常壓檢修盾構機破碎機施工技術

摘 要：北京鐵路地下直徑線施工使用的是一臺泥水加壓平衡盾構機，盾構機在前盾內部下方泥漿門后方設置有一臺鄂式破碎機。由于破碎機工作環境惡劣，所以易出現各種故障。該文將以盾構在第十一加固點施工中出現的問題，闡述常壓下檢修破碎的施工技術、注意事項及存在的風險和應對措施。

關鍵詞：泥水盾構機 破碎機 故障 檢修

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0080-01

1 工程概況

北京鐵路地下直徑線工程盾構隧道區域全長5175m，采用泥水加壓平衡盾構機施工。隧道完成后外徑為φ12.04m，內徑為φ10.5m。盾構機在前盾內部下方泥漿門后方設置有一臺鄂式破碎機，用于將大塊孤石破碎后抽出。破碎機工作環境惡劣，易發生油管磨損泄油，鄂式齒破碎板磨損，伸縮油缸活塞被石塊磨損或擠壓形成小坑，從而損壞油缸密封導致泄油，長時間高負荷工作導致螺栓松動甚至斷裂等故障。但停機常壓進倉檢查破碎機存在一定的風險，故需做好充足的準備工作，并確保安全才能進倉檢查。

2 準備工作及壓力設定

2.1 人、機、料的準備

人員準備：配備維修人員12人，電工2人，電焊工2人，現場值班領導2人，專職安全員2人，實行兩班倒。

機具、工具準備：電焊機1臺、氣割工具1套、20后鋼板3塊、300mm長絲桿9根、手拉葫蘆4臺、通風機2臺、水泵3臺、棉紗若干、木楔子若干、滅火器4個、防爆燈4盞、風、水管各1根、千斤頂4臺（50T或100T）、氣動扳手2把、套筒頭2個（M24和氣動扳手配套）。

2.2 壓力設定

開挖倉要全部充滿泥漿，頂部壓力保持在0.4bar，將同步注漿管3、4號分別接到頂部兩根進漿管上，通過注入高粘度泥漿的方式保持開挖倉壓力。

注脂壓力的設定要大于3bar，以保證盾尾密封嚴實，注脂壓力一般比注漿壓力大1bar左右。

注入的高濃度泥漿壓力要達到3bar，確保中盾和盾尾密封。

3 破碎機的檢修

（1）盾構在第十一號加固點刀盤修復完成后，通過泥水循環系統將破碎機及泥漿門處松動渣土循環到地面泥水場地，然后將開挖倉液位降至1.5m左右，進倉用風鎬撬棍等工具將泥漿門處沉積的渣土松動，再將液位補起由泥水循環將渣土循環到地面。（2）繼續掘進至盾構前進1150mm，將泥漿門及破碎機處渣土循環干凈，降低液位帶壓進倉清理泥漿門確保泥漿門能關閉至100%。（3）關閉泥漿門（主控室監控必須達到100%關閉），開啟泥漿門注脂系統，進行盾尾油脂注入以確保泥漿門處的氣密性。（4）通過進漿管向刀盤倉內注入15m3高濃度泥漿。在注漿的同時降低氣墊倉的液位并逐步降低氣墊倉內壓力。降低氣墊倉液位和壓力的過程中操作人員要密切注意刀盤倉的壓力，并通過注漿泵調整高濃度泥漿的注入速度以控制刀盤倉壓力的變化。（5）當氣墊倉內壓力等于大氣壓時，工作人員經檢查確保安全后方可開啟倉門進入氣墊倉。（6）在氣墊倉內接入風管、開啟通風機確保倉內空氣流通順暢后由專業電焊工用三塊厚度不小于20mm的鋼板焊接在泥漿門底部與前盾盾體以保證泥漿門在工人作業時不會出現移動的現象。（7）按照常壓開倉作業程序開倉，人員進入前盾內底部破碎機處，檢查泥漿狀況，清理破碎機附近的泥沙并運出氣墊倉，用高壓水沖洗破碎機。對破碎機整體進行檢查，拆除破碎機前面擋板，更換破碎機油缸，油缸活塞桿及鄂板連接抱箍。（8）依據現場情況提前做好破碎機保護罩，更換破碎機油管，檢查注脂管路是否正常，有損壞的進行更換；檢查鄂式破碎齒的磨損情況；對各個螺栓進行緊固檢查，測試是否有松動、斷裂情況；檢查隔柵是否有破損加耐磨焊；破碎機上的攪拌棒是否有損傷。破碎機維修完畢安裝新保護罩。（9）在破碎機處放置幾個直徑20cm的石塊，主控室操作破碎機運行，開啟注脂泵，檢查人員觀察破碎機運行狀態，注意破碎機兩側油缸擺動角度是否一致，持續運行約30min，主控室停止破碎機運行將破碎機停留在破碎板開啟狀態，檢查人員檢查破碎機油缸旋轉軸、破碎板旋轉軸部位是否有油脂滲出及滲出量，判斷注脂系統是否正常。如果一切正常關閉倉門準備掘進。

4 檢修注意事項

（1）在正常掘進時，盾構司機應加強對破碎機運行狀態的監測，對異常情況及時上報分析，確認檢查重點。（2）開倉檢查前應加強泥漿循環，盡量將破碎機中央的渣土排空，泥漿門關閉達到100%，并檢查盾構機所有設備工作狀況，檢查破碎機時嚴禁打開泥漿門。（3）檢查時應加強進倉人員與主控室之間的溝通聯系，非相關人員不得進入主控室，盾構司機不得盲目操作破碎機，動作破碎機前應確認破碎機位置處無人員停留。（4）檢查破碎機人員人數不宜過多，3～5人即可，檢查時應注意安全，對爬梯上的泥漿進行沖洗，防止滑跌，注意泥漿門處滲水情況，檢查時發現異常情況應及時撤離。

5 作業存在風險及應對措施：

5.1 涌水、涌砂

在作業過程中，泥漿門可能因關閉不嚴而造成大量涌水、涌砂現象。為避免這一事故出現，盾構司機關閉泥漿門必須達到99%以上才能允許人員在進倉，且嚴格按照方案交底要求進行泥漿門封閉。準備部分沙袋，當出現緊急情況時，將沙袋填充至泥漿門處，然后利用棉紗等物品進行封堵，同時給泥漿門注脂。

5.2 掌子面坍塌

在作業過程中，掌子面壓力流失，導致掌子面失穩。為避免這一現象，操作手應嚴格按照方案交底要求，保證開挖倉頂部壓力在1.0bar，同時注漿泵向掌子面補充泥漿，保證開挖倉內始終充滿泥漿。

5.3 物體打擊

由于作業空間狹小，作業人員在工作過程中，要分工明確，正確佩戴各種勞動防護用品，做到三不傷害，嚴禁酒后作業、疲勞作業。現場值班人員以及專職安全員應加強協調和現場盯控。

5.4 窒息

作業空間小，且在作業過程中需要電氣焊作業，將產生大量的煙塵，作業人員在感覺不適的情況下，一定要及時通知倉外人員。現場專職安全員應嚴格盯控現場作業過程。并嚴格按照方案交底內容安裝通風設備。

5.5 火災

由于在作業過程中進行電氣焊作業，作業人員應注意防火。現場配備滅火器。在電氣焊作業前，應認真檢查使用的機具、工具的安全性。

參考文獻

[1]劉學龍.泥水盾構碎石機出現故障時的措施與掘進[J].建筑機械化，2011（6）：77-78.

[2]法國NFM公司提供的盾構機圖紙資料.