盾构机常规故障以及处理措施的研究

杨凯鹏

中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司 江苏无锡 214105

摘要：盾构施工期间，为了确保施工周期不受影响，就必须确保盾构机的正常使用。因此做好日常的检修、维护、故障处理就显得尤为重要。文章通过全面介绍盾构机组成与管路结构，然后针对故障问题逐一分析，并结合施工现场工作经验及操作规程，制定出相应的解决措施，旨在减少盾构机故障率，提高施工效率，更好地服务施工单位。

关键词：盾构机；机械故障；维护；处理措施

前言：

近年来，盾构施工在我国应用广泛，究其原因多为盾构施工不同于传统施工方法，其自动性和安全性相对较高，并且减少路基开挖带来的拥堵、杂乱，并且具有不破坏地面建筑物、降低对周边居民所带来的不良影响，同时可以有效减少人力消耗，确保施工质量，因此，盾构施工在国内广泛推广。但盾构机在使用过程中，也会遇到各类问题而影响工期，例如：机械、刀盘、电气辅助等故障，这就给施工工作带来很大不便。因此，针对盾构机的不同问题，需要工作人员系统分析，采取积极有效解决措施，保证施工全面开展。

1 盾构机常见故障分析

1.1刀盘启动常见的故障分析

1. 1. 1. 内循环水低液位报警

内循环水液位低出现报警；如果内循环水液位低于设定值，冷却泵会停止工作，引起空压机、驱动马达等冷却系统故障，最终停机。一般处理措施为在水位低于设定值前及时加注清洁水直至报警消除。平时班前班后及时检查内循环水液位，及时加注。

1.1.2 HBW 油脂泵故障

HBW 油脂泵一般与刀盘启动连锁是刀盘启动必要条件。油脂泵故障也会引起刀盘无法启动。HBW 脉冲计数在机器调试时设定，如果 HBW 泵工作时脉冲计数低于设定值，刀盘将不能启动。一般处理措施为首先观察进气压力是否过低而导致泵动作缓慢；压力过低可以在允许工作压力范围内手动调节压力看是否正常泵油脂。再观察泵出口压力是否过大，看管路是否堵塞。其次HBW 脉冲计数变动也会导致泵工作异常。可以调出参数看脉冲计数是否为调试时设定值，如有变动维保人员及时调整。如果没变动首先观察 HBW 泵是否工作正常，泵体各处及管路连接处是否有严重漏气。最后检查中盾部位 HBW 分配马达是否正常工作，检查有没有堵塞和内部磨损。HBW黑油分配马达由于油脂质量不稳定和泵内部齿轮磨损会导致无法出油，此时应及时更换油脂或维修油脂泵。

1.2电气系统故障

盾构机启动后常见为电元器件烧毁及开关跳闸问题。一般来说盾构电气元器件是从安全一般不会出现大的问题。比较容易出现的问题是个别部位继电器的烧毁，一般都是操作失误或不正常使用导致的。在问题出现时应从简单到复杂，逐一排除故障。电气问题多发区在频繁操作的电器上，比如管片拼装机操作遥控器，这些问题相对比较简单只要认真检查就能处理。比较难处理的是在电气柜中个别继电器烧毁而导致的故障。这种情况一般容易让人感觉故障表现和故障原因两者之间没有太大联系，理不出头绪从而判断不出故障所在。这种情况下就得认真查看图纸理清头绪、逐一排查、操作谨 慎、注意安全。

由于低压导致的盾构机故障十分常见，低压电源多处在控制箱中，例如常见的拼装平台控制柜、照明箱、JB箱等。低压电源线多自带屏蔽信号线，但因其较细，容易产生断裂和壳体接触信号短路等情况。

1.3掘进过程中典型常见障分析

1.3.1机械设备故障

在施工过程中，前期主要是系统调试时遗留的隐性故障，磨合阶段会逐渐解决。盾构机状态会稳定一段时间，随着施工继续进行，由于保养不到位检查不及时有些系统会陆续出现故障影响施工进度。盾构机十多个系统机电液一体化的设备，故障的出现和排除需要一步步去排除。一个故障可能是电气故障、可能是液压故障、也可能是多个因素引起。现以拼装系统为例说明一般处理的方式和思路。

