盾構(gòu)機(jī)前盾制作關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制

焦兆承

（濟(jì)南重工股份有限公司，濟(jì)南 250109）

盾構(gòu)機(jī)盾體主要包括前盾、中盾前部、中盾后部和尾盾四大部分，其中前盾由殼體、法蘭、中心環(huán)、隔板、門框、錐板、螺旋機(jī)座子、超前注漿塊以及筋板等組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。制作工藝流程分為下料、組點(diǎn)、焊接、再組點(diǎn)、再焊接、機(jī)加工和焊接等工序。前盾的制作是盾體制作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它重量大，焊接量大，焊接變形難控制，需要對下料、組點(diǎn)、焊接過程中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)加以控制。

圖1 盾構(gòu)機(jī)前盾示意圖

1 盾構(gòu)機(jī)前盾下料

1.1 螺旋機(jī)座子

法蘭：數(shù)控整體下料，板厚60mm。筒體：用板厚40mm的鋼板，按圖紙要求割出焊接坡口兩件一起卷制，卷制外徑Φ1000mm，焊接完成后調(diào)圓；筒體和法蘭、筋板焊接在一起后，轉(zhuǎn)機(jī)加工，加工完后焊接（8+7）復(fù)合鋼板。

1.2 殼體

數(shù)控下料，板厚60mm，2拼，下料寬度2030mm，直徑加大10mm，按圖紙要求在一邊割出雙面坡口，卷制外徑Φ6660mm，焊接完成后調(diào)圓。

1.3 法蘭板

板厚75mm、6拼，外圓按Φ6680mm、與面板一起數(shù)控下料，開坡口、調(diào)平。焊后調(diào)平，探傷合格后，與中盾前法蘭組點(diǎn)在一起轉(zhuǎn)機(jī)加工。加工外圓和槽，并在法蘭板上畫出十字線，標(biāo)出0°、90°、180°和270°，轉(zhuǎn)回。

1.4 中心環(huán)和隔板

中心環(huán)為鍛件。隔板：板厚70mm，外圓按Φ6570mm、內(nèi)圓按Φ3620mm，4拼數(shù)控下料，拼接時焊縫與十字中心線錯開100mm，十字線上焊接筋板，避免出現(xiàn)焊縫重疊；焊后調(diào)平，探傷合格后，轉(zhuǎn)機(jī)加工；加工內(nèi)、外圓坡口，并在隔板上畫出十字線，標(biāo)出0°、90°、180°和270°，轉(zhuǎn)回。

圖2 前盾法蘭與殼體焊接破口

1.5 其他部件

超前注漿塊：厚度120mm板，數(shù)控下料，轉(zhuǎn)機(jī)加工，加工完后轉(zhuǎn)回。筋板：數(shù)控下料后組點(diǎn)焊接支座。錐板一：4拼，數(shù)控下料帶壓頭，分別卷制，割出坡口，割孔組點(diǎn)焊接好，標(biāo)出鋼管的位置割出橢圓形長孔。錐板二：4拼，數(shù)控下料帶壓頭，分別卷制。

前盾反轉(zhuǎn)吊耳：數(shù)控下料，按圖紙焊接好后轉(zhuǎn)機(jī)加工，加工完后入庫。

2 盾構(gòu)機(jī)前盾組點(diǎn)

（1）將法蘭板放置在平臺上（注意正反面），找出法蘭的中心，畫出多個筋板的位置線，將殼體放置在法蘭上，殼體的中心與法蘭重合，在殼體上標(biāo)出相應(yīng)的0°、90°、180°和270°，組點(diǎn)筋板。修磨筋板的高度在同一平面上。組點(diǎn)隔板：將隔板放在筋板上（注意正反面），與殼體和筋板組點(diǎn)在一起。

