地铁盾构施工设备管理及维保措施探讨

地铁盾构施工设备管理及维保措施探讨

刘立志 

中铁五局集团第一工程有限责任公司   湖南长沙  410000

摘要：盾构机因其具有安全、高效、对环境影响小、不受天气影响等优点，在世界地铁区间隧道建设中得到广泛应用。盾构机集液压、机械、电气和自动化控制于一体，它在整个地铁项目建设中起着至关重要的角色。其运行和维修的质量直接影响到地铁隧道的施工进度和质量。由于盾构机的连续运行周期较长且各控制系统维修难度系数较大，所以制定相应管理措施以保障盾构设备良好的运行和保养显得尤为必要。对于盾构机施工设备的管理和维护，可从六个方面进行深入探讨：明确作业人员的任务、建立实时监控系统、实行有效的盾构机设备维护方法、进行常规保养、计划性的修复和保养，并且要求建立完善的设备全寿命周期履历记录。这些都是在地铁盾构施工设备管理和维护方面可采取的措施。

关键词：地铁盾构施工设备；设备管理；维保措施

引言：在进行地铁项目的建设时，工程的安全、质量是至关重要的因素，盾构机在这方面的技术优势显而易见，而盾构机的设备技术状况直接影响着盾构区间隧道施工安全、质量和进度，盾构机设备管理和维护直接决定了盾构机设备技术状况，因而在地铁盾构项目管理中做好盾构设备管理和维护工作是极为重要的。

1. 盾构施工设备管理及维保的目的

盾构机是一种复杂的机械设备，包含众多的设备和各种子系统，如起重、润滑、PLC控制、测量导向、冷却和通风等。具体的盾构设备可参考图1。当这些子系统出现问题时，将直接影响盾构施工的正常进行。故而维护盾构设备的各个子系统的正常，对整个系统的稳定运作和施工全局的平稳运作具有极其关键的影响。在进行盾构施工时，降低机器设备的故障率，是确保地铁施工能够有效快速进行的关键因素【1】。需对盾构施工设备进行周期性的维护和保养，并且在盾构停机的情况下，对盾构机各系统进行全面系统的安全检测。通过预先策划、过程中的管控和后期的监督，可有效保障盾构设备的正常运行。同时，也需逐渐从事后的事后管理系统转变为事前的预防和处理系统来应对盾构施工设备的故障。遵循事前策划优先，事后监督补充的原则来管理盾构施工设备。在进行盾构施工时，设备主管人员需根据现场的具体情况，创立一套盾构设备的管理和保养制体系，通过不断健全和完善这套制度体系来指导和推动盾构设备的管理，增强作业团队专业性，并且规范他们的作业流程，进一步促进施工水平和管理能力的提升，形成一个围绕设备管理、施工质量、安全生产的良性循环机制。

图1盾构设备

2. 地铁盾构机械设备管理

2.1明确设备管理及作业人员职责

在地铁建设的管理过程中，涵盖了众多的建筑设备，它们都是重点关注对象。设备管理不只是专业人员的工作，应做到全员参与。为了确保管理任务的顺畅执行，施工单位在管理盾构设备的过程中，需依照管理目标，做出适当的职责划分，清晰地划分每个岗位的职责范围，建立各职业岗位责任制。作为设备主要管理人员，需精通所管理设备的主要性能参数，现场管理人员则要掌握盾构相关设备在施工中的实际运行状况，科学进行设备管理和调配。同时，每天应组织现场主要管理人员召开现场交班会，每周组织一次周总结会，针对现场设备运行和管理问题展开深入探讨并采取针对性解决措施。

2.2建立盾构设备全寿命周期履历记录

盾构机的检修、技术改造、主要技术参数、履历及状况、故障、保养、已使用年限、累计掘进隧道长度、累计主要穿越地层情况等都需要完整进行记录，创建完备的盾构设备全寿命周期履历记录。为后续进行盾构机性能评估，确定维修、改造、保养方案提供参考依据，同时方便后续根据相应记录了解盾构机主轴承残余寿命等关键参数，以便组织进行盾构设备的项修、返厂中修和返厂大修。各项记录内容要全面，如设备保养记录内容应当包含保养部位、保养项目、保养时间及所用材料型号等；设备故障记录应当包含各项故障发生时间、故障表现形式、故障原因分析、故障处理措施、故障处理后的运行状况等内容。为后续常用物资配件储备、分析盾构设备各系统运转情况、盾构设备选型等提供参考。

