浅谈IHI盾构机组装调试

徐文礼

中交隧道工程局有限公司北京100088

摘要：通过上海轨道交通12号线3标项目部的IHI中交天和盾构组装调试实例，介绍盾构组装调试的施工技术，并对电气系统和液压系统存在的问题和必须注意的事项进行分析总结，以保证盾构机调试的安全、顺利运行。

关键词：盾构机；PLC；调试；电气；液压

1．工程概况

本标段包含两个区间，即虹莘路~七莘路，七莘路~中春路停车场工作井区间。两台盾构从虹莘路站始发，七莘路站接收；一台盾构由七莘路站始发，中春路停车场工作井接收、解体转场至七莘路再次始发，中春路停车场工作井接收、解体吊出。

2．组装工艺

2.1盾构机主要由盾构机本体和后配套台车组成，通过连接桥连接。下井组装在始发托架上进行。盾构机组装工序：始发托架安装定位→铺设后配套台车轨道→吊入后配套台车→后配套台联接固定→盾构中体吊装→盾构前体吊装与中体联接→吊入刀盘，并与前体连接→吊入盾尾下半部→盾尾下半部与中体装配→螺旋输送机组装→拼装平台的组装→吊装盾尾上半部→始发反力架组装→安装双轨梁→安装连接桥（连接台车与盾构本体）→安装测量系统、液压系统、电气系统、通讯系统、注浆系统、润滑系统等。

2.2注意事项：

（1）保证始发成功，必须保证始发件的安装精度和洞门密封的可靠性；

（2）有些结构件或管线需要现场安装时定位，定位时一方面要保证位置准确、布置合理，另一方面要保证不侵入隧道净空；

（3）安装管线及电气连线时要保证准确性，防止接错。

3．调试工艺

3.1调试前的准备工作

（1）机械系统检查

盾构机组装完成后对所有机械连接部分进行检查．主要从以下几个方面检查：①刀盘与盾体的连接；②螺旋输送机与前盾的连接；③前盾与中盾的连接；④中盾与盾尾的连接；⑤拼装机与中盾的连接；⑥拼装平台与中盾及连接桥与的连接；⑦1#台车与连接桥的连接；⑧台车与台车之问的连接；⑨皮带机拖架与台车及平台连接；⑩检查所有台车行走轮的安装。检查发现问题应及时解决．并把所出现的问题及解决方案记录在册，确认无任何问题后记录备案。

（2）电气系统检查

电气系统是盾构机的动力源和控制源。10KV高压电经4#台车的高压配电柜变压至400V（通过接线端子可微调），分两路分别供给4#台车刀盘控制柜（CP1、CP2）和5#台车电气柜（MP）。在5#台车电气柜转变为220V、110V和24V等适用电压。检查各连接线是否接线正确，接线紧固。尤为注意动力线路与控制线路不可混接。在操作柜（MC）、JBF1、JBF2、JBF3、JBF4、JBF5，JBK，SJB之间的通信模块中涉及到的线路较多，容易混淆，必须先确认模块电源线（DC24V）和通信线，并区分正负极。要求电气工程师按液压原理图一一复核。

（3）液压系统检查

液压系统是盾构机的动力源和执行源。由于液压泵的压力不同，液压管路的内压也不相同，最大的液压泵出口压力达到34.3MP，如果连接错误可能直接会导致爆管，对人员造成严重危害。要求工人按拆解时所做标记一对一连接紧固；要求液压工程师按液压原理图一一复核。

（4）水、气、油脂、集中润滑系统检查

水、气、油脂、集中润滑系统作为盾构机运转的辅助系统，起到盾构施工不可缺少的作用。尤其是集中润滑系统的良好运转，是保证盾构正常使用和延长盾构使用寿命的重要环节。

4．故障分析处理

在以上工作都做到位后，测试各个系统的过程会比较顺利。但是也经常遇到困难，在此，举例说明几种故障及处理方式。

4.1同步注浆通信异常、Net10通信异常

在调试过程中通信作为首要调试对象，通信线路也是问题较多的地方。通信线路受外部干扰因素较多。可依据以下步骤排除故障。

（一）确定线路连接正确。通信线与动力线保持安全距离。

（二）确定线路无破损

（三）确定线路连接头连接可靠，信号线必须焊接，不可与屏蔽线干涉。

4.2省配线异常，24v电源异常

省配线作为PLC控制系统的输入信号和输出信号的传输单元，是盾构控制中枢。PLC通过通信模块KL-N20L，将输入信号传输给模块KL-16BX，输出信号传输给模块KL-16BR。此传输系统的电源为直流24V。省配线异常，24v电源异常，通过以下步骤排除故障：

（一）确认线路连接是否正确可靠。

（二）确认屏蔽线连接是否可靠，并检查接地效果。

（三）确认24v电源供给正常。MC柜和JPF5中的DC24v电源。

（四）确认通信模块工作正常。可采取逐路调试的方法，注意编码设置。

4.3拼装机旋转无限位

拼装机旋转通过零位开关和两个计数器控制旋转极限值。拼装机旋转无限位可通过以下步骤排除故障：

（一）通过PLC模块指示灯确定零位开关的有效性

（二）确认计数器的接线是否正确。

（三）检查计数器的计数有效距离是否正确。

（四）检查计数器是否正常，指示灯是否闪烁。

（五）通过PC机监控各量值变化情况。

4.4拼装机旋转无动作

拼装机旋转动作是通过两个马达驱动的。拼装机旋转无动作可通过以下步骤排除故障：

（一）检查泵是否可以启动，并保证转向正确。

（二）检查拼装机遥控器是否有效。

（三）检查控制拼装机旋转的电磁阀是否得电。

（四）检查管路连接是否正确，控制阀组动作是否正常，可手动动作阀芯，观察动作。

（五）通过PC机监控各量值变化情况。

5．结束语

工地转场调试需要处理很多无法预料的情况。根据几次的调试经验，经常出现因为一个很小的疏忽，发生一些不良后果，导致调试效率的降低。所以在盾构机组装过程中，必须提高机电工程师和工人的技术水平，并制定详细的检查制度和严格的奖惩制度；在调试过程中，详细检查需要重点检查的部位，避免常出现的问题，并按调试步骤一步一步地执行。

参考文献：

[1]IHI中交天和6443-465/466盾构图纸集。

[2]IHI中交天和6443-465/466盾构使用说明书