地铁盾构施工设备管理及维保技术分析

地铁盾构施工设备管理及维保技术分析

王超

中交隧道工程局有限公司 北京市 100102

摘要：随着时代的快速发展，地铁已经成为城市发展程度标志之一，各城市的地铁项目越来越多。盾构施工是地铁建设中的重要环节，盾构施工设备在长期使用过程中，难免会出现一些故障，对施工效率造成负面影响的同时也会增加安全风险，因此，地铁施工企业必须充分重视盾构施工设备管理和维修保养的重要性，严格按照相关要求落实施工设备管理和维修保养作业，以便保证盾构施工设备具有良好的运转状态，在地铁项目施工中发挥最佳效能。

关键词：地铁盾构施工；设备管理；维保技术分析

引言

我国正加大城市轨道交通工程建设力度，以地铁工程为例，目前最为主要的施工方式是隧道盾构施工，主要的施工机械设备是盾构机。此类盾构施工设备在高强度且恶劣的作业环境中，难免经过长时间运行会出现各种类型的故障而影响其运行效率，还可能会引发安全事故并造成巨大的经济损失。因此，为了避免或减少上述情况，则需要加强对盾构施工设备的管理与维保工作，保证此类设备性能并延长其使用寿命，提升设备运行效率和施工效率，保障工程施工安全，进而提升工程施工进度和施工经济效益。

1盾构施工设备管理与维保的现实意义

盾构施工设备构成相对复杂，包含多个子系统和设备，例如，机械子系统、润滑子系统等都是其中重要构成。在地铁盾构施工过程中，不同子系统之间保持相对独立性与协调性，不仅保证各子系统可靠运转，还使得整个盾构施工设备处于正常运行状态，保障地铁施工作业高效开展，使得在实际盾构施工过程中，机械设备故障概率大大降低。工程企业在日常管理工作中，必须要重视盾构施工设备的管理与维保，密切关注各子系统运行情况，做好故障排查工作。使得盾构施工设备的整体性能良好，实现事前管理、事中协调、事后控制的结合。提前预防机械设备故障，降低机械设备故障对地铁盾构施工造成的不利影响。从总体看，地铁盾构施工设备的维保工作具有系统性，在实际工作中必须始终坚持“兼顾操作与保养、预防为主”的原则。使得在盾构施工过程中，有关管理部门与人员能够以工程现场的实际情况为主，构建完善的设备管理与维保制度，鼓励有关人员积极参与到设备管理、维保工作中来，规范相关人员的操作行为，提高地铁盾构施工的整体效率与质量。

2地铁盾构施工设备管理及维保技术分析

2.1盾构施工设备人员管理策略

因为盾构机械设备有较高的复杂性，一个人无法独立完成设备管理工作，需由多人组成设备管理部门，保证管理人员权责范围的明确性。这就需要管理人员必须充分了解设备实际性能，能够熟练掌握设备管理技能，管理人员应熟知盾构施工机械的正常施工性能，以便在设备实际运行过程中，进行施工性能的有效对比，从而了解设备是否存在异常现象。在日常管理工作中，管理人员应对设备关键部分进行重点检测，以便能够及时发现设备异常并及时进行解决，防止异常问题加剧影响施工效率。并且还应据施工设备管理与运维需求建立完善的人员素质管理体系，为设备管理及运维人员设置科学的培训管理方案，提升人员的运维及盾构设备管理能力，优化整个施工团队的盾构设备操作素质。

2.2加强机械设备管理

地铁盾构施工设备的管理方面，机械设备的管理极为重要。这些机械设备多为大型设备，影响整个施工作业进度。在机械设备管理方面，需结合不同机械设备的具体特征，选择最佳管理策略与方式，将管理过程中了解到的内容作为后期盾构施工的重要依据。机械设备管理过程中，需开展分类管理，不仅要进行仓储管理，还需要在使用过程中进行状态管理。仓储管理主要是为消除潜在的故障与威胁，状态管理是要实施全过程的管理，维持机械设备在使用过程中的良好状态。不同机械设备在管理过程中，还需要遵守行业的相应标准与技术规范。在机械设备管理过程中要严格执行这些规范与标准，施工企业内部的相关管理部门需加强协调工作，制定机械设备的维修规程、技术规范。尤其要利用信息技术等来构建完善的盾构施工监控系统，进行施工过程与各工程要素的全面管理，避免机械设备在使用过程中出现各种故障与异常情况。

