摘 要：北京铁路地下直径线施工使用的是一台泥水加压平衡盾构机，盾构机在前盾内部下方泥浆门后方设置有一台鄂式破碎机。由于破碎机工作环境恶劣，所以易出现各种故障。该文将以盾构在第十一加固点施工中出现的问题，阐述常压下检修破碎的施工技术、注意事项及存在的风险和应对措施。
关键词：泥水盾构机 破碎机 故障 检修
中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0080-01
1 工程概况
北京铁路地下直径线工程盾构隧道区域全长5175m，采用泥水加压平衡盾构机施工。隧道完成后外径为φ12.04m，内径为φ10.5m。盾构机在前盾内部下方泥浆门后方设置有一台鄂式破碎机，用于将大块孤石破碎后抽出。破碎机工作环境恶劣，易发生油管磨损泄油，鄂式齿破碎板磨损，伸缩油缸活塞被石块磨损或挤压形成小坑，从而损坏油缸密封导致泄油，长时间高负荷工作导致螺栓松动甚至断裂等故障。但停机常压进仓检查破碎机存在一定的风险，故需做好充足的准备工作，并确保安全才能进仓检查。
2 准备工作及压力设定
2.1 人、机、料的准备
人员准备：配备维修人员12人，电工2人，电焊工2人，现场值班领导2人，专职安全员2人，实行两班倒。
机具、工具准备：电焊机1台、气割工具1套、20后钢板3块、300mm长丝杆9根、手拉葫芦4台、通风机2台、水泵3台、棉纱若干、木楔子若干、灭火器4个、防爆灯4盏、风、水管各1根、千斤顶4台（50T或100T）、气动扳手2把、套筒头2个（M24和气动扳手配套）。
2.2 压力设定
开挖仓要全部充满泥浆，顶部压力保持在0.4bar，将同步注浆管3、4号分别接到顶部两根进浆管上，通过注入高粘度泥浆的方式保持开挖仓压力。
注脂压力的设定要大于3bar，以保证盾尾密封严实，注脂压力一般比注浆压力大1bar左右。
注入的高浓度泥浆压力要达到3bar，确保中盾和盾尾密封。
3 破碎机的检修
（1）盾构在第十一号加固点刀盘修复完成后，通过泥水循环系统将破碎机及泥浆门处松动渣土循环到地面泥水场地，然后将开挖仓液位降至1.5m左右，进仓用风镐撬棍等工具将泥浆门处沉积的渣土松动，再将液位补起由泥水循环将渣土循环到地面。（2）继续掘进至盾构前进1150mm，将泥浆门及破碎机处渣土循环干净，降低液位带压进仓清理泥浆门确保泥浆门能关闭至100%。（3）关闭泥浆门（主控室监控必须达到100%关闭），开启泥浆门注脂系统，进行盾尾油脂注入以确保泥浆门处的气密性。（4）通过进浆管向刀盘仓内注入15m3高浓度泥浆。在注浆的同时降低气垫仓的液位并逐步降低气垫仓内压力。降低气垫仓液位和压力的过程中操作人员要密切注意刀盘仓的压力，并通过注浆泵调整高浓度泥浆的注入速度以控制刀盘仓压力的变化。（5）当气垫仓内压力等于大气压时，工作人员经检查确保安全后方可开启仓门进入气垫仓。（6）在气垫仓内接入风管、开启通风机确保仓内空气流通顺畅后由专业电焊工用三块厚度不小于20mm的钢板焊接在泥浆门底部与前盾盾体以保证泥浆门在工人作业时不会出现移动的现象。（7）按照常压开仓作业程序开仓，人员进入前盾内底部破碎机处，检查泥浆状况，清理破碎机附近的泥沙并运出气垫仓，用高压水冲洗破碎机。对破碎机整体进行检查，拆除破碎机前面挡板，更换破碎机油缸，油缸活塞杆及鄂板连接抱箍。（8）依据现场情况提前做好破碎机保护罩，更换破碎机油管，检查注脂管路是否正常，有损坏的进行更换；检查鄂式破碎齿的磨损情况；对各个螺栓进行紧固检查，测试是否有松动、断裂情况；检查隔栅是否有破损加耐磨焊；破碎机上的搅拌棒是否有损伤。破碎机维修完毕安装新保护罩。（9）在破碎机处放置几个直径20cm的石块，主控室操作破碎机运行，开启注脂泵，检查人员观察破碎机运行状态，注意破碎机两侧油缸摆动角度是否一致，持续运行约30min，主控室停止破碎机运行将破碎机停留在破碎板开启状态，检查人员检查破碎机油缸旋转轴、破碎板旋转轴部位是否有油脂渗出及渗出量，判断注脂系统是否正常。如果一切正常关闭仓门准备掘进。
4 检修注意事项
（1）在正常掘进时，盾构司机应加强对破碎机运行状态的监测，对异常情况及时上报分析，确认检查重点。（2）开仓检查前应加强泥浆循环，尽量将破碎机中央的渣土排空，泥浆门关闭达到100%，并检查盾构机所有设备工作状况，检查破碎机时严禁打开泥浆门。（3）检查时应加强进仓人员与主控室之间的沟通联系，非相关人员不得进入主控室，盾构司机不得盲目操作破碎机，动作破碎机前应确认破碎机位置处无人员停留。（4）检查破碎机人员人数不宜过多，3～5人即可，检查时应注意安全，对爬梯上的泥浆进行冲洗，防止滑跌，注意泥浆门处渗水情况，检查时发现异常情况应及时撤离。
5 作业存在风险及应对措施：
5.1 涌水、涌砂
在作业过程中，泥浆门可能因关闭不严而造成大量涌水、涌砂现象。为避免这一事故出现，盾构司机关闭泥浆门必须达到99%以上才能允许人员在进仓，且严格按照方案交底要求进行泥浆门封闭。准备部分沙袋，当出现紧急情况时，将沙袋填充至泥浆门处，然后利用棉纱等物品进行封堵，同时给泥浆门注脂。
5.2 掌子面坍塌
在作业过程中，掌子面压力流失，导致掌子面失稳。为避免这一现象，操作手应严格按照方案交底要求，保证开挖仓顶部压力在1.0bar，同时注浆泵向掌子面补充泥浆，保证开挖仓内始终充满泥浆。
5.3 物体打击
由于作业空间狭小，作业人员在工作过程中，要分工明确，正确佩戴各种劳动防护用品，做到三不伤害，严禁酒后作业、疲劳作业。现场值班人员以及专职安全员应加强协调和现场盯控。
5.4 窒息
作业空间小，且在作业过程中需要电气焊作业，将产生大量的烟尘，作业人员在感觉不适的情况下，一定要及时通知仓外人员。现场专职安全员应严格盯控现场作业过程。并严格按照方案交底内容安装通风设备。
5.5 火灾
由于在作业过程中进行电气焊作业，作业人员应注意防火。现场配备灭火器。在电气焊作业前，应认真检查使用的机具、工具的安全性。
参考文献
[1]刘学龙.泥水盾构碎石机出现故障时的措施与掘进[J].建筑机械化，2011（6）：77-78.
[2]法国NFM公司提供的盾构机图纸资料.