地鐵盾構設備狀態故障與檢測關鍵技術探究

史剛敏

（中鐵二十局集團第三工程有限公司，重慶 400065）

科技的發展使人們的出行方式有了很大的改善，由最原始的步行到后來的騎馬、馬車，到了新時期的自行車和汽車，慢慢演變到現在的公交、地鐵以及飛機等，這些交通工具使得我們的出行時間和經費都有了極大的減少，但是隨著人口的密度增加，經常會出現一些交通擁堵的情況，因此地鐵就應運而生，成了現如今都市生活中最常見的交通工具，同時，人們積極響應低碳環保的綠色生活，地鐵也恰好能夠滿足這一需求，因此，地下施工成了現在的熱門建設項目。

1 地鐵盾構設備狀態故障與檢測的意義

近幾年，科學技術一直處于高速發展狀態，地鐵的普及也是十分的迅速，成了大多數人出行的交通工具，正是因為使用人的數量很多，因此安全性的問題就顯得尤為重要。作為建造地鐵通道的地鐵盾構設備，它擁有多種零部件，構造復雜，且尺寸較大，同時施工過程中發生故障的可能性也大。因此，人們對于地鐵盾構設備的檢查需要時刻關注，避免因故障帶來很嚴重的安全隱患。而盾構設備維持正常的運行，需要擁有專業的技術人才和檢測手段，才能及時解決故障問題，要不然就會延誤工期和增加施工成本。所以對于地鐵盾構設備的狀態故障檢測是十分有必要的。

2 關于盾構設備發生故障的原因

盾構設備是集機、電、液、傳感、信息技術于一體的專用設備，廣泛應用于城市建設、鐵路、公路、市政、水電隧道工程。盾構機的絕大部分工作機構主要由液壓系統驅動來完成，液壓系統可以說是盾構機的心臟，起著非常重要的作用。下面具體對液壓泵和液壓回路發生故障的因素進行分析。

2.1 液壓泵發生故障的原因

液壓泵是整個盾構設備里的液壓系統的動力源泉，也是整個系統的核心結構部件，同時也是故障經常發生的部位，因此在故障檢測中，這個部位的檢測十分重要。液壓泵開始工作時，會有一種力生成，這些力在一定條件下可以變成振源。振源會向外部傳播出一定的信息，其中，它有著3種傳播信息的方式：第一種是以金屬元件為介質來向外部傳播信息，形成了外殼和機器底座的震動異常；第二種是以油為介質向外進行信息傳播，對壓力油路造成壓力，油路受到壓力開始擺動，以此來向外傳播信息；第三種就是以空氣中的氣體來做介質，對著空氣發出震動，從而形成噪音的方法來對外傳播信息，這個就是液壓泵的工作原理。

一旦液壓泵處發生故障，我們就可以根據這3種傳播信息的方式對其進行排查，通過震動、壓力、油滴以及噪音對其進行檢測。一般情況下，正常的軸向柱塞泵能量都是在基本頻率和高倍頻率較為集中，并且沒有很大的區別，當軸向柱塞泵出現故障，基本頻率的能量就顯得集中一些。這時可以對每個時間段的指標進行檢測，觀察指標是否維持在正常水平下，倘若每項都正常，頻譜圖中顯示也正常，就說明液壓泵沒有出現故障。

2.2 液壓回路發生故障的原因

液壓系統在一個封閉的回路里可能出現的故障有以下幾點：第一,可能是由于壓力的失常，壓力值的不確定因素導致整個系統產生失壓的現象；第二，可能是使用的油沒有達到相關規定的標準，油有質量問題，不夠干凈，其中存在雜質，因而在進行檢測時我們可以采用3種方法對使用的油進行檢測，分別是鐵譜法檢測、理化性能指標監測以及光譜法檢測；第三，就是液壓系統里的油缸運行時出現了差錯，導致了整個原件在執行的時候出現了一些問題；第四，可能是由于液壓系統內外泄從而導致出現故障。這4點都有可能是造成液壓回路故障的因素，我們在進行液壓回路故障檢測時，應該密切關注這4個位置，來防止故障的發生。

