机械工程师职称论文范文盾构机分体始发的讨论

　　摘要：本文介绍了海瑞克盾构机的分体始发，并对盾构机的下井吊装和场地布置、管路和电路连接进行说明、分析，以保证盾构机分体后的组装、调试、及安全运行。

　　关键词：分体始发,PLC,电路连接,盾构施工,吊装,液压,调试

　　1前言

　　1.1世界盾构发展史

　　盾构隧道施工目前是世界上最先进的隧道施工工法，1818年布鲁诺尔(Bureow)提出了盾构工法并取得专利，19世纪末到20世纪中叶盾构工法相继传入美国、法国、德国、日本、前苏联及我国，并得以不同程度的发展。20世纪60年代中期至80年代盾构工法继续发展，以泥水盾构和土压盾构工法为主。

　　1.2我国盾构发展史

　　20世纪90年代中期至今盾构施工在我国得到了迅速的发展，已成功建设了地铁，目前正在进行地铁扩建的城市有：北京、天津、上海、广州、深圳、南京、台北、香港，除此以外，还有重庆、武汉、大连、杭州、长春、西安、成都、青岛、哈尔滨和苏州等多个城市正在进行地铁建设，总共有40多个城市在建或筹建或规划中。50多年来中国的地铁建设取得了相当不错的成绩，在缓解城市交通压力方面发挥了巨大的作用。

　　2 工程概述

　　广州市轨道交通六号线盾构6标段【水荫路站～天平架站盾构区间】土建工程地处于广州市中心区东部，始发井处于禺东西路高架桥与广州大道北在沙河涌交汇处。盾构机从始发井向北始发，紧接着下穿广深铁路、军用铁路、广园快速路，沿着广州大道北，在里程YDK19+525m处穿过瘦狗岭断裂带，经过省军区直至天平架站。然后盾构机转场到始发井向南二次始发，掘进99米到达沙河站，过站后沿着先烈东路掘进直至水荫路站吊出井吊出。

　　本标段始发井深约31.26m，结构外包平面尺寸为43.1m×34.9m，其右线里程为YCK19+090.930～YCK19+133.215，长度为42.285m，左线里程为ZCK19+084.418～ZCK19+124.338，长度为39.920m，共由4道中间框架支撑构成。

　　3 始发分析

　　3.1盾构机下井

　　3.1.1 场地分析

　　始发井总长度为40568mm，盾构机总75000mm;所以盾构机无法实现一次性下井，盾构机主要参数如下表1所示：

　　3.1.2 场地布置

　　由于盾构施工现场(始发井)空间有限，根据现场条件和现有技术，我们采用盾体、连接桥和一号台车先下井，二号台车放于基坑下楼道处。

　　3.1.3 盾构机吊装

　　该盾构机尺寸大，质量重。盾构机需要分件吊装，散件的尺寸较大。由于现场的施工场地复杂性，施工工艺繁多性。通过施工工艺、经济分析，我们采用250T履带式液压吊机和80T汽车吊配合进行翻身、吊装工作。吊装流程如下所示：

　　3.2管、线布置

　　3.2.1管路清洁

　　海瑞克盾构机主要采用液压驱动，液压系统中均使用精密液压阀体及控制元件，液压系统对油质的要求及其严格，若液压油受到污染，轻者液压系统不稳定或阀体及元件不能动作，严重时损坏泵体，从而造成巨大的经济损失和延长施工工期;液压油被污染会大大降低了液压系统工作的可靠性和寿命，在液压油管未连接之前应先对油管进行清洗，使其达到高压、高精密的要求方才使用。

　　液压油管污染主要有以下几个方面：

　　(1)产品质量

　　(2)管路清洗

　　(3)管接头

　　(4)包装

　　(5)管路连接

　　3.2.2管路加长

　　由于后配套只能下1#台车，2#台车也只能放到左边(不能与盾体、连接桥和1#台车在同一轴线;所有1#台车之后的所有管路均要加长，1#台车与2#台车每次管路加长60000mm，4#台车与3#台车连接管路长为20000mm，3#台车与2#台车管路连接长为60000mm。

