浅谈盾构施工常见机械故障及处理措施

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:曹恒基
[导读] 摘 要在盾构施工过程中,保证盾构机正常运转,是保证盾构工期的最关键环节,保证盾构的正常运行,可以大大提高经济效益。深入了解盾构机的内部组成和管路结构,详细地介绍盾构机的常见故障,如控制电路、液压机械控制系统,然后提出针对性的解决措施,额外对盾构后配套的常见故障提出指导性解决措施,如龙门吊和电瓶车。
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        摘 要在盾构施工过程中,保证盾构机正常运转,是保证盾构工期的最关键环节,保证盾构的正常运行,可以大大提高经济效益。深入了解盾构机的内部组成和管路结构,详细地介绍盾构机的常见故障,如控制电路、液压机械控制系统,然后提出针对性的解决措施,额外对盾构后配套的常见故障提出指导性解决措施,如龙门吊和电瓶车。
        关键词:盾构机;电路;管路;故障;维保
        1.地铁盾构风险及控制研究概述
        对于地铁或是隧道盾构法施工方面,学界及工程界众多专家积累了丰硕的成果可资借鉴。学者王义盛针对地铁建设中盾构法的应用为例,从风险分析角度对其进行阐述,并针对风险分析结果对盾构法施工风险管控要素展开研究,对盾构法在地铁施工应用过程中可能出现的风险进行了详细的拆解,为地铁盾构法施工提供具有前瞻性的建议;学者崔根群,林大涌针对地铁盾构隧道下穿既有运营铁路施工展开研究,总结盾构施工经验,提出了地铁盾构隧道下穿既有运营铁路施工风险控制对策;学者朱元伟以西安地铁盾构施工为例,针对邻近建筑物条件下盾构法施工展开研究,并对其进行风险评估以及减灾技术等相关问题的阐述;学者黄俐则针对北京地铁盾构施工沉降风险控制进行研究,并在研究过程中建立模型构建对软土地层应用盾构法时的各类常见风险给出了针对性建议;学者孙明伟通过对地铁盾构隧道下穿海河施工风险进行研究,使用模糊分析的方法对该风险进行了评估];学者吴贤国、张立茂、张博等,分别对地铁盾构隧道施工对邻近建筑物风险分析以及地铁盾构法施工风险管理展开学术研究。总体而言,这些宝贵的研究成果为地铁及隧道盾构施工的工程管理以及工艺改进提供了有力的支撑。
        2.盾构机常见故障处理方法
        2.1液压机械故障处理方法(拼装机、双轨梁)
        2.1.1拼装机发生以下故障时解决方法
        (1)问题:拼装机行走无动作,当操作遥控器时,按下后退键发现拼装机不能后退,其他动作均正常。解决:打开拼装机接收盒,观察拼装机遥控器信号有无传递过来,然后再观察推进油缸操作箱的PLC模块信号是否有反馈,这时PLC有两种形式,后退触电指示未亮,一要考虑信号被拦截,二要考虑触点烧毁,后者发生的概率很小,所以第一要找到信号被被拦截的触点开关,找到触点开关并观察触点开关,确定触点开关为常闭点还是常开点,然后解决这一问题。
        (2)问题:瓶装机不能吸管片,遥控操作不能吸合,手动可以吸合管片。解决:操作遥控器不能吸合,说明信号接收器的指令没有传达下去,先观察接受盒里面有没有接收到电信号,如果有依次按步骤查找,若手动操作可以吸附,可以判定是信号有问题,看真空吸盘本地操作箱里面的PLC模块,如果模块上面挂的指示灯没有按照指定的动作而亮起,证明该信号有问题。
        (3)问题:拼装机俯仰、偏摇、K块伸缩无动作,首先判断操作手是否将信号传递过去,如果传递过去还无动作再继续解决。解决:如果有电信号过去先确定控制液压阀组的电磁阀线圈是否好坏。如果电磁阀线圈可以吸合里面的顶针证明是好的,我们就可查液压系统,反之更换线圈。
        (4)问题:红蓝缸大臂无动作解决:红蓝缸大臂无动作,首先要确定泵站是否有动作,如果有,证明阀组有问题,把问题细小化,查阀组有无打开,解决这一问题。
        2.1.2双轨梁发生以下故障时,分析并解决方法
        (1)问题:双轨梁在工作的情况下,突然无动作。解决:首先将电源空开断开,将其外壳拆除,将电源合闸,用万用表量继电器进线端是否有电,如果有电证明保险丝是好的,如果没有电证明保险丝损坏直接更换保险丝。