3 關于地鐵盾構設備狀態故障和檢測的技術

3.1 構建相關的數據庫

地鐵盾構設備的零部件繁多，系統復雜，其中可能引起故障的因素有很多，每當我們遇到這些故障時，應當將故障發生的原因以及解決該故障的方法存入相關的數據庫中，給后面人再次遇到相關故障時能夠有一定的參考，以便及時采取修復措施。擁有一個信息量足夠大的數據庫是十分有必要的，倘若發現有什么故障發生，可以及時去數據庫中查找相關材料，并對故障挑選一個最適合的方案來進行解決。一個數據庫的存在，不僅僅能夠給你在不懂的地方提供幫助，也能讓你對發現新故障時，能夠及時的記錄其中，給以后使用的人提供便利，在帶來方便的同時，也需要對其問題進行不斷的補充，使得整個數據庫對地鐵盾構設備狀態故障的問題研究越來越完善。同時，使用數據庫，還能極大的加快檢測時的速率，對整個施工項目起著積極作用。

3.2 設計一臺推理機

數據庫構建完畢后，接下來的工作就是能夠及時搜索到數據庫中我們需要的相關內容，就跟我們使用字典是一樣的，我們需要使用一些關鍵詞才能找到我們所需要的關鍵部分，這個時候，推理機這一設計就緊隨其后的出現了。所謂推理機，就是當我們輸入一些相關的數據進去，它能夠很快的搜索數據庫，找出相關故障出現的癥結所在，再根據故障發生的實際情況做具體的分析，逐一排查，最后找到設備故障的具體因素和最佳的解決方案。由于設備的故障原因很難確定，推理機的出現可以很好地解決這方面的問題，快速檢測到故障發生原因，提出解決方案，及時找到關鍵癥結，我們可以很快的對盾構設備進行修理，極大的減少了我們在這上面花費的時間，也加快了工作的工作效率，由此可見，推理機的作用很重要。

3.3 實時參數的監控

地鐵盾構設備的實時參數的監控是十分有必要的，這一項技術的實施，就是利用了傳感器的特征，傳感器通過收集到的數據，傳輸到推理機中，然后推理機根據傳輸的數據與數據庫中數據進行比較，倘若出現故障，傳感器傳輸的數據就會與數據庫中數據不一致，同時，推理機會對該數據在數據庫中進行搜索，找出其故障出現的原因以及解決故障的具體方法，最后傳輸到檢測人員的顯示屏中，運用了這一項技術，能夠極快地發現問題、找出問題、最后解決問題，這一門技術可謂地鐵盾構設備故障檢測的一大利器。

4 地鐵盾構設備的后期保養

對于地鐵盾構設備的后期保養問題也十分重要，一個再完好的設備，后期如果沒有一套良好的保養流程，最后也會出現很多問題，因此，對于地鐵盾構設備的保養，我有以下幾點建議：①我們在使用完畢后，不能隨意地進行拆解，應當在拆解的同時進行檢測工作，一旦出現問題，可以及時對設備進行維修工作。②對一些設備的零部件進行維修時，不能沒有目的的更換零部件，否則可能會將一些沒有出毛病的零件給換掉，最后引起浪費。③嚴控質量不合格的設備零部件，很多企業喜歡以次充好，將質量差的零件拿出來銷售，這種質量不合格的零部件，就很容易給施工項目帶來安全隱患，買完了零部件一定要對其進行質量檢測工作，以防一些殘次零件進入其中，給整個項目帶來不好的影響，甚至引發一些安全事故。④對于設備的保養，我們得盡可能少的拆卸或者安裝，這樣可以防止零件因為使用次數過多，從而造成磨損，影響機器設備的使用壽命。

這些都是我們在對設備進行保養時應該做到的，雖然這些工作看似細小，但對我們今后施工的安全有極大的保障。

5 結語

地鐵盾構設備狀態的故障與否，是確保地鐵施工安全進度的關鍵，所以對于這方面的檢測，我們不能有一丁點的馬虎和大意，嚴格按照檢測要求進行故障檢查工作，對于設備方面，我們一定要進行極其嚴格的質量安全檢測，防止設備的一些零件質量不達標，最后給整個項目帶來安全隱患，只有在安全工作做到位的前提下，我們才能開展下一步的工作。在整個檢測項目中，我們可以通過數據庫，總結前人的經驗，增加自己的見解，使得整個數據庫越來越完善，對今后相關工作能夠提供幫助。