盾构机组装调试技术分析

盾构机组装调试技术分析

魏巍

中铁六局集团有限公司交通工程分公司北京100070

摘要：随着我国经济水平的快速提高，科研技术飞速发展，盾构技术在工程利用中被不断完善。盾构机深受我国隧道建筑公司的青睐，它是一种现代化的大型工程机械装备，包含了机、电、液、信息、传感技术等各方面的技术内涵。在城市地下建筑行业中，盾构机被应用的越来越广泛，但期间可能会产生问题，一旦盾构机发生故障，必定会给施工单位造成极大的影响，而事故产生的原因多有关与盾构机的组装与调试方面，因此，本文将对盾构机组装调试过程中的技术重点和技术难点进行介绍。

关键词：盾构机；组装调试；技术分析

在我国经济水平快速提高的背景下，我国城市建设的得到了高速发展。各个城市的轨道交通状况已经成为现在化城市建设的重要标志之一。在城市轨道交通建设过程中，盾构机则为此提供了强有力的技术保障，盾构机相比原有工程施工设备具有安全性好，机械化程度高等特点，并且盾构机在保障施工进程的同时还可以有效的降低建筑成本，所以得到一众建筑公司的追捧，成了目前城市地下施工的主要设备。

1.盾构机概述

盾构机是盾构隧道掘进机的简称，是一种专用于隧道掘进的工程机械。现场常规盾构物包括了光、机、液、电、传感、信息技术，盾构机可以进行开挖切削土体、输送土渣等工作。在建筑工程中使用盾构机可以提升施工自动化程度、在一定程度上节省人力物力，加快施工速度。根据不同的土质，我们将盾构机分为了压缩空气式、土压平衡式、泥水式等类型。在地下工程建筑中常用盾构机与全面全断面掘进机两种工程设备，但两种设备并不相同。他们的主要区别如下，首先，盾构机与全断面掘进机适用工程不一样。全断面掘进机更适合于硬岩的挖掘，盾构机适用于土层的挖掘。第二，盾构机与全断面掘进机的掘进平衡支护系统有差异。第三，全断面掘进机的技术比盾构机的技术更先进、复杂。第四，全断面掘进机与盾构机的工作环境不同，前者适用于一年的挖掘，一般使用于山岭隧道和大型的引水工程之中，而盾构机多用于城市地铁、轨道交通和小型管道类工程中的软土挖掘。以下是盾构机部分组成介绍。

2.组装、调试前的检查准备

盾构机在安装场地完成安装以后。在调试前需要对盾构机进行的系统的检查。其中包括了盾构机结构安装检查、液压系统检查、供电检查、电气系统检查、传感器、信息检查。在盾构机安装完毕以后我们需要检查确定所有部件都按照相关规定进行安装，后检查所有变速箱、压缩机都已按相关要求添加齿轮油、压缩机油，并且油位正常。在对液压系统进行检查时。我们需要确保所有的管路连接没有错误并且紧固正常。还需要对液压油箱进行清洁检查确认清洁以后加入抗磨液压油，接着确认水系统，保证空气系统的管路连接无错误。最后检查确认所有的液压油泵内都有液压油，对电源进行检查，并且检查高压配电室1万伏的高压电缆是否与盾构机高压开关柜正确连接，然后对配电柜进行检查【1】。

3.盾构机的组装流程

3.1.拖车前、后段的地面组装下井

在进行组装下井的时候将底部左侧的平台平整的放在支撑上面。然后再用450吨标准的履带吊将整个平台顶部吊起，使得左侧的平台螺栓孔对齐。这实际操作的过程当中，由于螺栓孔的位置是比较高的，在移动的时候需要利用登高梯来辅助作业。安装时，首先要在地面安装，然后再进行下井操作，拖车后段与之相似，具体的操作要求详见下图。

图一、拖车后部后藏位置示意图

3.2.设备桥前、后段的地面组装下井操作

在设备桥前、后端进行地面组装下井操作的时候，一定要控制好左侧的平台，用标准为250吨的履带吊，吊起整个平台，做好支撑作用，然后依次按照上部中间平台、右侧平台进行组装。具体的操作要求如下表所示。