2.3设备运行动态管理

盾构设备日常管理中，基于盾构设备的工作特点，创建交接班制度、跟机保养制度、故障诊断及油水检测制度等科学管理制度，以便管理人员准确掌握设备运行状况，明确下一步重点管控项目等多方面内容。提高管理工作的规范性，扩宽管理覆盖面、提高管理针对性。

3. 地铁盾构设备维保措施

3.1设备巡检制度

盾构机包含刀盘、盾体、螺旋输送机、管片拼装机、皮带机、设备桥、台车等十多个组成部分及系统，为了保障设备的正常运行，应建立三级巡检制度：即当班维保人员巡检、维保工程师巡检、设备主管人员巡检；维修保养人员每班对盾构机所有部位和系统进行巡检，及时处理巡检发现的故障，同时检查完成各部位定期注脂润滑工作；维保工程师每天对所有设备进行巡查，及时安排处理设备存在故障隐患，保障设备正常运行，同时指导现场维保人员作业，规范现场作业行为；设备主管人员通过不定期巡视对维保工程师巡查状况进行复核，通过不同岗位、不同技术水平、不同层级人员不断巡检，尽可能地消除人为主观因素，从而保障对设备运行全过程管控，消除故障隐患，将故障扼杀在萌芽状态，尽可能地缩小故障影响，力求最短时间内排除故障，减小因设备故障对现场施工进度的影响。

3.2监测与故障诊断

盾构各系统复杂交错，为掌握设备实时运行状态，必须以上位机盾构监控软件显示各项技术参数为依据，结合设备安装的压力表、温度表、流量计等仪器仪表读数，对盾构各系统温度、扭矩、压力、速度等进行管控，及时发现潜在设备隐患并制定合理的应对措施，保障设备处于良好技术状态，同时通过对一些参数和功能进行设置和修改，从而使盾构能适应地层变化的复杂性和多样性。

3.3盾构日常保养

盾构机系统复杂连续工作时间长，加强日常保养是维持其性能的关键途径，盾构机的维修保养可总结为十字作业方针“清洁、润滑、紧固、调整、防腐”。清洁在实际现场施工过程中最容易被忽视，日常清洁主要包括因皮带机输送过程中溅落渣土而受污染的区域、隧道及设备冲洗污水污泥浸没区域及各电气控制柜、泵和阀组等精密仪器仪表。润滑是所有存在运动部件机械所要进行的日常工作。盾构设备润滑点位极多，主要通过两种种方式完成注脂润滑，一种是盾构设备厂家针对关键部位预装的自动注脂润滑系统，另外一种是需手动注入油脂进行润滑。紧固就是检查盾构设备各部位机械连接情况，紧固松动螺栓螺帽，重点检查气液管路密封情况。调整就是根据实际施工时对设备的性能、状态等要求，进行部分构件的调整。防腐主要是对整机电器液压元件等进行清洁和防护，防止其受水泥浆液、泡沫等的腐蚀，同时对脱漆位置进行清洁补喷防锈漆，隔绝各类腐蚀源，降低设备故障率，提高各部件耐久性。

3.4盾构计划性的修复和保养

盾构除进行日常维护保养以外，还需按周、月、季度、半年、年度等时间周期开展各类着重点不同的保养工作。同时在盾构设备完成区间掘进任务停机之前，通过设备状况综合分析系统、机械故障听诊器、油品检测仪等仪器进行盾构机动态勘验。在盾构设备停机拆解后，通过绝缘测试仪、超声波测厚仪等仪器进行盾构机静态勘验评估。盾构机设备进场施工之前，需根据上一标段盾构机动态、静态勘验评估结果完成对盾构设备整修，以保障本项目盾构设备使用性能。

结语

近些年，随着城市的现代化进程，地铁建设盾构设备的应用越来越频繁。只有加强地铁盾构设备管理和维保工作，保障盾构设备处于良好技术状态，才能有效降低设备故障率，提升设备利用率，加快隧道施工进度，同时也能有效延长设备寿命，为企业创造更大效益。

参考文献

[1]辛亮.地铁盾构施工设备管理及维保措施探讨[J].设备管理与维修,2022,(04):16-18.2022.02D.08.

[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,(02):18-19.2021.01D.11.

[3]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,(05):240-241+244.2020.03.089.