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摘要：随着城市地铁的飞速发展，盾构机作为一种高效掘进机械在地铁建设中得到广泛的应用，盾构机构越来越受到人们的重视，了解盾构机的常见故障有利于在施工中及时处理盾构故障，确保盾构保质保量完成掘进任务。本文针对土压平衡盾构机常见的故障问题进行分析，并提出了相应的预防措施，确保盾构在实际施工中顺利推进。
关键词：盾构机，故障分析，预防措施，土压平衡
1、引言
对于盾构机的种类而言，虽然后构机的种类非常之多，但是其工作原理基本相通。在实际施工的过程之中，对盾构机的合理使用以及维护措施，可以有效且充分的发挥其所有的优势，以此提高整个工程的效率，并为推进整个地下挖掘工程的不断发展奠定良好的基础。因此分析及预防盾构施工常见故障，针对问题做出相应的处理措施，这样才能保证盾构施工顺利进行。
2、盾构机常见故障分析及预防措施
2.1 盾构刀盘轴承失效
（1）现象及原因分析
盾构刀盘轴承失效，刀盘无法转动，盾构失去切削功能无法推进。原因如下：
盾构刀盘轴承密封失效，砂土等杂质进入轴承内，使轴承卡死。滚柱无法在滚道内滚动，轴承损坏；封腔的润滑油脂压力小于开挖面平衡压力，易引起盾构正面的泥土或地下水夹着杂质进入轴承，使轴承磨损，间隙增大，从而导致保持架受外力破坏而使滚柱散乱，轴承无法转动而损坏；轴承的润滑状态不好，使轴承磨损严重，进而损坏。
（2）预防措施
设计密封性能好、强度高的土砂密封，保护轴承不受外界杂质的侵害；密封腔内的润滑油脂压力设定要略高于开挖面平衡压力，并经常检查油脂压力；经常检查轴承的润滑情况，对轴承的润滑油定期取样检查。
（3）治理方法
修复主轴承。
2.2 盾构推进压力低
（1）现象及原因分析
盾构推进压力无法达到推进所需的压力值。原因如下：
推进主溢流阀损坏，压力无法调到需要的压力值；推进油泵损坏，无法输出需要的压力；阀板或阀件有内泄漏，无法建立起需要的压力；密封圈老化或断裂，造成泄漏，无法建立起需要的压力；千斤顶内泄漏，无法建立需要的压力；推进、拼装压力转换开关失灵，无法建立推进所需的高压。
（2）预防措施
不使系统长期工作在较高压力工况下；保证液压系统的清洁；保证油温不致过高，冷却系统要常开；经常检查液压系统，及时发现问题，进行修复。
（3）治理方法
修复或更换主溢流阀；修复或更换油泵；找出泄漏部件，予以更换修复；更换老化或损坏的密封圈；更换千斤顶的密封装置，保证千斤顶的性能；修复或更换推进、拼装压力转换开关或电磁阀。
2.3 盾构推进系统无法动作
（1）现象及原因分析
盾构推进系统可以建立压力但千斤顶不动作。原因如下：
换向阀不动作，使千斤顶无法伸缩；油温过高，连锁保护开关起作用而使千斤顶不能动作；刀盘未转动、螺旋机未转动等连锁保护开关起作用而使千斤顶不能动作；先导泵损坏，无法建立控制油压，无法对液压系统进行控制；管路内混入异物，堵塞油路，使液压油无法到达；滤油器堵塞。
（2）预防措施
保持液压油的清洁，避免杂物混入油箱内，拆装液压元件时保持系统的清洁；按操作方法正确使用；发现故障及时修理，不随便将盾构的连锁开关短接，不强行启动盾构设备；按要求正确设定、调定好系统的压力。
（3）治理方法
检查控制电路是否故障，换向电信号是否传到电磁阀，修复电路。如换向阀卡住，则更换换向阀；先排除别的故障，再检查推进系统的故障；修复或更换先导泵；判断杂物在管路内的位置并设法取出；更换滤油器。
2.4 液压系统漏油
（1）现象及原因分析
液压系统的管路、管接头漏油，影响液压系统的正常运行。
原因如下：
