AVN2440DS复合式盾构机的改装及部件国产化

AVN2440DS 复合式盾构机的改装及部件国产化
朱　燕　　杨成春
(中铁隧道集团二处联合掘进机工程公司　　北京燕郊　101601)
摘　要　介绍了根据西气东输城陵矶长江穿越隧道盾构机使用过程中,对该盾构机的部件改装及国产化实践。
关键词　盾构机　泥水平衡式　改装　部件国产化
1 　引言
盾构机是集机、电、液、气及自动化控制技术为
一体的隧道专用施工机械,它具有开挖、出碴、管片
衬砌等功能现已广泛应用于地铁、公路、市政及过江隧道等工程中。
目前我国使用的盾构绝大多数是从外国进口
的。西气东输城陵矶长江穿越隧道工程所采用的
AVN2440DS 复合式盾构机就是由德国海瑞克(隧道
设备) 公司设计并制造的。进口的设备无论是在设
计上还是技术性能上都是比较先进,但其价格很高,
仍存在设计不是很合理、使用不是很方便的地方。
加上我们缺乏对进口设备优化设计及管理使用的经
验,无形中增加了工程的成本。因此我们在管理和
使用中对其进行合理优化设计、改造以及部件国产
化,即成为减少设备投入、降低工程成本的一种重要
手段。
2 　AVN2440DS 盾构机的改造
2. 1 　切削刀盘刀座的改装
该盾构机自2003 年10 月16 日始发掘进至
2003 年11 月29 日,刀具损坏较为频繁,共换刀11
把,其中12 # 滚刀有5 把,占刀具损坏的45 %。12 #
滚刀如此之快的磨损速度,引起了技术人员的高度
重视。一般说来,刀具的损坏与以下因素有关:即掌
子面围岩的强度、刀具本身的质量及刀具的受力不
均匀或过载切削等。
掌子面围岩的强度是导致刀具磨损的一重要因
素,但在该阶段,其他刀具并没有如此频繁地损坏。
在排除了围岩强度及刀具本身质量问题等因素后,
我们认为主要原因是刀具的过载或受力不均。在充
分查阅设计图纸并经缜密论证后,决定将12 # 滚刀
刀座向后缩回了9mm ,以保证了整个刀盘上刀具的
均匀受力。在此后的掘进中,12 # 滚刀再也没有发
生频繁损坏的现象。每把滚刀的单价是1279111 美
元,这种改进不但减少了刀具的额外消耗,还减少了
因频繁更换刀具而造成的停机时间,取得了良好的
经济效益。
2. 2 　放水阀的加装
在开舱更换刀具时,若掌子面涌水量较少,可以
采用敞开式换刀法;若掌子面涌水量很大且可能发
生坍塌,则应采用压缩空气下换刀方法。在采用敞
开式换刀时,首先将开挖舱内的水压降低到要求值
才能开舱。一般的降水均采用进排浆泵循环降水法
如图1 所示,操作如下:
①开进、排浆泵进行循环(此时K1 、K2、K5、均
开启) ;
②循环系统稳定后,逐渐减小进浆量以降低
P2. 1 入口压力;
③当P2. 1 入口压力与开挖舱内泥水压力大致
相等时,打开排浆阀K4 ;
④观察开挖舱泥水压力,当压力降至要求值
时,迅速关闭K4 ;
⑤控制各泵的转速及流量,防止发生吸空现
象,然后缓慢关闭各泵;
⑥观察开挖舱泥水压力的变化,若压力上长较
快,则重复以上操作。