同种类数量少等特点，因此后配套各种设备维护保养工作需要针对各设备特性单独开展，具体维修保养工作总结如下：一、电机车及渣土车、管片车、砂浆车电机车及渣土车、管片车、砂浆车维保工作主要有：1、检查行走减速器油位2、检查空压机油位、空气滤芯器、皮带，及时排污3、检查电池蒸馏水液位及健康状态4、检查控制室各种仪表显示是否正常5、检查各种电气接头、气缸是否漏气6、检查车轮轴承、传动轴是否加注润滑油7、检查制动闸瓦磨损情况、制动臂活动情况，及防溜车装置是否正常工作8、检查各建构件是否有开裂脱焊问题，及时进行修复。
9、日常设备整体清理工作在做好设备维保工作的同时要着重加强对钢轨养护，及时固定轨枕，定期检查调整轨距，清理轨道面油泥。
二、砂浆拌和站砂浆拌和站维保工作主要有：1、对于机械部分的保养和维护（1）配料机构的检查、调整和清理（2）粉料供给系统的清理（3）搅拌机各传动系统的润滑，各连接件的紧固及搅拌机内部清理（4）检查空压机油位、空气滤芯器、皮带，及时排污（5）检查汽缸与电磁阀运行状况2、对于电气控制系统的维护和保养（1）检查各电气连接件紧固情况，电器元件的接触点和固定情况，防尘、防潮的安全防护措施。
（2）检查称量系统各个组成部分连接件紧固情况，电器元件的接触点和固定情况，防尘和防潮的安全防护及防雷击和电焊电流烧毁的预防措施。
三、门式起重机门式起重机维保工作主要有：1、桥架及其主要构件起重机的桥架及其主要金属结构件，应每年进行一次全面检查。
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盾构机的维修保养措施研究
摘要：现阶段，我国对基础建设项目的资金投入力度较大，对高铁、地铁等同类型规模化隧道工程建设十分重视。
基于此，诸如盾构机等大型机械设备的高效功用便突显出来。
但在实际施工过程中，盾构机常常出现各种故障，严重影响施工质量和进度。
鉴于该设备的完好率较为关键，则需要采取有效的措施来对盾构机进行适时的维修与保养。
本文就盾构机及其维修保养措施进行研究，为该设备在实践中的实际应用提供有益的借鉴。
关键词：盾构机；维修；保养；措施
前言
盾构机的维修与保养状况是否良好决定着施工项目质量的优劣。
就以大型泥水盾构机的维修与保养模式来看，采用“四化”管理模式进行设备养护，则能够有效增强该设备维修保养的水平，实现延长盾构机使用年限的目标。
1.盾构机及其在实践中的应用状况分析
1.1盾构机概述
盾构机全称为“盾构隧道掘进机”，该设备是一种用于隧道工程项目中的掘进技术环节的专用工程机械设备。
盾构机集合了多种技术为一身，其性能较为强大，能够按照不同的地质条件进行隧道工程施工，但其维修保养起来也较为复杂。
1.2盾构机在实践中的应用概况
盾构机的基本工作原理就类似一个圆柱体的钢组件沿着隧洞轴线，边向前推进边对土壤进行挖掘，这是一个系统的隧道掘进过程，较为高效。
因此盾构机在地铁和隧道等国家大型项目施工中的应用较为广泛。
2.浅析盾构机所可能出现的故障及其维修保养技术规制内容
2.1盾构机的故障类型分析
在应用盾构机来进行大型基础设备项目的施工时，往往会因设备本身出现故障，影响到工程进度的有序推进。
因此，研究盾构机的操作机理极为必要，以便于在实践操作的过程中，按照其操作机理来进行工作。
盾构机在推进状态时，系统插装阀门处于关闭状态，当盾构掘进时，阀门打开，液压油流入液压缸中。
