许君
(中煤隧道工程有限公司,江苏,徐州,221300)
【摘要】南京地铁机场线2#井~将军路站区间右线8#盾构推进过程中,发现中心回转处有漏泥现象,刚开始时,从中心回转处渗出的集中润滑油脂中发现,露泥只是丝状,后来发现漏泥现象逐步增大。所以采取应急措施,在大轴伸入土仓侧另外安装一道密封,目前防渗效果良好,下面对采取的措施进行讨论,希望对类似工况条件下产生的相似问题有借鉴意义。
【关键词】中心回转密封;盘根;法兰片
1漏泥发生背景:
2012年9月23日上午,南京地铁机场线2#井~将军路站区间右线8#盾构推进至+273环处,机修维护人员在例行的机械保养中发现中心回转大轴处漏泥,漏泥量很少,从中心回转处渗出的集中润滑油脂中发现,露泥呈丝状分布。保养人员立即与盾构保环人员联系,并观察12小时,漏泥量没有增大,处理措施:除临时停机外,在盾构推进过程中,集中润滑24小时不停止供应。
2012年9月24日上午,南京地铁机场线2#井~将军路站区间右线8#盾构推进至+281环处,机修维护人员又发现中心回转大轴处漏水,且水中含有少量泥土。
2Φ6460三菱复合盾构中心回转
2.1构造
主要组成部分:
刀盘连接段、过渡段、主体段(包括外壳、中心轴、密封)。
主要内部管道
加泥(加泡沫)4条、仿形刀4条、仿形刀润滑2条、中心回转自动润滑6条、中心回转润滑外泄油脂管6条
2.2作用及工作原理
中心回转体是土压平衡盾构的重要组成部分,位于盾构的土仓隔板和主驱动的中心(图1),是连接改良流体从盾构内部到刀盘外部的唯一通道,如果该部件损坏盾构将无法正常工作。
图1中心回转在盾构上的位置
通常旋转中心轴与刀盘部分相连接并跟随其回转,外壳则与固定部分连接,旋转中心轴上有各种流体通过的孔把中心轴内部轴向的管道与外壳径向孔连通,外壳径向孔与固定部分管路相连。为了保证中心轴旋转时其上孔始终与外壳上相应孔互通,在外壳的内表面上与径向孔对应位置开有环形槽,并嵌有各种密封件,从而达到输送各种流体到刀盘前方的目的。
3中心回转漏泥原因分析
1)施工中泡沫(泥浆)或液压油工作压力过高导致密封件损坏。
2)泡沫(泥浆)或集中润滑油脂中混有较多颗粒状杂质或者改良材料对中心回转体长时间的腐蚀引起中心轴镀铬层的脱落
3)中心回转体前端与刀盘连接的螺栓松动引起其脱落以及刀盘旋转不同心等。
4)泡沫(泥浆)中混有体积较大或者容易堵塞的物质等导致回转体内部堵塞或刀盘泡沫(泥浆)喷射口堵塞。
5)集中润滑油脂的注入压力和流量比较大,导致大量的集中润滑油进入泡沫(泥浆)管内。
4中心回转体漏泥修复措施
4.1中心回转位于土仓内加盘根密封
1)将法兰片固定侧焊接至土仓内。
图4外侧法兰片安装固定
4.2更换人行闸位置三道密封
回转体内部密封的更换流程和相关密封件一般中心回转体内的密封件主要有2种:唇形密封(用于各泡沫或膨润土管路间的密封隔离)、组合旋转密封(用于各液压油路、润滑油脂路之间的密封隔离)。拆除密封时首先进行清理,从外向里逐一拆卸,如果要保留没有损坏的密封最好拆卸时保护好唇形密封的唇边。新密封件比较硬可以准备一些热水进行稍微的软化处理,唇形密封要涂些干净的润滑油脂、组合密封要沾些液压油等,安装顺序最好为从里向外进行。
4.3在中心回转大轴(靠人行闸侧)加钢套
在中心回转大轴(靠人行闸侧)加钢套,钢套尺寸为:外径为Φ265mm,内径为Φ260mm,长度为145mm的钢套。
4.4集中润滑油脂量加大、注入压力减小
集中润滑油脂的注入压力和流量比较大,导致大量的集中润滑油进入泡沫(泥浆)管内。一般集中润滑油脂的注入压力在5bar以内,不要过量超过该标准;流量为0.44ml/min,增加到0.5ml/min。
5日常维护与保养建议
1)一般施工时泡沫(泥浆)的工作压力控制在10bar以内,超挖刀(仿形刀)的工作压力一般控制在210bar以内。
2)应当保证施工时所使用的泡沫(泥浆)、集中润滑油脂的清洁,在泡沫箱或泥浆箱出口处增加滤网,更换集中润滑油脂时一定要保证杂质不要进入桶内,经常清洗滤芯等。
3)组装盾构时中心回转体前端与刀盘连接的螺栓要涂抹螺栓紧固剂和达到扭紧力矩要求并进行同轴度检测。
4)应当保证泡沫(泥浆)的清洁和搅拌均匀,避免沉积结垢产生易堵塞的物质。
5)一般集中润滑油脂的注入压力在合理范围以内,流量过量超过标准。
6)对中心回转体的检查应当作为盾构日捡、半月检、月检的重要内容,主要检查其旋转的同轴度、内部管路是否畅通和窜通、润滑油的进入和排泄情况等。