2.3盾构机维修保养策略

针对盾构机运行中的常见故障，需要采取修养并重的方式，同时提高对保养工作的重视，做好常见故障的检修和预防。在开展维修和保养工作中，首先针对全新盾构机开展试掘工作，通常试掘工作长度为100m。经过100m试掘之后，需要更换盾构机中的滤清器，添加刀盘驱动齿轮油，开展设备全面检查和保养工作。在此设备初投入阶段，要适当增加检修保养频率，为后续设备稳定和高效运行打下坚实基础。在盾构机运行中，工作人员应该深入现场检查设备运行性能和配套设备运行状况，结合相应的设备运行和保养记录，掌握盾构机近期的运行状况，分析此阶段中出现的问题，通过预防性养护排除隐患，保证其稳定运行。此外，针对盾构机中直接影响作业效率的刀具，需要做好定时和定点检查工作，及时更换出现缺陷的刀具。在更换刀具作业中，严格执行规范化的开舱作业流程，保证所更换刀具型号符合要求，保障刀具更换作业的安全性，并确保刀具更换之后的掘进效率。要结合掘进作业中的推力、刀盘转速等参数，确定刀具更换频率，尽量延长其使用寿命、减少换刀频率。在盾构机使用过程中，不允许拆卸和变更盾构机及其部件，如果出现了安全阀无法正常运行或者显示不准确等问题，需要立即更换安全阀。在故障维修作业中设置警示牌，机械部分维修完成后由电工进行检查，确认合格之后才能拆下警示牌并恢复正常作业。液压系统需要关闭阀门、适当降低压力后再进行维护，防止出现液压油缸回缩问题。尤其针对检查中发现的液压系统漏油问题，需要重点检查管线螺纹位置，拆卸和处理接头位置的污染物。如果是液压驱动装置故障，则需要联系厂家或第三方进行全面拆修，重点检查关键电气节点、液压执行元件和啮合件磨损，检查系统执行情况，查找漏油原因，及时更换失效的密封圈或紧固管接头等，使用具有较高耐压值的钢管替换破损管路。此外，还要在盾构机运行中做好日常清理工作，使用不容易起毛的擦拭工具来擦拭清理管接头内部等部位。

2.4监测与故障诊断

地铁盾构施工环境相对复杂，为发挥机械设备在施工作业中的重要作用，在机械设备维保工作中，需加强监测与故障诊断。首先，监测主要是对机械设备使用全时段的状态、参数等获取，通过监测，有关人员可以预测机械设备运行中可能出现的故障。在此过程中，需对机械设备的各项参数实施全天候监测。需利用专业的辅助工具、监测设备来完成温度、压力、流量、电流、油液与振动等参数的监测。通过获取这些参数，相关人员能够准确判断机械设备是否存在故障，如果存在故障，要制定相应处理方案。对于不同机械设备，监测内容与对象有一定差异，需结合机械设备的复杂程度、重要程度来保障监测内容、方法的合理性。通常情况下，监测诊断方式的选择需要有明确的参考依据，工程企业需采取分级管理监测诊断的方式，将监测等级划分为A、B、C三个等级，其中，A等级指的是关键设备，B等级指的是重要设备，C等级指的是一般设备。以地铁盾构施工中盾构机作为监测对象，根据相应的监测等级划分。其次，在故障诊断方面，需保障故障诊断方式的合理应用，将故障诊断所获得的故障表现、原因等作为维修、维保的基础。为准确、全面地诊断出故障，有关人员需全面了解设备的工作方式、功能、结构组成等，进而分析零件的运动机理、损坏与磨损情况，最终进行故障的全面分析。