　　3.2.3 线路加长

　　4#台车(变压器)～3#台车(配电柜)连接电缆加长为20000mm;3#台车(配电柜)～2#台车(动力系统)连接电缆加长为60000mm;3#台车(配电柜)～1#台车(控制电箱)连接电缆加长 120000m;所有从三号台车配电柜出来的加长控制电缆线根据需要加长。

　　3.2.4 动力电缆

　　3#台车放置在地面(动力电源)，2#台车放置在井下(动力装置);所有的动力电缆线均需加长才能连接。

　　3.2.5 加装控制电缆接线箱

　　在1#台车尾部右边加装三个控制电缆接线箱，在三个配电箱内分别安装上所需要的接线端子。所有从3#台车配电柜出来的加长控制电缆均接入三个电箱内相应的接线端子。

　　3.3油脂泵、水玻璃泵放置

　　为了方便观察和更换油脂及水玻璃，在有限的台车空间上合理的安排，润滑油脂(黄油)泵放在1#台车尾部右边、盾尾油脂泵放在1#台车尾部左边，水玻璃泵放在1#台车左边最末端的加长板上。

　　3.4 出渣口改装

　　由于盾构机上设计的皮带出渣口在4#台车尾部，但只能下1#台车，所有必须得把4#台车尾部的皮带机主动轮拆下后安装到1#台车尾部。

　　4 调试

　　4.1 电气系统调试

　　(1)检查所有动力线路和控制线路，确认准去无误后送高压电，高压电接通后3#台车配电柜 总电源开关，并把动力电源和控制电源还有照明电源送上，让所有源接通后检查线路是否有问题，若有问题及时解决，确认没有问题后检查操作室PLC模块电源是否通电，确认通电后开始连接PG/PC机准备上传PLC程序，程序上传完成后在线调试，若发现PLC有报警显示应及时排除;单独对每个FB进行调试;调试过程中逐一对每一个电气系统进行调试，

　　<1>启动所有泵并调试辅助系统

　　<2>调试拼装机系统

　　<3>调试螺旋输送机统

　　<4>调试多点泵、此轮油泵和油脂泵系统

　　<5>调试主推系统

　　<6>调试刀盘驱动系统

　　<7>调试铰接系统

　　<8>调整泡沫系统

　　<9>调试注浆系统和水玻璃系统

　　<10>调试膨润土系统

　　<11>调试双轨梁系统，

　　<12>调试皮带机系统

　　PLC模块是否出现红色报警，有红色报警显示应及时检查是程序问题还是硬件或接线问题。

　　(2)调试所有电机正反转，通过电机和泵的标识确定电机方向，没有标识的可以通过压力表参数显示来确定泵和电机的方向。

　　4.2液压系统

　　检查所有液压系统球阀是否打开，并对以下每一个系统进行调试：

　　调试齿轮油系统

　　调试多点泵(润滑油)系统

　　调试刀盘系统

　　调试螺旋输送机系统

　　调试拼装机系统

　　调试主推系统

　　调试铰接系统

　　调试注浆系统

　　4.3水、气系统调试

　　检查所有水管和气管球阀打开，检查是否漏水漏气，检查完成后调试泡沫系统和油脂系统、膨润土系统等。

　　5 结束语

　　盾构施工大多在大城市进行，在这寸土寸金的时代里，在有限的空间中作业，选择合理的分体始发大大降低了土地使用成本，提高能源利用率，而且节约、高效、环保、安全使盾构施工能顺畅进行。分体始发中合理的场地布置和保证清洁的连接管路是工作中的重要组成部分，根据施工现场选择管、线的长度，可以做到事半功倍，从而节约人力物力，提高安全系数。

　　参考文献：

　　[1]《海瑞克盾构机操作指导书》，S-432/433《液压图纸》、《电气图纸》、《机械图纸》

　　[2]2010-2015年中国地铁行业投资分析及前景预测报告

　　[3]《盾构隧道施工手册》2005年5月第1版，人民交通出版社，张凤祥，傅德明，机国祥，项兆池编著

　　[4]《盾构隧道》2004年9月第1版，人民交通出版社，张凤祥，朱合华，傅德明编著

　　[5]广州市轨道交通六号线工程施工图设计《水荫路站～沙河站～天平架站盾构区间》