解中鑫，李祁東，畢 煒，姚興樹

（中國建筑第二工程局有限公司，北京 100010）

隨著我國城市地下工程建設日益增多，盾構在國內的使用和保有量呈爆發(fā)式增長，據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2019年底國內保有的盾構已超過3000臺，基本還以每年500臺的速度遞增，盾構法已成為我國地鐵施工的主要方法。

盾構是盾構法施工的主要設備之一，其具有自動化程度高、設備組成復雜、學科融合性強等諸多特點，盾構主要分為泥水平衡盾構和土壓平衡盾構，兩者的主要區(qū)別之一為出渣方式的不同，泥水平衡盾構通過泥漿出渣，土壓平衡盾構通過螺旋輸送機和皮帶出渣，在城市地鐵建設過程當中，土壓平衡盾構使用相對廣泛。螺旋輸送機是土壓平衡盾構出渣的關鍵設備之一，其使用效果的優(yōu)劣直接影響了盾構掘進的效率和施工的安全，國內外由于螺旋輸送機發(fā)生故障而造成施工停工和安全事故甚至整條隧洞被埋的現(xiàn)象并不鮮見，螺旋輸送機發(fā)生故障會帶來成本和安全雙重威脅，保證螺旋輸送機平穩(wěn)高效運轉是盾構法施工的重要環(huán)節(jié)。我國盾構數(shù)量龐大，一部分盾構已進入報廢階段，再制造可以有效解決大量設備報廢帶來的成本和環(huán)保等諸多問題，螺旋輸送機在再制造的過程中，會出現(xiàn)再制造執(zhí)行標準與現(xiàn)場使用情況無法有效銜接，再制造后的盾構螺旋輸送機不能滿足或不適應現(xiàn)場使用情況的現(xiàn)象，文章根據(jù)海瑞克盾構螺旋輸送機施工使用經(jīng)驗，結合再制造過程中對螺旋輸送機的檢測結果，針對性地對盾構螺旋輸送機進行再制造實施，并提出盾構螺旋輸送機再制造的相關注意事項，再制造后的盾構螺旋輸送機能夠滿足現(xiàn)場安全、快速的掘進需求，為螺旋輸送機再制造提供了相關參考。

1 螺旋輸送機組成

如圖1所示，螺旋輸送機由葉片、第一節(jié)筒壁、輸送軸、清理窗口、安裝吊耳、第二節(jié)筒壁、第三節(jié)筒壁、伸縮控制油缸、第四節(jié)筒壁、第五節(jié)筒壁、驅動馬達、減速機、第一道艙門、第二道艙門等組成（這里介紹有軸螺旋輸送機），螺旋輸送機第一節(jié)筒壁與前盾對應位置連接，安裝吊耳與中盾工字梁連接形成對螺旋輸送機的固定。當螺旋輸送機工作時即輸送渣土時，前盾的艙門打開，第一道艙門和第二道艙門處于開啟狀態(tài)，伸縮控制油缸處于收回狀態(tài)，螺旋輸送機輸送軸和部分葉片深入到前盾土倉中，通過驅動馬達經(jīng)減速機減速增扭后帶動螺旋輸送機輸送軸轉動，帶動土倉內的渣土經(jīng)螺旋輸送機的兩道艙門輸出至皮帶，運輸至最后一節(jié)拖車的渣土斗，完成出渣工作。當螺旋輸送機停止工作時即不輸送渣土時，前盾的艙門關閉，第一道艙門和第二道艙門處于關閉狀態(tài)，伸縮控制油缸處于伸出狀態(tài)，螺旋輸送機全部退出前盾土倉。螺旋輸送機每節(jié)筒壁之間通過螺栓連接，中間安裝密封進行密封保壓輸送軸與第一節(jié)筒壁焊接耐磨條目的為了增加耐磨性，清理窗口的設置為了當螺旋輸送機堵機時打開清渣排障，兩道艙門設計的目的為了保壓安全，防止噴涌和其中一道艙門失效的特殊情況發(fā)生。

圖1 螺旋輸送機結構示意圖

2 螺旋輸送機檢測與再制造措施

2.1 螺旋輸送機筒壁檢測與再制造措施

螺旋輸送機在再制造過程中，需要進行全部拆解檢驗，螺旋輸送機筒壁在使用過程中極易被磨損，并且通過外部無法進行觀察，應采用榔頭等硬器在每節(jié)筒壁前、中、后3個部位沿筒壁一圈打掉表面油漆，露出金屬部位，采用測厚儀測出筒壁厚度。當筒壁厚度低于原始厚度的50%，檢測部位占整周檢測部位超過50%時，需要對整節(jié)筒壁進行新制，其余情況可以根據(jù)測量厚度情況對螺旋輸送機內部進行補焊至原始厚度。補焊時應注意以下事項。

1）要對初次檢測厚度較低的周邊區(qū)域進行加密復檢，確定焊接區(qū)域及焊接厚度。

2）焊接時要注意在螺旋輸送機筒壁內側焊接工藝支撐梁，防止焊接熱造成筒壁變形。

3）一次焊接要注意冷卻，不能連續(xù)長時間焊接，焊接時間最好控制在5min內。

4）焊接時要留有厚度余量，在補焊完成后表面焊接耐磨網(wǎng)格，增加使用耐久性。

2.2 螺旋輸送機葉片檢測與再制造措施

螺旋輸送機使用過程中，葉片與筒壁相鄰面磨損較為嚴重，在檢測螺旋輸送機葉片時要同時檢測葉片高度與厚度，一般情況下，葉片邊緣的高度和厚度會同時降低，一般以高度作為參考指標，當葉片高度磨損量大于等于4cm時，要對葉片進行再制造，采用碳爆法將整個葉片切割至相同高度，加工制作規(guī)格合適的耐磨塊進行焊接，耐磨塊的長度應在8cm以下，焊接坡口采用銑削的方式進行加工。當葉片高度磨損量不足4cm時，可以采用堆焊加鋼材加入的方式進行在制造，要注意在表面焊接耐磨焊條。

2.3 螺旋輸送機輸送軸檢測與評估

螺旋輸送機在再制造過程中要請專業(yè)探傷檢測機構對輸送軸進行探傷檢測，評估輸送軸質量，判斷其能否繼續(xù)使用，同時要對葉片與輸送軸焊接位置焊縫進行檢驗；同時對輸送軸和葉片深入前盾土倉部位加焊耐磨條，保證使用的可靠性。

3 螺旋輸送機使用注意事項

1）螺旋輸送機液壓系統(tǒng)驅動旋轉部分為閉式回路，使用過程中要注意系統(tǒng)的清潔。

2）要保證驅動旋轉液壓系統(tǒng)系統(tǒng)限壓閥的正常工作，定期進行檢查。

3）螺旋輸送機清理窗口開啟前，要確認螺旋輸送機已經(jīng)收回，前盾艙門和后艙門已經(jīng)關閉。

4）在盾構始發(fā)前要對螺旋輸送機后艙門進行斷電測試，測試蓄能器是否能夠正常工作，將后艙門緊急關閉。

5）螺旋輸送機啟動時，要確認馬達冷卻循環(huán)水正常工作，防止“灼燒”現(xiàn)象發(fā)生。

4 結論

本文針對海瑞克盾構螺旋輸送機工作原理及液壓系統(tǒng)進行分析，結合螺旋輸送機在再制造檢測過程中的參數(shù)和使用情況針對性地提出相關的再制造措施，總結盾構螺旋輸送機再制造及施工使用注意事項，為盾構螺旋輸送機再制造和施工提供了相關參考。