隧道盾構機常見故障及處理方法總結

田 金

(中鐵工程裝備集團機電工程有限公司, 四川 成都 610000)

隧道盾構機常見故障及處理方法總結

田 金

(中鐵工程裝備集團機電工程有限公司, 四川 成都 610000)

隧道盾構機是一種現代建筑工業常見的一種高效率隧道挖掘機器。由于其結構復雜，使用率非常高，操作場地環境比較嚴苛，所以盾構機往往在施工操作時會出現許多故障，施工工作人員應為了應對故障產生帶來的人身財產損失，而總結盾構機使用方法和故障處理技巧與方式，從而為改善與創新新的隧道盾構機提供經驗與準備。

盾構機；常見故障；隧道挖掘；故障分析

0 引言

隧道盾構機作為一種效率極高，對人民生活產生影響最小，成本花銷最少的高科技施工建設工具，受到了全世界施工建筑行業的青睞與利用。特別是在交通建設當中，隧道盾構機更是扮演著必不可少的角色。在現代地鐵建設當中，隧道盾構機發揮的作用可謂是非常重要。全程地鐵的構建都在隧道盾構機挖掘隧道的基礎上建立起來。隧道盾構機能夠高效率的完成任務的話，相當于地鐵建設就完成大半了。只是在地鐵這樣大規模的地下隧道建設當中，隧道盾構機的使用頻率極高，所以盾構機常常出現許多故障與問題，盾構機的維護與保養也成為地鐵施工方最需要研究與改善的方面。盾構機涉及的結構工程機械領域十分廣泛，如何利用這些領域不同的特征與性能，對其進行改造與故障研究，就是本文所要探究的重要內容。

1 盾構機工作原理

盾構機的外形是一個圓柱形的機械體，它可以通過嚴密的計算路段情況進行一邊挖掘隧道、一邊向前自主前進的操作。在挖掘隧道的過程當中，它還需要臨時支撐起挖掘段隧道，防止隧道塌陷造成機械損失和人員安全健康的隱患。在這一過程當中，盾構機承受著土壤、地下水壓等的壓力，所以盾構機全部憑借著自主能動性加上人工操作的原理進行嚴格縝密的隧道挖掘施工。

2 隧道盾構機常見的故障及處理方式

2.1 盾構機無法前行

盾構機制造是統一的，但是在面對各種環境的挑戰下，統一的配置始終是有缺陷的，不能夠應對所有的環境。所以盾構機無法前行運作最大的問題就是環境條件引起的。首先施工地段含水量較大，導致土質粘性增大，盾構機前行時容易產生幾項嚴重的問題。盾構機可能將粘性大的土壤擠壓形成難以挖掘、密度較大的土墻，阻礙盾構機行駛前進。水分含量較大的土壤表面也會相對較光滑，導致盾構機刀盤找不到挖掘著力點，使得刀盤空轉，白白損失能源動力，更有甚者會導致刀盤由于空轉而脫落。當濕潤的土質進入土倉后，由于粘性較大，甚至肯能導致土倉無法及時排出、清理內部土壤，使得土倉堵塞，盾構機也就無法正常進行施工操作，被迫停止前行。土倉壓力過大，使得盾構機負載超標，無法得到有效的循環處理，也會使得盾構機無法前行。如果土壤質地較硬且含有大量的巖石碎塊，導致盾構機刀盤工作壓力大，甚至可能會損壞刀盤，這也是盾構機無法繼續前進的重要原因之一。既然已經知道施工環境可能會對盾構機產生巨大的影響與損失，所以在建造盾構機時應當考慮到不同地理環境的特征，隨之為盾構機配套服務相應的維護使用設備，幫助盾構機能夠面對并處理各種地理條件下的隧道施工問題。比如遇到濕潤土質時，可以加入人工的施工團隊力量，幫助快速清理粘性較大的濕潤土壤，幫助盾構機接觸阻礙，使得可以正常的進行工作，也可以添加一些化學制劑，使得濕潤土壤能夠固化，讓盾構機能夠方便快捷的解決挖掘阻礙問題。當面對土質較硬的情況，針對刀盤改善革新，使得刀盤更加堅固，能夠對抗巖石的堅硬難以破除的問題。也可以使用碎石機，協助盾構機正常的前行與運作。