        (2)问题:双轨梁其他动作均正常,链条上下无动作。解决:当其他动作均正常时,证明双轨梁电源及信号均正常,所以考虑双轨梁链条上下限位是否有问题,检查后恢复即可。
        (3)问题:双轨梁在吊管片时突然下坠。解决:双轨梁空载时可以正常使用,但在吊起重物时会出现下坠的现象,这种情况基本可以直接确定是双轨梁刹车问题,将刹车拆下来更换新刹车。
        (4)问题:双轨梁吊起重物时,突然停在空中不动。解决:出现这一情况,首先需要确定所有的动作信号都是正常的,然后检查电机,如果电机还是运动的,但是没有动作,可以确定时双轨梁离合器松动,需要把刹车拆除后,调整一下位置,再安装并调整离合器。
        2.2控制电路故障处理方法
        2.2.1高压电跳电及低压侧跳闸高压侧或者低压侧跳电,首先观察指示灯,如果绿灯亮起,说明电源处于断开状态,如果是红灯亮起,证明电源是合闸状态。当高压柜或者低压柜发生跳电,第一时间要疏散人员,因为此时输送高压电是存在一定危险的。当高压电跳闸之后,打开柜子,观察蓄能器是否有电,再安装合闸按钮(戴绝缘手套),立刻与高压柜分开,待柜子指示灯亮起之后再关闭高压柜门。低压侧合闸,首先判断导致跳闸的原因,当跳闸之后打开内部柜子,如果过载保护器都处于正常状态下,方可进行合闸。
        2.2.2PLC程序控制故障目前盾构机里面的PLC故障都是指指令错误或者是PLC模块自身损坏,如果出现指令和条件都满足,而PLC还是没有信号显示,需要厂家对PLC程序进行改动。当在司机室电脑上PLC出现报警时,第一时间不要先进行复位,可以直接打开网路程序,查找是哪个点出现问题,方便准确快速的找到故障的位置,以红蓝油缸只能伸出不能缩回为例:当出现问题是,查找PLC,看连锁页面是不是所有条件都满足,如果发现都满足,可以确定是PLC模块触点损坏,更换PLC模块触点,如果是有一项存在问题,解决这一项后,就可以恢复PLC了。
        3.盾构施工后配套设备故障处理方法
        门吊时常发生打大车、小车急停,主钩下滑,小车溜车,全体停止等故障。(1)问题:大车、小车急停故障,龙门吊正在工作的过程中,突然没有动作,按复位键,指示灯不恢复。解决:如果出现大车、小车复位还未有动作,可以判断没有信号传输过去,需要用万用表测继电器线圈是否有电,如果没有则需要把主电源开关合闸,变频器复位即可恢复运转。(2)问题:主钩在吊重物时会出现溜勾现象,空载时可以正常使用。解决:当龙门吊空载可以使用,吊起管片或者泡沫等大型重物有溜勾的迹象,这是门吊刹车失效导致的。将门吊主钩放置地面,上面用钢丝绳拉住,打开门吊刹车观察是刹车磨损还是液压装置开启,根据实际情况需要和更换刹车片和液压油缸。(3)问题:龙门吊电源指示灯全部熄灭。解决:当龙门吊主电源没有电信号时,我们可以检查主电源线是否有电,如果主电源线的进线配电柜有电,则证明线路有破损,这时需要将电源切断,按照线路排查,根本原因是龙门吊电缆长期在地面上摩擦,导致局部磨损漏电。
        结论
        盾构法在当前我国地铁工程施工过程中应用十分广泛,但是考虑到盾构法施工具有一定的风险性,因此在施工过程中应严格把控环境因素以及人为因素对于地铁盾构施工带来的影响,在实际施工过程中严格依照盾构法施工的工艺流程进行施工,根据工程性质建立相关风险评价模型,以此来对地铁盾构施工时可能遭遇的风险进行逐点拆析,做好相应的风险控制工作。
        参考文献:
        [1]王义盛.浅析地铁盾构施工的安全风险管理[J].工程建设与设计,2018,14:212-213.
        [2]崔根群,林大涌.地铁盾构隧道下穿既有运营铁路施工风险评估[J].建筑机械,2018(04):63-67+4.
        [3]朱元伟.邻近建筑物条件下西安地铁盾构施工风险评估及减灾技术[D].西安:西安科技大学,2015.
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