盾構機新型尾盾注漿塊改進淺析

郝小冬 黃 建

（濟南重工股份有限公司，濟南 250109）

盾構機尾盾注漿塊是一種盾構機上注漿用管路[1]，由于盾構機尾盾注漿塊分為兩半單獨加工，左右對稱制作，加工完成后拼焊，二次加工后再焊接蓋板（如圖1、圖2所示），制作過程焊接量大、工藝繁瑣，導致加工周期長，成本高，效率低。

圖1 盾構機尾盾注漿塊結構圖

圖2 盾構機尾盾注漿塊結構圖

目前尾盾注漿塊的基本結構是長×寬×厚為3850mm×165mm×55mm的長方柱體，中間有輸送漿液的注漿孔，孔的總長度為3304mm，制作工藝為分兩半單獨下料，下料尺寸為3860mm×88mm×60mm，毛坯直線度在2mm以內，通過機加工對稱加工兩半毛坯中心的注漿孔長槽及坡口，長度為3304mm；將加工好的毛坯按圖紙要求組對焊接后再加工觀察窗；最后加焊蓋板、注漿轉換塊，焊接完成后即為尾盾注漿塊成品。

針對現有技術存在的不足之處，同時在不影響同步注漿的基礎上，對結構進行改進，研制了一種新型注漿塊。

1 新型注漿塊結構[2-3]

與現有的注漿塊結構相比，新型注漿塊主體為長方柱體結構（如圖3、圖4、圖5所示），長×寬×厚為3850mm×165mm×55mm，毛坯整體下料，下料尺寸為3860mm×168mm×60mm，同時，割出焊接注漿轉換塊的方孔，尺寸為181mm×82mm，四周留出加工量，毛坯直線度在2mm以內，由機加工整體加工注漿孔槽，尺寸為201mm×92mm，孔槽的總長度為3304mm，然后加焊蓋板，再加工觀察窗，焊接注漿轉換塊，焊接完成后即為尾盾注漿塊成品。

注漿塊主體上設有注漿孔，注漿孔前段與后段的底壁位于同一平面，注漿孔前段端部為封堵段，靠近封端段設有方孔。

前蓋板與注漿塊主體的前段焊接，并在方孔處留空形成通孔；后蓋板與注漿塊主體的后段焊接。

前蓋板比后蓋板的厚度大10mm，焊接后注漿孔內腔前后一致，前蓋板比后蓋板的上平面分別與注漿塊主體的上平面平齊。

前蓋板上設有2個觀察窗。

注漿塊主體由鋼板開槽加工制成。

前蓋板和后蓋板均由鋼板制成。

圖3 新型注漿塊結構圖

圖4 新型注漿塊結構圖

圖5 新型注漿塊結構圖

從結構對比可以看出，新型注漿塊的結構更加簡便，加工制作工藝上會更有優勢。

2 注漿塊加工比較[4-5]

2.1 原有注漿塊加工步驟

（1）下料：首先按照尺寸長×寬×厚為3860mm×168mm×60mm對注漿塊主體整體下料，長度留10mm加工量，保證注漿塊與尾盾焊接后，尾盾總高有加工量；寬度留3mm和厚度留5mm刀檢量，確保注漿塊加工后達圖紙要求。前蓋板下料尺寸2444mm×82mm×15mm，后蓋板下料尺寸 860mm×82mm×5mm。

（2）加工：在注漿塊主體上加工出后段長850mm，高10mm的臺階。

（3）開槽：在注漿塊主體上刀檢方孔并加工注漿孔槽，注漿孔槽前段與后段的底壁在同一平面上。

（4）焊接：前蓋板焊接在注漿塊主體的前段，并在方孔處留空形成通孔；后蓋板焊接在注漿塊主體的后段。

（5）機加工：在注漿塊主體上加工出兩側坡口、背面斜面以及觀察窗。

（6）焊接：在方孔位置焊接注漿轉換塊。

2.2 新型注漿塊加工流程

制作工藝為分兩半單獨下料，分別進行機加工；將加工好的毛坯按圖紙要求組對焊接后再加工觀察窗；最后加焊蓋板、注漿轉換塊，焊接完成后即為尾盾注漿塊成品。

（1）下料：按照圖紙尺寸寬度方向分兩半單獨下料，下料尺寸為3860mm×88mm×60mm，毛坯直線度在2mm以內，轉機加工，后蓋板下料尺寸860×82×5mm。

（2）加工：對稱加工兩半毛坯中心的注漿孔長槽及坡口，長度為3304mm，坡口留2mm鈍邊，方便組點定位；方孔粗加工，單邊留15mm余量。

（3）焊接：將加工好的毛坯按照圖1組點焊接，要求為水密焊縫。

（4）加工：按照圖紙要求在注漿塊主體上加工出后段臺階、兩側坡口、背面斜面以及觀察窗。

（5）焊接：后蓋板焊接在注漿塊主體的后段，注漿轉換塊焊接在方孔位置。

通過比較，新型注漿塊具有以下優點：可以減少一道對接焊縫的焊接量，焊縫長度3860mm；新型注漿塊下料整體尺寸減小，寬度方向余量減小7mm，省去兩塊毛坯上活刀檢以及加工坡口；可直接留余量割出焊接注漿轉換塊的方孔，減少方孔加工量。

新型注漿塊配用的觀察窗及觀察窗蓋板螺栓孔中心距需加大，避免在焊縫上鉆孔。

新型注漿塊的加工流程、時間和方法上，能夠有效減少焊接量，縮短加工制作周期，降低成本，節約資源。

3 結語

新型注漿塊從結構和加工流程上來說，相比目前的注漿塊，優點可見：結構簡單，節省材料，加工流程簡潔，減少加工量，時間和方法上，能夠有效減少焊接量，縮短加工制作周期，提高了原材料的利用率。