トンネル掘削機のメンテナンスとケアのポイント

予防保全による稼働率の最大化とコスト削減

設備のダウンタイム低減における予防保全の役割

シールド掘削機械を事前に適切に維持管理しておくことで、問題が実際に故障する前に修正されるため、高額な作業中断を防止できます。Aberdeenの調査によると、設備が予期せず故障した場合、工場は毎時約26万ドルを損失するとしており、これが定期的な点検や部品交換が非常に重要である理由を強く示しています。 家庭 たとえば、油圧漏れやドリルロッドの不正なアライメントがあります。これらの問題を見過ごした場合、数週間かかる大規模な故障へと発展しやすく、企業にとっては多大な費用が発生し、プロジェクトが遅延することになります。

摩耗の初期兆候を捉えるための日次および週次点検

オペレーターは以下の点を優先すべきです：

• 油圧ホースの健全性点検 亀裂や膨れの有無について
• レーザー誘導ツールを使用したドリルビットのアライメント確認
• デジタルノギスによるドリルロッドの直線度テスト

2023年の研究によると、 日常的な目視点検 部品交換コストを、対応型メンテナンスチームと比較して38%削減した。

保守記録の管理とチェックリストの導入

CMMS（コンピュータ化保守管理システム）などのデジタルツールにより、作業の追跡が効率化され、責任の所在が明確になる。トンネル掘削機用のチェックリスト例：

2024年のWevolverによる業界分析によると Wevolver 標準化されたチェックリストを使用する組織は、紙ベースのシステムの57%に対して、 92%のコンプライアンスを達成しています メンテナンススケジュールにおいて達成する。

一貫したメンテナンス実践による所有総コストの削減

ポンピアンの昨年の研究によると、企業が定期的なメンテナンスを行うことで機器の寿命を約18か月延ばすことができれば、所有コスト全体を約22%削減できることが多い。このアプローチには、潤滑剤の管理を改善したり、ロッドアセンブリの修理に14万ドル以上かかる可能性のある重大な問題が発生する前に、高価な8,000ドルのドリルビットを交換したりすること、また現場作業チームにギアボックス内のトラブルを示す微細な振動を見極める方法を教えたりすることが含まれる。こうした手法をすべて統合して実施する組織では、年間の修理費が約31%低下する傾向があり、興味深いことに、掘削生産性もおよそ19%向上する傾向がある。このような改善は、長期的に見れば利益に確実に貢献する。

重要部品のメンテナンス：ドリルビット、ロッド、カッター

ドリルビット、ロッド、カッターの適切なメンテナンスは、トンネル掘削機の効率と寿命に直接影響します。これらの部品は作業中に極度の摩耗と応力にさらされるため、ダウンタイムを最小限に抑えるには体系的な保守手順が不可欠です。

最適な性能のためのドリルビットの点検と選定

毎週、ひび割れや不均一な摩耗、および機器のカッターの損傷がないか目視点検を行うことが重要です。使用するビットは作業対象の地盤条件に合ったものである必要があります。柔らかい地層には、より鋭利で間隔の広いカッターが最も適しています。一方、硬岩を扱う場合には、熱的に安定したマトリックスタイプのビットが必要になります。2024年にRTO Machineryが発表した業界向けメンテナンス資料によると、適切な点検手順を遵守することで、実際に故障する前の段階で約85％の潜在的な摩耗問題を検出できます。早期にこうした問題を発見できれば、将来的に時間と費用を節約できるため、理にかなっています。

ドリルビットのメンテナンスおよび交換戦略

50～70時間の運転ごとにビットを交換して摩耗を均等に分布させてください。各シフト後に圧縮空気を使用して水路ポートを清掃し、詰まりを防いでください。カッターの高さが2mm未満に摩耗した場合、または本体の摩耗が構造厚さの10%を超えた場合は、ビットを交換してください。