油接头因液压管路震动而松动，产生漏油；“O”型圈密封失效，使油接头漏油；油接头安装位置困难，造成安装质量差，产生漏油；油温高，液压油的粘度下降，造成漏油；系统压力持续较高，使密封圈失效；系统的回油背压高，使不受压力的回油管路产生泄漏；密封圈的质量差，过早老化，使密封失效。
（2）预防措施
经常检查液压系统的漏油情况，发现漏点及时消除；结构设计、安装尺寸要合理；使用冷却系统，使油温保持在合适的工作温度内；注意控制系统压力，不要长时间在高压下工作；增大回油管路的管径，减少回油管路的弯头数量，使回油畅通；阀板、密封油箱油接头等结构的设计要合理。
（3）治理方法
将松动的油接头进行复紧；将漏油的油接头“0”型圈进行更换；采用特殊的扳手对位置狭小的油接头进行复紧。
2.5 皮带运输及打滑
（1）现象及原因分析
皮带运输机打滑，驱动辊旋转而皮带不转，螺旋输送机排出的土堆积在皮带运输机的进料口，甚至堆积在隧道内，影响盾构推进。原因如下：
皮带的张紧程度不够；皮带运输机的刮板刮土不干净，粘附在皮带上的土被带到驱动辊上，使皮带打滑；在螺旋机中加水过多，或排出的土太湿，水或湿土流到皮带反面，引起皮带打滑；推进结束时来将皮带机上的土排干净就停机，下一次皮带运输机重载启动，使皮带打滑。
（2）预防措施
在皮带安装并运行了一段时间后，皮带会变松，应将皮带张紧装置重新调节到适当的位置；经常调整刮板的位置，使刮板与皮带间的空隙保持在1—1．5mm 之间；注意观察螺旋机内排出的土的干湿程度，调整加水流量；每次推进完毕，应将皮带运输机上的土全部排人土箱，皮带运输机启动时应是空载启动。
（3）治理方法
清理驱动辊上粘附的粘土，清理皮带上粘附的粘土，进一步张紧皮带，如张紧装置已调节到极限位置，应将皮带割短后重新接好再进行张紧。
2.6 千斤顶行程、速度无显示
（1）现象及原因分析
千斤顶行程、速度无显示，盾构推进控制困难。原因如下：
冲水清理时有水溅到千斤顶行程传感器，使传感器损坏，无法检测数据；拼装工踩踏在千斤顶活塞杆，损坏了传感器的传感部件，使传感器无法检测数据；传感器的信号线断路，使信号无法传送到显示器。
（2）预防措施
进行清理时避免用水冲洗，以免电气设备漏电、短路等情况的发生；设计作业平台，使拼装工不站立到千斤顶活塞杆上作业；传感器的信号线布置部位要适当，施工人员注意不要踩踏到电线。
（3）治理方法
损坏的传感器进行更换；检查线路的断点，重新接线，恢复系统。
2.7 盾构内气动元件不动作
（1） 现象及原因分析
盾尾油脂泵、气动球阀等气动元件不动作，使盾构无法正常推进。原因如下：
系统存在严重漏气点，压缩空气压力达不到规定的压力值；受水汽等影响，使气动控制阀的阀杆锈蚀卡住；气压太高，使气动元件的回位弹簧过载而疲劳断裂，气动元件失灵。
（2）预防措施
安装系统时连接好各管路接头，防止泄漏。使用过程中经常检查，发现漏点及时处理；经常将气包下的放水阀打开放水，减少压缩空气中的含水量，防止气动元件产生锈蚀；根据设计要求正确设定系统压力，保证各气动元件处于正常的工作状态。
（3）治理方法
找出气路中的漏气点，进行堵漏，恢复系统压力；修复或更换损坏的元件。
3、总结
在隧道工程施工中，盾构机长时间运行状态下，容易产生许多故障与问题，本文就经常出现的故障与问题进行了简单的阐述，根据常见问题，探究其发生原因，总结解决故障的经验，以便更好的维护修理盾构机，帮助隧道施工更加快速高效率的完成。
参考文献：
[1]吴竟营.地铁隧道盾构机常见故障及处理方法[J].设备管理与维修,2020(18):65-66.
[2]李志国.地铁盾构设备状态故障与检测关键技术[J].科技创新导报,2020,17(05):16+18.