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摘要：伴随着我国城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市规模不断加大，城市交通呈急剧增长的态势，盾构机的使用越来越频繁，本文简单介绍了盾构机的维护与常见故障的处理。
关键词： 盾构机 维护 故障处理
Abstract: with the quickening of the process of urbanization, the urban construction of rapid development, increasing the size of city, urban traffic is sharp growth trend, the shield construction machine use of more and more frequent, this paper briefly introduced the shield construction machine maintenance and common faults of treatment.
Keywords: shield construction machine maintenance fault handling
中圖分类号： U455文献标识码：A文章编号：
1818年英国工程师布鲁涅尔发明了盾构施工方法，并取得了专利。用于泰晤士河隧道施工。其后英美法相继进行的盾构的研究和应用。二十世纪初日本引进盾构，盾构在日本迅速发展和应用与创新。现在盾构主要生产国有日、德、美、英、法、加拿大等国家。盾构(英文为Shield)词的含义在土木工程领域中为遮盖物、保护物。这里把外形与隧道横截面相同,但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地中构成保护掘削机的外壳。该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称为盾构机。盾构是一种既能支承地层的压力、又能在地层中掘进的施工机具。盾构机管理和维护保养采用日常保养、每周保养和强制保养相结合的方式。除了在盾构机工作中进行“日检”和 “周检”保养外，每两周停机8～12 h进行强制性集中维修保养。在强制保养日，由机电工程师组织专业技术人员对其进行全面的保养和维护。
1、盾构机的维护保养
盾构机的维护保养贯彻“养修并重，预防为主”的原则，严格强调以保为主，以保代修，并严格执行保养、清洁、坚固、调整、润滑、防腐“十字作业法”。保养可分为例行保养和定期保养。例行保养在机械每班作业前后及运转中进行。定期保养，除一级保养由操作人员进行外，二、三级保养以保修人员为主，操作人员配合共同进行，包括以下几种情况：
（1）一级保养：主要在于维护机械完好的技术状况，确保正常运转；（2）二级保养：以检查调整为中心，从外部检查设备的工作情况，进行调整排除故障；
（3）三级保养：对主要部位进行解体检查或用仪器检测，及时消除隐患。
设备修理是修复由于正常或不正常的原因而造成的设备损坏和精度劣化。通过修理更换已经磨损、老化和腐蚀的零部件，使设备性能得到恢复，其实质是对设备有形磨损进行补偿，其目的是及时恢复机械设备的技术状况，延长使用寿命。
2、盾构机常见故障原因及对策
（1）三漏问题
a、漏气一般能通过听声音来辨别，漏气原因与漏油类似，多为接头松动，或螺纹配合不紧密，解决方法可以参照漏油故障解决方法。
b、漏水漏水多发生在管路接头处，解决方法也可以参照漏油的解决方法。有些情况发生在法兰连接处，需紧固法兰连接螺栓；如果紧固无效，请拆开法兰连接面，查看法兰密封垫片有无破损，如有损坏，及时更换。
c、漏油 液压驱动在盾构机内部占重要部分，漏油为液压常见故障，漏油多发生在管路接头处，漏油的原因视情况而定。一般有两种原因，一是接头连接处松动，这种情况用对应型号的扳手紧固即可，盾构机管路螺纹均为右旋，扳手顺时针扳为紧固。二是管路螺纹磨损，导致接头配合不紧密，此种情况可以缠一些生胶带在螺纹上。有些管路内部有密封圈，可能是密封圈老化、密封圈破损等原因造成，则需更换密封圈。漏油处理完之后，用干抹布擦干净管路及泄露的液压油，隔一段时间再来观察，如果仍然泄露，则需进一步处理。在拆开接头处理漏油故障过程中，注意不要让管路螺纹沾上杂质。
（2）注浆泵无法运转
如果启动注浆泵，注浆泵没有运转，需考虑一下原因：
注浆泵电源是否合闸；
注浆泵内部注浆材料凝固；