ドリルロッドの損傷または変形の点検

月次で磁粉探傷検査によりロッドのねじ部を調査し、微細な亀裂を検出してください。レーザー位置決め装置を使用して直線性を測定し、0.5mm／メートルを超えるずれがある場合は直ちに矯正を行ってください。

カッター摩耗の監視および管理技術

2週間ごとに3Dスキャナーでカッターのプロファイルを測定してください。高さが15%以上減少した、または非対称な摩耗パターンを示すカッターは交換してください。摩耗データを掘削記録と照合し、特定の地質層に応じて運転パラメータを調整してください。

油圧システムのメンテナンスおよび故障防止

適切な油圧システムの保守は、極めて高い圧力および研磨的な条件下で作業するトンネル掘削機の信頼性に直接影響します。

油圧作動油、フィルター、およびホースの監視

昨年の業界データによると、大型機械の油圧装置に関する問題のほとんどは、汚れた作動油や古いフィルターに起因しています。約500時間ごとの間隔で作動油の状態を点検することで、問題が重大化する前に発見できます。これらの点検では、油の粘度の変化や油中に浮遊する粒子の種類などが調べられます。こうした状態を適切に管理しなければ、スラッジが時間とともに蓄積し、ポンプやバルブを大きく損傷する可能性があります。定期メンテナンス時にホースを点検する際、技術者は亀裂が生じやすい応力がかかるポイントや、圧力下で膨らんでいる部分などに注意を払う必要があります。システムの圧力が通常レベルと比べて明らかに低下している場合は、できるだけ早めにフィルターを交換する必要があります。最先端の整備工場では、作動油内の粒子をカウントする専用設備への投資を行っています。これにより、内部部品が完全に壊れる前段階で金属片が剥離し始めたことを早期に検出できます。ある企業は、こうしたモニタリング手法を導入した結果、予期せぬ停止故障をほぼ3分の1削減できたと報告しています。

油圧シール、オイル、およびシリンダーのメンテナンス

掘削装置で見られる厄介な油圧漏れの約42％は、実際には摩耗したシールに起因しています。そのため、特に高温になる場所では、毎月ロッドシールとワイパーを点検し、傷や硬化の兆候がないか確認することが重要です。適切な潤滑油を使用することも非常に重要です。シリンダーの寿命を延ばしたい場合は、酸化安定性の高いISO 46グレードの油（少なくとも1,500時間）を使用してください。岩の破片によって損傷を受けやすいピストンロッドの場合、小さな傷にも注意が必要です。300バールを超える圧力時にシールの故障につながる前に、深さ0.005インチ未満の傷は研磨して除去してください。予防的なメンテナンスを行うことで、作業を円滑に継続できます。

よくある油圧システムの故障とトラブルシューティングのヒント

システムの温度が華氏180度を超えて上昇し、アクチュエーターが異常に動き出す場合、おそらく流体に空気が混入しているか、冷却ファンが正しく作動していない可能性があります。2024年の最近のメンテナンスデータによると、通気キャップを6か月ごとに交換することで、特に粉塵の多い環境での作業時に、内部への湿気の侵入を約3分の2削減できます。掘削作業中に圧力低下が発生した場合は、まずいくつかの点を確認することが重要です。リリーフバルブの設定が正しいか確認し、ポンプの摩耗プレートに損傷がないか点検し、アキュムレータのプリチャージ圧力が適切なレベルにあるかを確認してください。現場で経験豊富な技術者の多くは、時間経過とともに圧力を測定することで、問題が重大になる前に発見できることをよく強調しています。通常運転中の圧力の変化を追跡するだけでも、部品が完全に故障する前から徐々に摩耗している兆候を明らかにすることができます。

機械システムのエンジン状態と潤滑

トンネル掘削機のエンジンシステムに対する予防保守により、高額な故障を防止し、稼働寿命を延ばすことができます。2023年の 産業メンテナンス報告書 によると、掘削装置の故障の34％は潤滑不足またはエンジンメンテナンスの遅れが原因であることがわかりました。

