盧延博
【摘 要】土壓平衡盾構機在城市地鐵、隧道等建設中得到越來越廣泛的應用,并且被認為是目前地鐵隧道建設中使用最為安全、普遍的盾構機類型之一。土壓平衡盾構機在掘進過程中,由刀盤旋轉切割土體,破碎的渣土從刀盤開口處進入刀盤后面與前盾前壁之間的密封土艙中,然后經改良再由螺旋輸送機排出。因此,論文對盾構機再制造的前景進行了分析。
【Abstract】The earth pressure balance shield machine is more and more widely used in the construction of urban subways, tunnels, etc, and is considered to be one of the most safe and common types of shield machine used in subway tunnel construction. During the excavation process of the earth pressure balance shield machine, the soil is cut by a rotating cutter head. The broken muck enters the sealed soil chamber between the back of the cutter head and the front wall of the front shield from the opening of the cutter head, and then is discharged by the screw conveyor after improvement. Therefore, the paper analyzes the prospect of shield machine remanufacturing.
【關鍵詞】盾構機;再制造;淺析
【Keywords】shield machine; remanufacture; analysis
【中圖分類號】U455.3+1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069(2019)11-0105-02
1 引言
盾構機與常規(guī)設備不同,盾構機是集機械、液壓、電氣與自動化控制于一體的綜合性大型隧道施工設備,以安全、高效而被廣泛應用于地鐵施工。盾構作為地鐵施工的主要施工裝備,具有高投入、高科技含量,各系統(tǒng)在合理維護保養(yǎng)的情況下報廢率低等特點。既然盾構機生產成本高、不易報廢,所以有關部門應該積極響應低碳建設的號召,對盾構機進行再制造循環(huán)使用。
當前,我國盾構機行業(yè)除了盾構機零部件不能國產化之外還有一個值得關注的問題,就是我國閑置盾構機的數(shù)量越來越多。隨著我國地鐵建設的漸漸飽和,這些閑置的盾構機的處理方法將是一個值得深思問題[1]。
2 盾構機再制造的必要性
①盾構機作為一種集機械、液壓、電氣、控制于一體的大型特種設備,在科技方面占據(jù)很重要的地位,為了我國的科技技術保密和進步,應該對其進行重復利用,提高相關技術能力和科技水平。
②由于盾構機運用高強度、高質量、高保障性的材料制作,所以盾構機的制作成本比較高。當前,國內制作的小型盾構機成本在2000萬人民幣左右,所以盾構機如果使用一次就廢棄是對資源的極大浪費,為了資源的重復利用,盾構機的再制造勢在必行。
③在盾構機的液壓、電氣系統(tǒng)中采用一些傳動介質對環(huán)境有一定的危害。例如,液壓系統(tǒng)中液壓油對環(huán)境的危害不容小覷,其滲入地層對地下水、地表的污染十分嚴重。為了保護環(huán)境,需要對盾構機再制造,防止污染環(huán)境的雜質直接排向大自然。
3 盾構機再制造的發(fā)展歷程
早在20世紀90年代,徐濱士院士就在國內首先提出了再制造的概念,至今國內的再制造已經歷20多年的發(fā)展,但由于盾構機在國內的大規(guī)模應用和制造是在最近10年,因此,盾構機再制造并未被大范圍推廣實施。但是為了資源的充分利用,盾構再制造刻不容緩。
盾構機的主要部件包括主驅動軸承、減速機、液壓閥組、管路、電力控制系統(tǒng)等部件,具有成本較高、不易損壞的特點,所以這些部件經過簡單地維修保養(yǎng)可以重復利用。國內第一個盾構機再制造公司于2016年成立,對一臺即將報廢的海瑞克進口的盾構機進行再制造,這次再制造應用了國產的主驅動軸承,大部分零件國產化,這突破了我國盾構機再制造的瓶頸,可謂是真正意義上的盾構機再制造。
目前,我國至少有三家盾構機再制造公司,其擁有雄厚的技術實力,能讓閑置的廢舊盾構機涅槃重生[2]。
4 盾構機再制造的前景
當前,我國除了一些進口的盾構機之外,國產盾構機也占據(jù)了很大比重,導致閑置盾構機過多,保守估計,國內閑置盾構機至少有800臺,僅就昂貴的成本而言,這800臺閑置盾構機也是一筆不菲的財富。
構機在推進6~8km之后,基本上就到達了設計壽命。在國外,當盾構機達到設計壽命后,一般有兩種再利用的途徑,一種是由盾構機設備制造商進行返修,返修后的盾構機和新盾構機的質保和性能是一樣的,而且可以根據(jù)新的工程要求進行技術指標的更改,以適應新的項目要求;另一種途徑是如果改動不是很大,可以由施工方自己完成改造,同時,設備制造商的技術人員參與,并支付一定的人工費用[3]。
5 結論
根據(jù)當前施工項目對盾構機選型的要求,大部分施工單位針對選型都沒有提出必須選用新制盾構機的要求,所以應該對我國閑置的盾構機進行再制造、再利用。通過應用再制造手段,可以將市場上閑置的盾構機充分利用,從而起到節(jié)約能源、物資和材料的目的,同時,還可以降低施工成本,是一個利國、利民的新型工程。
在未來的盾構機行業(yè)的發(fā)展中,制造企業(yè)應該把盾構機維保、研發(fā)、培訓、再制造等這幾個關鍵部分有機地結合起來,從而推動我國盾構機行業(yè)的發(fā)展[4]。
【參考文獻】
【1】喬路衛(wèi).盾構機主軸承再制造案例分析[J].機電工程技術,2019(09):235-236+267.
【2】張佳興.盾構機主軸承再制造工技術[J].建筑機械化,2018(07):56-59.
【3】周新遠,李恩重,張偉,等.我國盾構機再制造產業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究[J].現(xiàn)代制造工程,2019(08):109-112.
【4】史海舟.上海地鐵三菱盾構再制造技術研究[J].建筑科技,2018(05):63-72.