（2）組點(diǎn)中心環(huán)：在中心環(huán)上焊上3個工裝吊耳，在中心環(huán)外圓上焊上4個定位塊，保持中心環(huán)（1）上平面與隔板上平面之間距離為185mm，注意對正，使中心環(huán)正直裝入隔板內(nèi)孔，找正后組點(diǎn)牢固，同時組點(diǎn)序號5筋板。組點(diǎn)門框：將門框放平，測量好間隙，使門框?qū)φ旁诟舭彘_口處，門框上平面與隔板一致，組點(diǎn)筋板。

（3）在殼體上畫出對應(yīng)的注漿塊位置線，割出注漿塊位置，組點(diǎn)超前注漿塊；組點(diǎn)焊接前盾吊耳，探傷合格后焊接筋板，組點(diǎn)焊接前盾工裝吊耳（工藝吊耳）。標(biāo)出支座的位置線，割出通孔；交檢，檢查合格無誤后，加固各組點(diǎn)焊縫，轉(zhuǎn)焊接工序。

3 盾構(gòu)機(jī)前盾焊接關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制

3.1 盾構(gòu)機(jī)前盾焊接

（1）前盾法蘭朝上，先焊中心環(huán)和筋板之間的焊縫，再焊殼體與筋板之間的焊縫，焊超前注漿塊與殼體之間的內(nèi)焊縫，再焊隔板與筋板之間的焊縫。然后，將中心環(huán)預(yù)熱至100～150℃，焊接中心環(huán)與隔板之間的焊縫。最后焊接隔板與殼體之間的焊縫。組點(diǎn)焊接5塊蓋板。

（2）翻個，先焊接筋板與法蘭之間的焊縫，再焊接法蘭與殼體之間的焊縫。然后，清根殼體與法蘭、中心環(huán)與隔板、隔板與殼體之間的焊縫，打磨好后焊接法蘭與殼體之間的焊縫，焊接超前注漿塊與殼體之間的外焊縫。預(yù)熱中心環(huán)至100～150℃，焊接中心環(huán)與隔板之間的焊縫，最后焊接隔板與殼體之間的焊縫。焊完后探傷。合格后，組點(diǎn)焊接筋板和把手，組點(diǎn)焊接防滑條1和防滑條2。

（3）先組點(diǎn)焊接錐板二以及筋板。再組點(diǎn)焊接無縫鋼管和支座，焊接完后，組點(diǎn)焊接錐板一及筋板。先焊錐板與隔板的角焊縫，再焊錐板與殼體角焊縫，從兩頭往中從兩頭往中間焊。

3.2 盾構(gòu)機(jī)前盾二次組點(diǎn)焊接

（1）組點(diǎn)螺旋機(jī)座子和筋板，組點(diǎn)好后轉(zhuǎn)焊接工序焊接；組點(diǎn)焊接土壓傳感器支座；組點(diǎn)電液接頭支座，注意隔板孔內(nèi)焊縫高度；組點(diǎn)水氣接頭支座，注意隔板孔內(nèi)焊縫高度。

（2）組點(diǎn)攪拌棒，須先在表面方格堆焊厚5mm耐磨層，背面攪拌棒與隔板焊縫焊接完成后，MT探傷合格，再組點(diǎn)焊接小筋板；渣土前閘門裝配后焊接；組點(diǎn)鉸接式超前注漿孔支座；組點(diǎn)噴口支座；組點(diǎn)土倉測壓接口。

（3）焊接完成后振動時效處理，人員艙打壓，合格后轉(zhuǎn)機(jī)加工工序，機(jī)加工完后轉(zhuǎn)回；組點(diǎn)焊接支座；焊接前盾大口耐磨層；交檢，合格后轉(zhuǎn)裝配車間。

4 結(jié)語

本文根據(jù)盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)過程中前盾的制作過程，闡述盾構(gòu)機(jī)前盾在下料、組點(diǎn)、焊接過程中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制過程，對盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)過程中的工藝制定及其應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)和借鑒作用。