图三、设备桥下井

3.3.盾构机的盾体组装

在盾构机进行盾体组装的时候，先进行前3块盾体然后施工人员需要在地面准备多规格型号的钢板数张、85T、110T的卸扣数个还需要4根无接头绳圈数根和2台手拉葫芦。接着将5、6、7三块间连接面、螺纹孔等进行清洗、打磨等工作，最后安装定位销和密封条，在准备工作确认完成后然后进行吊装作业。

以5号、6号盾块为例，安装时吊装6号盾体块放在钢板上，调平后两侧塞方木加钢板固定（每边4块）。吊装五号号盾体块，用相应规格卸扣4只，2个手拉葫芦、无接头绳圈2根和俩条无接头绳圈四点起吊，对接时首先将边缝对齐，利用定位销就位，螺孔对准后穿螺栓，并立即在盾体外侧焊接4个支撑，在支撑焊接完毕后并确认可完全持力后方可松开吊具，撤离行车，取下吊具吊装7号盾体块，安装完毕后利用气动扳手将螺栓完全紧固好，其余盾体安装流程相似。

4.盾构机的调试

盾构机的调试包括了空载与负载的两个调试部分。在对盾构机进行调试前检查完毕并确认无误以后即可进行空载调试。空载调试内容包括了配电系统、照明系统、润滑系统、冷却系统、液压系统以及各种仪表、传感器的校正【2】。进行负载调试是为了检查各种管线以及密封的负载能力是个盾构机的各个工作系统能够满足正常的生产需要，调试工具清单如下。

4.1.盾构机调试流程

4.1.1.对电气系统的调试

关于电子系统上的盾构机调试主要是采用“高压、动力、控制”着不变的顺序来进行实际调试，在进行调试之前一定要检查好高压柜当中的带电指示是否属于正常状态。相关操作人员，确保供电电压处于正常状态之后，才能够进行电气系统的实际调试，送电的顺序也有一定的标准，各级电压的等级应该从上而下依次合闸，执行断电操作的时候，相关工作人员必须要有相关的证件支持。

4.1.2.动力启动时的调试

在确定好电气系统的调试之后就需要进行动力启动了，动力启动主要是要对阀组以及液压管路进行仔细的检查。确保所有的数据相关无误之后，就可以启动泵站，使得泵站开始安全、稳定运行。这时候，相关工作人员或者是特殊研究人员应该对运行情况做出详细的监督、了解，避免空载运行状态出现。

4.1.3.联动及功能调试

在进行联动调试的时候，一定要使整个系统都能够正常的运行起来，然后根据程序当中所设计的相互联动、联锁功能进行实时的检测。确保相关系统都能够在满足设计要求的基础之上，能够安全、稳定的运行下去。所有的安全性能设备确认完毕之后，就可以实施真正的功能调试。对于各系统各机构的功能进行实时的调试。推进系统，主驱动系统，拼装系统，管片输送小车系统，螺旋输送机系统，泡沫系统，注浆系统以及油脂系统等等，都需要一一进行功能调试，使得所有系统都能够满足设计要求以及施工需要。

【总结】：当盾构机在施工过程中发生故障，就会给施工单位带来很大的经济损失，而盾构机的调试是机器开始工作前的最后一道工序，同时是盾构机的质量保障。因此，必须严格按照各类技术标准和规定要求对盾构机进行调试。通过对设备的工作性能检验，确保设备能够达到最佳的工作状态满足后续施工要求。

【参考文献】：

[1]罗星臣.国内外隧道盾构机技术发展趋势与应用[J].科技创新与应用,2016,(12):65-66.

[2]张佳兴.长株潭城际铁路开滨区间盾构施工技术(五)盾构机组装、调试及试掘进[J].工程机械与维修,2015,(05):113-116.

[3]任维.浅谈地铁隧道盾构机的吊装与调试技术[J].现代制造技术与装备,2012,(02):65-66+68.