一般多为清洗不及时造成注浆材料凝固，请拆开注浆泵，对注浆泵吸入口、注浆泵内部进行清理。拆开注浆泵时，为防止注浆残余压力，应缓慢松懈拆开。同时注意，长时间停机，为避免注浆材料凝固，请确保浆箱无剩余浆液，清洗注浆泵，清洗注浆回路。
（3）头部周期性下降
盾构机在推进过程中，由于泥土仓实际土压力值低于理论值，使盾构机头部周期性地下降。造成盾构机“磕头”。
实际操作中，应使泥土仓土压力值略高于理论值，并在推进时按工况条件和地质情况在盾构机正面加入发泡剂、膨润土和水等改良土体的添加剂，改良开挖面的土体。施工过程中要根据隧道的埋深、所在位置的土层状况和地层变形量等信息的反馈，对土压力设定值、推进速度和注浆量等施工参数及时地进行调整。
（4）停止推进后泥土仓土压自动上升
盾构机停止往前推进后，泡沫系统已关闭，但由于泡沫系统某个进气阀故障，阀芯被卡住，进气阀仍处于开启状态，压力空气继续通过该进气阀进入泥土仓，导致在盾构机停止往前推进后泥土仓出现土压自动上升的现象。
若出现此现象，首先关掉空气压缩机，打开压缩空气储气罐的放气阀，放掉压力空气卸压，直至泥土仓土压不再上升为止。若泥土仓土压上升幅度很大，为防止地表面隆起，启动皮带输送机和螺旋输送机，打开螺旋输送机出土闸门，低速运转螺旋输送机，慢慢地出土，直至泥土仓土压降至正常值为止；若泥土仓土压上升幅度较小，不会引起地表面隆起，故不需要降低泥土仓土压。同时，检查泡沫系统空气进气阀，查明进气阀阀芯被卡住的具体原因，修理或更换进气阀，使进气阀能正常打开和关闭。
因此，要求操作人员在盾构机停止往前推进后，除正常检查维修盾构机外，一般不要离开操作室，以保证盾构机在出现异常情况时，能及时发现，并采取措施。
（5）电磁阀电源漏电保护器跳闸
电磁阀电源有ELB41~ELB45，分别控制不同区域的电磁阀。电磁阀电源跳闸的原因多为该电源下某个电磁阀接线短路，比如电磁阀接线处进水。电磁阀电源跳闸，如果合闸不上，则检查对应的电磁阀，观察电磁阀表面是否有水迹。如果没有明显迹象，则找到电磁阀对应的接线端子箱，通过拔下熔断器断开某个区域的电磁阀电源，测试并确定故障发生在哪个区域。确定区域之后，拔下所有的电磁阀熔断器，用万用表逐一测电磁阀接线电阻。如果某个电磁阀接线阻值很小几乎为零，就说明该电磁阀发生短路。找到对应的电磁阀，对电源接线进行检查。
总之，设备进行认真细致的维修、保养，可防止设备零部件非正常磨损与损坏，减缓磨损程度，延长修理间隔期，减少维修费用。目前，在施工单位主要存在两种形式的维修浪费：一是设备的失修。由于设备检查的漏项，预测不准确或经费不足，对设备不重视，造成的设备失修现象，使本来较好的设备、较完善的功能由于某一零件或部件的失修而造成其他零件与功能的连锁性急速损坏，设备性能状况恶化。二是过剩维修。这是由于对设备进行过多的维修，以及过分追求设备性能的完好，如要求修旧如新等，造成的维修浪费。只要正确操作并谨慎维护，盾构机就能够达到如下要求：(1)通过正确操作和维护、使用适宜的润滑剂进行充分润滑、密切注意设备的运行状态，就可以防止功能不正常；(2)维护工作必须严谨实施，确保盾构机能够安全可靠地运行，减少故障和停机次数。
参考文献：
[1] 杨晓强,薛瑞麟. 复合式盾构机作业故障的排除[J]. 工程机械与维修. 2006(01)
[2] 康峰,刘健. AVN2440DS泥水平衡盾构机的常见故障处理[J]. 隧道建设. 2006(S1)
[3] 郭希芹. 土压平衡式盾构机主驱动系统故障排除一例[J]. 建筑机械. 2007(19)
[4] 刘宏志. TBM及盾构机设备状态监测与故障诊断实用技术综述[J]. 隧道建设. 2007(06)
[5] 王国义. 盾构机推进系统及故障排除[J]. 山西建筑. 2008(02)
关键词： 盾构机 维护 故障处理
Abstract: with the quickening of the process of urbanization, the urban construction of rapid development, increasing the size of city, urban traffic is sharp growth trend, the shield construction machine use of more and more frequent, this paper briefly introduced the shield construction machine maintenance and common faults of treatment.