（1）红蓝缸自动泄压下降现象

具体表现为在管片安装机不工作一段时间后，红蓝油缸会自动泄压下降一段 距离。故障处理：首先要确定管路及油缸内是否充满油，在油缸里没有油的情况下，在 停机一段时间后可能会出现油缸下降的现象。其次，检查连接红蓝油缸的平衡 阀。平衡阀是一种压力阀，用于控制对双向执行元件回油侧的压力。

（2）、管片安装机抓举盘无法摆动原因分析：关节轴承外缘较脏，配合过紧导致。 解决方法：用清洗剂清洗了关节轴承外缘，恢复了摆动动作。

（3）、管片安装机不能转动 分析原因：抓取头压力未抓紧报警。解决方法：适当调整压力继电器报警值到正常范围。

（4）、管片拼装机抓起管片时在上部不能旋转 原因分析：平衡阀处溢流过大致使旋转力度不够 解决方法：调节溢流阀溢流压力。

（5）、拼装机吊管片顺时针旋转时机子发抖原因分析：为节流孔被堵塞所致。

2 盾构施工后配套设施故障与处理

2.1 龙门吊故障与处理

门吊在施工期间容易出现多出现急停和溜钩两个影响安全施工的的故障。前者主要是电气问题，后者主要是机械问题。（1）龙门吊工作期间，突然停止动作吊物悬与空中存在很大安全隐患。若有大小车复位动作未发生，此时即可判定没有信号传递过去，此时需要检查万用表检测继电器线圈中是否存在电流，若没有电流出现，此时需要合闸主电源开关，待变频器复位之后让其恢复运行。（2）吊重物期间，主钩经常会溜勾，若出现空载情况则恢复正常应用。若龙门吊空载能应用后，吊渣斗等重物会出现溜勾情况，很大原因刹车失效引起的。将门吊主钩放在地面中，上面使用钢丝绳紧固，然后打开门吊刹车看刹车是否受损，然后结合实际情况及时更换刹车片。

2.2 电瓶车故障与处理

盾构水平运输主要使用45T电瓶车进行编组，具体包含4个渣土车，1个砂浆车，1个电瓶车，2个平板车。随着电瓶车的持续工作，保养不及时及操作不当故障也会经常发生。（1）电瓶车停止和刹车期间会向后溜一段距离才停止，情况严重的很容易导致安全事故产生。电瓶车溜车原因主要为，刹车片和轮子间摩擦力较低，当有溜车问题出现时，应及时调紧刹车。（2）空压机故障大多是由于班组排水不及时引起的。每班组上下班前打开储气罐泄压口排除残存的水。空压机做好日常保养故障率会大幅下降。（3）电瓶车起步挂挡期间，挂挡后挡位不显示，报警页面未出现信息提示。处理措施：若电瓶车有挡位问题出现，需要对线路情况进行检查，若线路运行情况正常，还应检查变频器情况，若变频器出现故障，应立即关闭启动键，然后等待5分钟再重启。

3 盾构掘进中刀具更换

若掘进速度减小，推力不断增加，渣温高等情况出现，势必会导致刀具被磨损，此时不可以贸然开展掘进操作。一定要暂停当下活动，对刀具进行全面检查。避免强行掘进导致刀具进一步破坏。检查之后发现刀盘严重磨损，此时应立即更换刀盘。盾构刀盘修复为特殊情况下开展的紧急抢修。这一维修和盾构制造维修区别较大。

地质风险作为维修期间的首要因素，涌水涌沙既会吞没盾构设备与人员，还会对成型隧道结构造成威胁。土仓前部操作期间，既要保证原地层平稳，还应保证人工开挖前端土体，开挖到修复全过程期间，应保持土体稳定。开仓前，操作人员应全面掌握开仓性质及任务，然后以此为基础，全面分析地层稳定性，然后及时采取措施合理处置。

结语：综上，盾构施工期间经常会遇到很多问题，但因其安全系数较高，成本较低，且是城市施工中的主要力量，因此在施工前期，应做好各项准备工作，便于对其进行合理控制。

参考文献：

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