2.2 液壓系統

液壓技術的引用，是盾構機中最重要的運行環節之一。然而也是最容易產生問題與故障的部分。最致命的問題來源在于液壓元件中油液的污染，一旦油液有所污染會導致一系列的部件問題故障產生。油液被污染，首先盛放油液的油箱在運作時溫度會急劇升高，到達超負荷的極限是，油箱就有個能報廢。油液污染，其中可能含有一些顆粒物質，這些顆粒會增加各部件之間的摩擦，在摩擦過快過多時，可能會導致部件被燒壞、產生故障。油液污染可能會導致油液結塊，會使得盾構機液壓系統通道、濾網等產生阻塞，使得油液不能夠順利的流通，導致液壓系統不能正常工作，甚至會引起其他系統的損傷與運作障礙。面對這一問題，最根本的操作就是要及時清理油液、清理部件，勤更換油液。避免油液污染的發生，從最基本、最根本的地方解決最嚴峻的問題。清洗部件時使用相同的油液對其進行沖洗，保證部件之間的潤滑防止過度摩擦產生損傷。在更換油液時，一定要使用相同種類的油液進行填充補充，防止不同油液之間產生化學反應的可能性。在液壓系統中，如果有部件受到了損壞，一定要及時修理或者及時更換，防止在油液補充之后產生二次污染，導致液壓系統癱瘓，無法再次使用。液壓系統的維護是長期是永久的，切不可掉以輕心。

2.3 皮帶機故障

皮帶機在盾構機中起到物理的帶動運行的主要作用，在隧道施工中也常常發生故障。這種故障也往往發生在地質環境不同種，比如施工隧道土質含水量過大，導致皮帶與引導器械之間進入水分，水分有潤滑作用，然而過于潤滑，可能使皮帶本身具有的有效摩擦力降低，導致皮帶打滑，不能夠繼續帶動機械運作。面對這樣的問題，一定要保證皮帶的干燥，防止水泥對皮帶的影響，一旦打滑，可能會導致螺旋器、刀盤等空轉，使得兩者有脫落的可能性。而在砂石較多的施工場地，砂石等顆粒物質可能會進入皮帶機與帶動器械之間，使得摩擦加劇，導致皮帶與器械產生磨損或者燒傷。這種時候需要有人工的幫助，幫助及時清理皮帶機中的工業殘渣，減少皮帶機的損傷。及時更換修理皮帶機，使皮帶機一直處于一種良好的應用狀態。當盾構機在轉彎運作的時候，皮帶機的負荷特別大，這種時候容易產生兩邊皮帶受重不均勻，導致皮帶機脫落，或者皮帶松動，以至于盾構機運行有偏差，造成施工事故。盾構機操作人員一定要及時，并且堅持長期檢查皮帶機，加固皮帶機，防止由于檢查疏忽導致的事故產生。皮帶由于處于長期緊繃高壓的狀態，所以壽命也是有限的，更換質量更好的皮帶機，使得盾構機使用效率更高。

3 結語

隧道挖掘是現代建筑施工中常見的施工步驟，主要運用在地鐵、隧道等交通建筑業當中，由于這些建筑直接關系到社會經濟的發展、民生福利的提高。所以隧道挖掘作為一項工程中最耗時耗力的工程項目，需要人類智慧與科技的相互結合，高效率、高質量的完成隧道挖掘工程。所以盾構機就此運營而生。在不影響人民生活健康、不破壞自然生態環境、不浪費資源等前提下，盾構機能夠短時間、高效率地完成隧道挖掘任務。但是在目前隧道工程施工中，盾構機由于還處在技術發展的階段，所以還是產生了許多故障與問題，本文就經常出現的故障與問題進行了簡單的闡述，根據目前產生的問題，探究其發生原因，總結解決故障的經驗，以便更好的維護修理盾構機，幫助隧道施工更加快速高效率的完成。在目前的技術支持下，加上未來科技的應用，建造出能夠適應更多地理環境的盾構機是目前盾構機建設研究者正在探究的方面，作為盾構機的使用者，一定要按照正確的使用維護方式，利用盾構機創造出更多的交通經濟財富。

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1007-6344（2017）10-0301-01