Keywords: shield construction machine maintenance fault handling
中圖分类号： U455文献标识码：A文章编号：
1818年英国工程师布鲁涅尔发明了盾构施工方法，并取得了专利。用于泰晤士河隧道施工。其后英美法相继进行的盾构的研究和应用。二十世纪初日本引进盾构，盾构在日本迅速发展和应用与创新。现在盾构主要生产国有日、德、美、英、法、加拿大等国家。盾构(英文为Shield)词的含义在土木工程领域中为遮盖物、保护物。这里把外形与隧道横截面相同,但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地中构成保护掘削机的外壳。该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合体称为盾构机。盾构是一种既能支承地层的压力、又能在地层中掘进的施工机具。盾构机管理和维护保养采用日常保养、每周保养和强制保养相结合的方式。除了在盾构机工作中进行“日检”和 “周检”保养外，每两周停机8～12 h进行强制性集中维修保养。在强制保养日，由机电工程师组织专业技术人员对其进行全面的保养和维护。
1、盾构机的维护保养
盾构机的维护保养贯彻“养修并重，预防为主”的原则，严格强调以保为主，以保代修，并严格执行保养、清洁、坚固、调整、润滑、防腐“十字作业法”。保养可分为例行保养和定期保养。例行保养在机械每班作业前后及运转中进行。定期保养，除一级保养由操作人员进行外，二、三级保养以保修人员为主，操作人员配合共同进行，包括以下几种情况：
（1）一级保养：主要在于维护机械完好的技术状况，确保正常运转；（2）二级保养：以检查调整为中心，从外部检查设备的工作情况，进行调整排除故障；
（3）三级保养：对主要部位进行解体检查或用仪器检测，及时消除隐患。
设备修理是修复由于正常或不正常的原因而造成的设备损坏和精度劣化。通过修理更换已经磨损、老化和腐蚀的零部件，使设备性能得到恢复，其实质是对设备有形磨损进行补偿，其目的是及时恢复机械设备的技术状况，延长使用寿命。
2、盾构机常见故障原因及对策
（1）三漏问题
a、漏气一般能通过听声音来辨别，漏气原因与漏油类似，多为接头松动，或螺纹配合不紧密，解决方法可以参照漏油故障解决方法。
b、漏水漏水多发生在管路接头处，解决方法也可以参照漏油的解决方法。有些情况发生在法兰连接处，需紧固法兰连接螺栓；如果紧固无效，请拆开法兰连接面，查看法兰密封垫片有无破损，如有损坏，及时更换。
c、漏油 液压驱动在盾构机内部占重要部分，漏油为液压常见故障，漏油多发生在管路接头处，漏油的原因视情况而定。一般有两种原因，一是接头连接处松动，这种情况用对应型号的扳手紧固即可，盾构机管路螺纹均为右旋，扳手顺时针扳为紧固。二是管路螺纹磨损，导致接头配合不紧密，此种情况可以缠一些生胶带在螺纹上。有些管路内部有密封圈，可能是密封圈老化、密封圈破损等原因造成，则需更换密封圈。漏油处理完之后，用干抹布擦干净管路及泄露的液压油，隔一段时间再来观察，如果仍然泄露，则需进一步处理。在拆开接头处理漏油故障过程中，注意不要让管路螺纹沾上杂质。
（2）注浆泵无法运转
如果启动注浆泵，注浆泵没有运转，需考虑一下原因：
注浆泵电源是否合闸；
注浆泵内部注浆材料凝固；
一般多为清洗不及时造成注浆材料凝固，请拆开注浆泵，对注浆泵吸入口、注浆泵内部进行清理。拆开注浆泵时，为防止注浆残余压力，应缓慢松懈拆开。同时注意，长时间停机，为避免注浆材料凝固，请确保浆箱无剩余浆液，清洗注浆泵，清洗注浆回路。