从总体来看，盾构机所出现的故障主要有机械故障、液压故障以及电气故障三种类型，其中，机械故障主要有刀具磨损或是皮带跑偏这两种情况，液压故障则可以分成管路泄漏或是滤芯阻塞等等情况，另外，电气故障的类型较为复杂，
往往分成传感器损坏、接线盒进水、电气互锁以及元件损坏等类型，盾构机出现不同的故障时，需要采取不同的设备维修措施来对其进行处理[1]。
2.2盾构机的维修保养技术规制内容概述
为了保证盾构机能够按照施工进度的时间节点顺利始发，并保证其性能良好，则需要按照既定的维修保养技术规制标准对其进行适时的处理。
就以盾构机的“刀盘”部位为例来分析，设备该部位在维修与保养的过程中需要采取的有效措施如下：刀盘周边耐磨网纹堆焊，更换偏磨的周边“扇形刀”、“羊角刀”和“小齿刀”等等[2]。
从具体的数据来看，掘进中检查切刀时，如若切刀的磨损量超出25mm则应更换。
此外铰接密封注脂，每个注入点的注入量为每天0.5升。
3.盾构机的维修保养措施分析
通过执行盾构机的维修保养措施，能够在一定程度上改善盾构机在实践应用过程中的运行效果，提高工程施工的质量，并能够适度延长盾构机的使用年限，降低国家有关部门组织大型设备的采购成本。
3.1盾构机的维修措施研究
从以往的实践操作经验来看，盾构机在使用的过程中出现故障的概率不低，但如若及时对故障进行处理，则可以降低设备损坏所带来的不利影响。
实际上，盾构机的种类有很多，其中，泥水式盾构机是通过加压泥水或是泥浆来稳定开挖面，设备的刀盘后面有一个密封的隔板，泥水式盾构机所利用的泥浆能够被重复使用，往往刀盘部位易发生故障。
从具体情况来看，当盾构机在掘进的环节中出现故障以后，其维修处理可从两个步骤着手来进行，首先将设备的螺旋机及其舱门都关闭，接下来再根据具体的故障提示以及异常状况来判断故障产生的根源。
通常情况下，盾构机如若出现复杂的故障需要维修处理，则需要根据其现象逐步缩小故障范围，再进行相应部位的维修处理，避免事态蔓延。
3.2盾构机的日常保养措施分析
预想要做好盾构机的日常养护管理，则需要适时对设备进行巡检，才能及时发现设备所潜藏或实际发生的异常状况。
在巡检的过程中，要按照盾构机的标准巡检项目进行逐一排查，参照“四化”管理模式来具体落实工作，即朝着“制度化、简单化、人性化、合理化”的策略来进行生产设备维护与管理。
在这样的管理模式带动下，盾构机的日常保养工作需要按照既定方案来严格执行，而且，需要在确定该设备的所有功能都完好的前提下，进行设备试运行操作，这样一来，便能够设备的系统功能进行验收，保证设备在实际运行时的状态正常，这就对工程项目的后续施工提供良好的设备条件。
4.结束语
总而言之，盾构机的维修与保养工作需要遵循一定的原则及标准来执行，而
且，施工单位需要将设备的养护工作纳入到日常管理工作体系当中，循序渐近地执行。
尽管某些类型的盾构机系统较为复杂，在对其进行养护处理时所做的工序也较多，但在“四化”维修保养模式的推进下，逐步形成科学、系统的盾构机养护模式，将对该设备的日后更好地发挥其效能助力，在保障各项技术参数合规以及盾构机运行良好的前提下，尽可能延长设备的使用寿命是施工企业优质高效完成施工任务的重要手段，也是我们技术人员应尽的职责和义务。
参考文献：
[1]周馥隆，杨晓强，汪茂祥，等.把脉盾构法施工问题及应对策略[J].工程机械与维修，2011，04（04）：159-161+20.
[2]陈学军，邹宝平，邝光霖，等.盾构隧道下穿深圳滨海大道地表沉降监测与控制[J].桂林理工大学学报，2010，04（04）：549-550.。