5.3 项目生产技术
5.3.1 技术方案
盾构机主要由以下系统构成:盾构主体、盾尾密封系统、刀盘和刀盘驱动系统、推进系统、管片拼装机、;螺旋机及皮带输送系统、液压系统、后配套台车、管片吊装系统、同步注浆系统、集中润滑系统、冷却系统、泡沫、膨润土和其他添加剂注入系统、人行闸和压缩空气站、电气系统、控制系统、数据采集管理系统、测量及导向系统等等。
本项目的盾构机盾体部分采用三菱重工技术,并由项目技术人员负责盾构工艺设计,符合项目拥有的生产设施能力、生产习惯和要求。
主要设计项目如下: 1.制造、安装策划 2.制造、安装工艺方案 3.报验项目表
4.刀盘、盾体等制作部件的下料图册及材料采购清单 5.焊接工艺规程 6.涂装工艺
5.3.2 维护及改进技术
1.刀盘重新设计制造
目的:增强刀盘的强度、刚度和耐磨性,提高抵抗变形能力;增加泡沫注入孔数量,增设水注入口,以改善渣土的流动性。
设计要求:刀盘采用16Mn钢制造,辐条加厚,总重量约增加约6吨;泡沫注入孔数量由原来的3个增加到5个,增设两个水注入口。取消仿行刀。相应的,中心回转接头也要求重新设计制造,使之与新刀盘匹配。
2.改进注浆系统
(1)增加注浆泵送机构一套
目的:一是作为备用。注浆系统由于工作条件比较恶劣,操作水平要求较高,与盾构机各系统比较,故障率明显偏高。为避免由于同步注浆故障导致掘进停止情况出现,有必要增加泵送机构一套;二是作为壁后注浆用。为了避免喷涌、漏
水和管片错台,往往采取壁后注浆的办法。若注浆泵只有一套,壁后注浆作业时,同步注浆将无法进行,掘进将会停止。增设一套泵送机构,可使掘进和壁后注浆同步,从而提高掘进效率。
设置位置:设在一号台车左侧、B液泵旁边。 (2)改进A液罐搅拌轴的设置形式
现搅拌轴为卧式,端面密封橡胶采用压力油脂张开形式达到密封目的。但工作不可靠,浆液外泄现象无法解决,周围设施受污染严重。为了解决这一问题,拟将轴由水平式改为竖立式,两电机两轴,底部不设支点。
3.改进泡沫系统
目的:增加泡沫的注入点和注入量。
设置办法:在刀盘增设泡沫孔2个,使注入孔数量由3个达到5个。为使各孔能单独发挥效能,各孔管路独立设置,其中有一孔注入成分可实现泡沫——水转换。为保证泡沫注入压力,在2号台车右边注脂泵旁增设泡沫泵一台,规格与现有相同(最大压力1.0MPa。流量25L/min)。
4.拼装机的改进。
目的:增加拼装机的旋转扭距,提高管片拼装的安全可靠性,提高拼装效率;增大拼装机前后滑动幅度,便于更换盾尾刷,保证盾尾的密封性。在琶~仑工地,管片拼装时,偶有出现拼装机旋转驱动力不足现象发生,致使管片拼装耗时;在琶~仑工地隧洞施工后期,盾尾刷漏浆严重,但由于拼装机前后移动幅度太小,给更换刷子造成很大困难,故漏浆现象至施工结束一直未能得到解决。
方法:驱动拼装机旋转的马达数量由3个增加到4个。这增加的马达仅在拼装机低旋转、需要大扭矩时才工作。拼装机前后滑动的推动油缸加长,相应的,滑动轴也延长。
5.其它改进项目
改变自动供油泵安装位置。目前位置过低,在施工中容易受水淹而使电机受潮而停转。将供油泵安装位置提高可有效防止水淹事件发生。
改变第3组推进千斤顶电磁阀安装位置。这组阀位置也处于低位,与自动供油泵一样易受水淹。因此,有必要将安装位置水平提高。
将台车支腿延长,使台车车轮轨面与机车轨面同一水平。台车轨道与机车轨道存在400mm高差,延长台车支腿后,台车轨面与机车轨面同一水平,可以节省
轨道敷设时间。
5.4 生产工艺流程
盾构机建造和安装工艺流程图如图5-2所示。 各主要部件的工艺流程:
刀盘结构采用面板式设计,可以根据不同的地质情况进行不同的刀具布置,以适应在不同条件下的开挖。刀盘配备切刀144把,边缘保护切刀12把,刀箱保护切刀40把,液压式的磨损检测刀1把,为了适应施工要求对开挖土体的特定范围进行超挖,刀盘还配制了超挖刀1把,刀盘驱动采用全变频无级调速水冷电机。刀盘制作工艺流程图见图5-3所示。
盾构机的盾体主要由前盾体A环,前盾体B环,后盾体,盾尾环,后备同步注浆块及张出台等部分组成。盾尾铰接采用主动铰接方式,2道铰接密封圈进行密封。盾体制作工艺流程如图5-4所示。
机械加 工 设计图纸 盾体及刀盘部件制作 各装置附件安装及涂装 整机连线组装 分系统调试 施工图会审 生产技术准备 数学放样 下料切割 零件焊接加工 整机性能测试 解体、包装 制作精度控制方案 生产技 术准备 专用工装及胎架制作 材料采购 材料进厂检验 外购件清单 机电设备采购 设备来货检验 机电设备安装 图5-2 盾构机建造和安装工艺流程图
工装胎架制作 设 计 图 纸 原则工艺 零件下料图 下 料 切 割 中心组装件装焊 焊接前加工 整体组装焊接 火工校正 划线加工 刀具安装 打磨油漆 轮辐板画线钻孔 材料采购 材料复检 外环辊圆 图5-4 刀盘制作工艺流程图