（3）头部周期性下降
盾构机在推进过程中，由于泥土仓实际土压力值低于理论值，使盾构机头部周期性地下降。造成盾构机“磕头”。
实际操作中，应使泥土仓土压力值略高于理论值，并在推进时按工况条件和地质情况在盾构机正面加入发泡剂、膨润土和水等改良土体的添加剂，改良开挖面的土体。施工过程中要根据隧道的埋深、所在位置的土层状况和地层变形量等信息的反馈，对土压力设定值、推进速度和注浆量等施工参数及时地进行调整。
（4）停止推进后泥土仓土压自动上升
盾构机停止往前推进后，泡沫系统已关闭，但由于泡沫系统某个进气阀故障，阀芯被卡住，进气阀仍处于开启状态，压力空气继续通过该进气阀进入泥土仓，导致在盾构机停止往前推进后泥土仓出现土压自动上升的现象。
若出现此现象，首先关掉空气压缩机，打开压缩空气储气罐的放气阀，放掉压力空气卸压，直至泥土仓土压不再上升为止。若泥土仓土压上升幅度很大，为防止地表面隆起，启动皮带输送机和螺旋输送机，打开螺旋输送机出土闸门，低速运转螺旋输送机，慢慢地出土，直至泥土仓土压降至正常值为止；若泥土仓土压上升幅度较小，不会引起地表面隆起，故不需要降低泥土仓土压。同时，检查泡沫系统空气进气阀，查明进气阀阀芯被卡住的具体原因，修理或更换进气阀，使进气阀能正常打开和关闭。
因此，要求操作人员在盾构机停止往前推进后，除正常检查维修盾构机外，一般不要离开操作室，以保证盾构机在出现异常情况时，能及时发现，并采取措施。
（5）电磁阀电源漏电保护器跳闸
电磁阀电源有ELB41~ELB45，分别控制不同区域的电磁阀。电磁阀电源跳闸的原因多为该电源下某个电磁阀接线短路，比如电磁阀接线处进水。电磁阀电源跳闸，如果合闸不上，则检查对应的电磁阀，观察电磁阀表面是否有水迹。如果没有明显迹象，则找到电磁阀对应的接线端子箱，通过拔下熔断器断开某个区域的电磁阀电源，测试并确定故障发生在哪个区域。确定区域之后，拔下所有的电磁阀熔断器，用万用表逐一测电磁阀接线电阻。如果某个电磁阀接线阻值很小几乎为零，就说明该电磁阀发生短路。找到对应的电磁阀，对电源接线进行检查。
总之，设备进行认真细致的维修、保养，可防止设备零部件非正常磨损与损坏，减缓磨损程度，延长修理间隔期，减少维修费用。目前，在施工单位主要存在两种形式的维修浪费：一是设备的失修。由于设备检查的漏项，预测不准确或经费不足，对设备不重视，造成的设备失修现象，使本来较好的设备、较完善的功能由于某一零件或部件的失修而造成其他零件与功能的连锁性急速损坏，设备性能状况恶化。二是过剩维修。这是由于对设备进行过多的维修，以及过分追求设备性能的完好，如要求修旧如新等，造成的维修浪费。只要正确操作并谨慎维护，盾构机就能够达到如下要求：(1)通过正确操作和维护、使用适宜的润滑剂进行充分润滑、密切注意设备的运行状态，就可以防止功能不正常；(2)维护工作必须严谨实施，确保盾构机能够安全可靠地运行，减少故障和停机次数。
参考文献：
[1] 杨晓强,薛瑞麟. 复合式盾构机作业故障的排除[J]. 工程机械与维修. 2006(01)
[2] 康峰,刘健. AVN2440DS泥水平衡盾构机的常见故障处理[J]. 隧道建设. 2006(S1)
[3] 郭希芹. 土压平衡式盾构机主驱动系统故障排除一例[J]. 建筑机械. 2007(19)
[4] 刘宏志. TBM及盾构机设备状态监测与故障诊断实用技术综述[J]. 隧道建设. 2007(06)
[5] 王国义. 盾构机推进系统及故障排除[J]. 山西建筑. 2008(02)