定期的なエンジンメンテナンス：オイル、冷却液、継手類

高負荷の掘削環境では、毎日のオイル粘度および冷却液量の点検により摩耗を28％低減できます。エンジン効率の低下を防ぐため、フィルターは500時間ごとの運転後に交換してください。毎週の点検時に継手類を締め直し、漏れを防止しましょう。緩んだ接続部は油圧作動油の損失原因の19％を占めています（建設機械ジャーナル、2023年）。

予期せぬ故障を防ぐためのエンジン状態の監視

振動分析ツールは、回転部品の不均衡を軸受やシャフトに損傷を与える前に対処します。赤外線センサーで排気温度を監視し、ベースラインから12％以上ずれると燃焼に問題があることを示します。予知保全ソフトウェアを使用しているオペレーターは、予期せぬ停止事故が40％少なく報告されています。

摩擦低減のための可動部の効果的な潤滑

• ギアボックスおよび枢軸点には、極圧（EP）対応の合成グリースを使用してください
• スリュー（旋回）リングには、運転時間150時間ごとにリチウム系潤滑剤を塗布してください
• 自動潤滑システムは毎週詰まりがないか点検してください

2024年の掘削装置に関する調査では、適切な潤滑間隔により、1台あたり年間18,000ドルの軸受交換コスト削減が確認されました。常に潤滑剤の等級を周囲温度に合わせてください。粘度が不適切な場合、低温環境で摩擦が最大300％増加する可能性があります。

現場での準備：運転前の点検と作業安全

運転前に毎日の目視点検を実施すること

体系的な視覚検査ルーチンにより、トンネル掘削機の故障リスクが62％低下します（MSHA Safety Services 2025）。各シフト開始時に10分間の周囲点検を実施し、以下の項目を優先してください：

• 油圧接続部 ：バルブブロックおよびシリンダー継手に漏れがないか確認してください
• ドリルビットの健全性 ：亀裂や異常摩耗の兆候を点検してください
• 構造部品 ：ドリルロッドおよびカッターマウントの締め付け部品を確認してください
• 液レベル ：作動油、冷却液、グリースの貯留タンクが運転基準を満たしていることを確認してください

この能動的なアプローチにより、MSHAによる地下設備の故障分析によると、問題が悪化する前に89％の部品摩耗を検出できます。

体系的な設備点検による現場での準備状況の確保

トンネル掘削機の機能を確認するため、標準化されたチェックリストを導入してください：

視覚検査と制動システムおよび緊急シャットダウンプロトコルの機能試験を組み合わせることで、作業安全性が47%向上します。これは「 2024年圧縮機械安全ガイド 」に記載されています。日々の安全インタロックおよび接地故障検出システムの検証により、建設機械用のISO 20474-1規格への適合が保証されます。

よくある質問セクション

予防保全とは何ですか？
予防保全とは、重大な故障につながる前に問題を早期に発見するために定期的な点検や部品交換を行うものであり、結果としてダウンタイムと修理コストを最小限に抑えることができます。

どのようにメンテナンスを通じて機器の故障リスクを低減できますか？
油圧ホースやドリルビットのアライメントなど、日々および毎週の点検を実施してください。デジタルツールを活用して監視を行い、油圧システムやエンジンの状態を体系的に維持管理することで、予期せぬ故障を防ぎましょう。

なぜ油圧システムのメンテナンスが重要なのでしょうか？
油圧システムは極めて高い圧力下で作動しており、汚染された流体や摩耗したシールなどの問題が重大な故障を引き起こす可能性があります。定期的なメンテナンスにより、急激な圧力低下やアクチュエータの誤動作などの問題を防止できます。

標準化されたチェックリストを使用することにはどのような利点がありますか？
標準化されたチェックリストは、メンテナンススケジュールにおける一貫性と責任の明確化を促進し、結果として遵守率の向上と機器故障の減少につながります。

適切な潤滑は機器の寿命にどのように影響しますか？
効果的な潤滑は可動部の摩擦と摩耗を低減し、ベアリング交換のリスクを減らして、機器がスムーズに動作することを保証します。