2.5设备运行动态管理制度

要建立健全设备的巡检标准，管理部门要依照设备机构和运行的方法确定好每台设备的具体检查部位、检查的详细内容和设备在正常情况下的运行参数，将这些数据与设备的运行特点结合在一起，确定好所有巡查点的检查周期，建立完善的巡检体系。进行操作设备的工作人员要详细地检查好所在岗位的使用设备，如果设备出现问题，将由专业的维修人员完成巡检任务。盾构机在工作的过程中，操作人员要及时关注各项参数的变化情况，观察数值与正常范围是否有偏差，将盾构机的土仓压力计算好。

2.6加强对设备管理人员职责标准的明确

设备管理工作需要实现分工项目的明确，保证工作人员切实参与到工作中，并且按照各个岗位发展的实际情况制定对应的管理职责。设备管理人员要加强对设备中系统性能和运行情况掌握的熟练度，特别是对于一些重要的系统，还要加强对各个系统预警警报的预判。设备管理人员在工作中对设备全面负责，确保在实际工作中能更精准地贯彻和落实自身管理责任。

2.7计划修护保养

盾构机的保养要依照已经制定好的保养方案有计划地进行，每天、每周、每月、每季、每年都要有与之对应的保养方案，每一次保养完毕，保养人员都要记录完整保养记录。每周都要检查主轴承、主驱动的变速箱和螺旋输送机的变速箱的油位，同时也要检查油被污染的程度；每月都将仓门部位进行润滑，检查好后配套应急灯的电池使用电量情况以及液压系统的蓄能器的压力状态；每个季度都要检查土泵的润滑状态，分析和确定吊机的链条障碍，检查设备是否存在张力变形和磨损的情况，并检查吊钩是否存在破裂或磨损；每年都要更换空压机里的空滤芯和齿轮油。

2.8日常保养

盾构日常的工作量相对较大，保养时间、空间相对较少，所以更需要在日常工作过程中加强对性能的保养，提升机械性能的稳定性。一般情况下，保养的内容主要涵盖综合性检查、常发故障处理等。在保养过程中，工作人员要对盾构主要设备部位进行分析，如果系统运行中出现异响、高温，日常保养能够及早发现处理。在对盾构进行保养过程中，还应该及时进行变压器排气扇的检查，避免出现尘土堆积引发的系统运行不正常等问题。在施工过程中，电气液压元件因为水泥浆液的影响会出现腐蚀，设备管理人员还要进行必要的防腐处理，特别是出现脱漆现象后更需要及时进行补救，只有这样才能为设备运行提供更有效的运行环境，实现设备耐久性和安全性的全面提升。

2.9点检与巡检

地铁盾构施工时，盾构机是必不可少的机械设备，要提升施工设备维保水平，必须要做好点检与巡检工作。在地铁盾构施工过程中，点检与巡检主要是针对盾构机的上百个点位而言。只有做好点检与巡检工作，才能够在机械设备管理工作中做好对设备的全方位监控与管理，及时发现机械设备中存在的潜在故障。针对故障的表现特征、诱发原因，采取相应处理策略，将故障消除在萌芽状态，从源头上降低设备故障概率。工程企业需在日常工作中建立完善的点检与巡检制度，从选人、选点、选时、选标、选项与选法的角度，保障机械设备维保工作高效进行。

结语

盾构机之所以能够在合理的操作模式下工作，这与正确的操作和定期的保养是分不开的，此外，正确的操作和定期的保养也能提高工作效率。设备使用、保养、维修管理程序的建立，能够使操作人员正确地使用设备，将使用过程中的故障出现频率降到最小，从而避免事故的发生，同时也延长了设备使用的寿命，这也是设备终保的目的所在。

参考文献

[1]祁伟栋.地铁盾构施工设备管理及维保技术分析[J].工程建设与设计，2020（5）：240-241，244.

[2]李瀚林.地铁盾构施工设备管理及维保[J].设备管理与维修，2021（2）：18-19.

[3]仲奇峰.地铁盾构施工设备日常管理与维保措施[J].设备管理与维修，2020（24）：21-23.

［4］王志鹏.地铁盾构施工设备管理及盾构维保技术［J］.数字化用户，2019，25（6）：40，46.

［5］杨永刚.地铁盾构设备状态故障与检测关键技术［J］.设备管理与维修，2019（7）：61-62.