2016 年3月24日，由北京建工土木工程有限公司、北京盾構工程協會、裝備再制造技術國防科技重點實驗室及北京奧宇可鑫裝備再制造研究院聯合研制的中國首臺再制造土壓平衡盾構在北京地鐵16號線02標段終端工地安全到達，意味著我國首臺再制造土壓平衡盾構順利通過了實際工程的檢驗，標志著我國盾構再制造技術已從理論研究階段步入到工程應用階段。

　　1再制造盾構原機

　　該臺再制造盾構原為德國海瑞克制造的S-254型土壓平衡軟土面板刀盤盾構。刀盤直徑6260 mm，開口率36%，裝配1把中心刀，96把刮刀，8把鏟刀，并設有4個土壤改良液體噴孔;刀盤采用液壓回轉驅動，配備8臺液壓馬達，額定扭矩4100 kNm，脫困扭矩5200 kNm;推進系統由 30臺推進油缸組成，最大推力29700 kN;鉸接密封承壓力為3 bar，全機總功率為1011 kW。在進行再制造前，該臺盾構累計掘進里程已達 11.900 km，已達到盾構整機設計使用壽命，按照規定，可以進行報廢處理。

　　2再制造過程

　　再制造企業對該臺盾構的液壓系統、刀盤、主驅動系統、推進油缸系統進行了檢修及技術再制造。

　　液壓系統再制造：盾構機液壓泵及液壓馬達返廠進行檢測再制造，更換了部分易損件，并對泵及馬達進行校驗。

　　圖1 液壓泵再制造完成實驗報告

　　刀盤再制造：(1)優化刀具布局，改造中心刀;(2)在原刀盤面板上增加邊刮刀、切刀等，增加刀盤切削性能;(3)加焊刀具保護塊，面板及周邊加焊耐磨材料;(4)在切口環部位接焊耐磨材料，保證與刀盤刀圈間合理間隙;(5)面板采用敷設耐磨板和耐磨網格堆焊處理;(5)面板采用敷設耐磨板和耐磨網格堆焊處理。

　　圖2 刀盤再制造前(上)后(下)對比

　　主驅動再制造：(1)拆解盾構主驅動，對主軸承進行整體檢修，清洗主驅動齒圈，修復滾道，更換部分滾柱、密封襯套和密封件;(2)對主驅動齒圈及行星齒輪進行探傷檢測，用冷焊技術進行修復，并進行了氣壓試驗。主軸承端面跳動檢測為2絲，徑向跳動為1絲，整體評級為P6級，優于合格水平(P5級為合格)。

　　圖3 主驅動軸承再制造

　　圖4 主驅動齒圈及行星齒輪進行探傷和修復

　　推進油缸再制造：1)對油缸拆檢、更換密封件;(2)劃痕、氣孔等采用冷焊或納米電刷鍍技術修復。

　　圖5 對推進油缸進行拆解和修復

　　螺旋機再制造：1)螺旋筒內襯耐磨材料,并將螺旋筒旋轉180°;(2)螺旋葉片應用再制造國家重點實驗室提供的新型耐磨焊材堆焊。

　　圖6 螺旋筒內襯耐磨材料，并將螺旋筒旋轉180°

　　減速機再制造：拆解主驅動減速機，檢查減速機行星輪及其他齒輪，更換了減速機密封及軸承;對螺旋輸送機減速機、關節軸承進行了拆解檢查，更換了減速機及關節軸承密封件及軸承。

　　圖7 拆解主驅動減速機

　　圖8 螺旋輸送機減速機、關節軸承進行拆解檢查和更換

　　液壓管路再制造：采購了成套的液壓管路壓接、試驗、清洗設備，對盾構液壓管路進行了更換。

　　圖9 液壓管路再制造

　　電氣控制系統再制造：對PDV控制程序及VMT系統進行了升級，并將拼裝機及雙軌梁遙控器改造為無線控制。

　　圖10 對電氣控制系統進行升級再制造

　　整機調試：在維保基地進行了組裝調試，各系統工作正常。

　　圖11 整機調試

　　再制造后的盾構于2015年7月完成了組裝驗收。驗收測試表明，所有再制造部分運轉正常，盾構各項參數完全符合“裝備再制造產品應達到或超過新品”的再制造定義，可適應在多種類型的地層地質進行掘進施工。

　　3再制造盾構工程應用

　　該臺再制造盾構于2015年9月投入北京地鐵16號線02標段盾構區間施工，穿越地層以粘土為主，總計掘進2020 m，于2016年3月24日順利到達接收井。根據施工記錄數據統計，盾構生產效率也較再制造前的單班掘進12～16環有顯著提升，在施工過程中單班掘進環數最高18環(約 21.6 m)，正常施工日均19環，最高月進度達551環。

　　據測算，這臺再制造盾構與購置一臺同類型新盾構相比，可節省資金2000余萬元，節省鋼材200余噸，按標準煤計可節煤近260噸，減少二氧化碳及其他有害氣體排放近700余噸。

　　隨著我國軌道交通建設的持續提速，國內每年有近百臺盾構接近使用壽命。再制造工程可最大限度地開發和利用這些廢舊資源中蘊含的價值，緩解資源短缺與資源浪費的矛盾，高度契合國家構建循環經濟的戰略需求，是我國產業升級和綠色循環經濟科學發展的必然要求。