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泥水舱盾构机维护施工方案

一、工程概况

1.1设备概况

本工程维护对象为泥水平衡盾构机，型号为EPB-SL285，由德国海瑞克公司于2018年生产，出厂编号为HRK-2018-045，累计掘进里程达12.6公里。设备主要技术参数包括：泥水舱有效容积180m3，设计工作压力0.6MPa，最大工作压力0.8MPa，配备4台功率为45kW的液压搅拌器，搅拌转速0-20rpm可调。设备当前运行状态显示，泥水舱舱体存在局部防腐涂层剥落现象，搅拌器叶片磨损量达设计厚度的15%，压力传感器P-301精度偏差超过±0.5%，舱门密封装置已连续使用2年，存在轻微渗漏风险。

1.2工程背景

该盾构机应用于某市地铁6号线二期工程“人民广场站—科技园站”区间隧道，隧道全长3.2公里，埋深范围15-28米，沿线主要穿越地层为粉细砂层（占比45%）、黏土层（占比35%）及中风化砂岩层（占比20%），地下水位埋深3.5-5.2米，渗透系数为1.2×10?3cm/s。隧道周边存在3栋老旧建筑物（距离隧道中心线最小距离8米）及1条DN800自来水管（埋深2.5米）。盾构机当前处于第15号联络通道前200米掘进阶段，已穿越2处富水砂层地段，泥水舱压力控制稳定性对地表沉降控制至关重要。

1.3维护范围与必要性

本次维护范围涵盖泥水舱核心系统及关联部件，具体包括：舱体结构外观检查与局部防腐修复、舱门橡胶密封条更换（规格为3000×20×10mm）、液压搅拌器叶片及轴承检修、循环泥浆管路除垢（总长度约120米）、压力传感器P-301-P-304校准及更换、舱内液位计LT-501精度检测。维护必要性在于：设备长期在高压力、高磨损环境下运行，舱体防腐层剥落可能导致钢板锈蚀穿孔，密封装置老化将引发泥浆泄漏，直接影响舱内压力稳定；搅拌器叶片磨损降低渣土悬浮效率，易造成舱底积渣，增加排堵风险；传感器精度偏差会导致压力控制失准，引发地表沉降超限。通过系统维护可有效消除设备隐患，保障盾构机在后续复杂地层施工中的安全性与可靠性。

二、施工准备

2.1人员准备

2.1.1人员配置

项目组需组建一支涵盖机械、电气、液压、焊接等多专业的复合型维护团队，共计15人。其中机械工程师2人，负责搅拌器叶片磨损检测及舱体结构修复方案制定；电气工程师2人，负责压力传感器校准及液位计检测；液压工程师1人，负责液压系统油路检查及压力调试；焊接工程师2人，负责舱体防腐层修复及焊缝检测；安全员2人，全程监督作业安全；普工6人，协助工具搬运、设备清洁及辅助作业。所有人员需具备5年以上盾构机维护经验，其中核心成员需持有特种设备操作证书。

2.1.2人员培训

施工前3天，组织全员开展专项培训。培训内容包括：泥水舱结构原理及常见故障案例（如搅拌器卡堵导致舱底积渣、密封条老化引发泥浆泄漏等）；设备操作规范（如液压扳手扭矩设定、激光测厚仪使用方法）；安全防护要点（如高压区域作业禁用金属工具、进入密闭空间需佩戴四合一气体检测仪）。通过理论考核（满分100分，80分合格）及实操演练（模拟搅拌器叶片更换流程）双重评估，确保人员技能达标。培训采用“案例教学+现场演示”模式，例如结合本工程“人民广场站—科技园站”区间曾出现的压力传感器失准导致地表沉降事件，强调数据校准的重要性。

2.1.3人员职责

明确分工，责任到人。机械工程师负责制定舱体防腐修复方案，确定除锈等级（Sa2.5级）及涂层厚度（环氧富锌底漆+聚氨酯面漆，总厚度≥200μm）；电气工程师需在传感器校准前，对照出厂校准证书（P-301原始精度±0.2%）调整检测设备；液压工程师重点检查搅拌器液压油管路，排查渗漏隐患；安全员每日开工前检查安全防护用品（如防滑鞋、绝缘手套）佩戴情况，并记录作业环境温度（需控制在5℃-35℃），避免高温导致液压油黏度异常。

2.2设备与物资准备

2.2.1检修工具清单

根据维护项目配置专用工具：高精度检测类包括激光测厚仪（精度±0.01mm，用于叶片磨损量测量）、压力校准仪（0-1MPa量程，精度0.1级，用于传感器P-301-P-304校准）；维修类包括液压扳手（扭矩范围100-500N·m，用于搅拌器叶片螺栓拆卸）、电弧喷涂设备（功率5kW，用于舱体防腐修复）；安全类包括可燃气体检测仪（检测范围0-100%LEL，监测舱内甲烷浓度）、应急照明灯（防爆等级ExdIICT4，确保断电时作业视野）。所有工具需提前3天送第三方机构校准，并粘贴合格标签。

2.2.2备件与材料管理

备件采购需严格核对型号规格：舱门密封条选用三元乙丙橡胶材质（硬度70±5A，耐温-30℃-120℃），与原厂密封条（3000×20×10mm）尺寸偏差≤0.5mm；搅拌器叶片材质为高铬铸铁（硬度HRC58-62），需提供材质检测报告；液压油选用4