盾構(gòu)機(jī)是一種機(jī)、電、液一體化的大中型工程機(jī)械設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。地鐵施工現(xiàn)場自然環(huán)境情況復(fù)雜，增加了地鐵車站隧道盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)問題的概率，大大增加了地鐵施工成本，同時(shí)降低了地鐵施工的效率。根據(jù)施工團(tuán)隊(duì)的工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合人工智能技術(shù)，對(duì)地鐵車站隧道盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行區(qū)分，分析地鐵車站隧道盾構(gòu)機(jī)常見故障問題，減少盾構(gòu)設(shè)備故障率，對(duì)隧道盾構(gòu)設(shè)備故障分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以大大的提高地鐵建設(shè)的效率，有效的控制成本。

一、地鐵隧道盾構(gòu)機(jī)常見故障及解決措施

地鐵施工時(shí)，隧道里的水環(huán)境與空氣粉塵都會(huì)影響到盾構(gòu)機(jī)設(shè)備的正常使用，隧道施工過程中，隧道沖洗時(shí)產(chǎn)生的水汽和掘進(jìn)出土產(chǎn)生的粉塵會(huì)不可避免的進(jìn)到設(shè)備里，隨著隧道的長時(shí)間施工，水汽和粉塵在經(jīng)過一段時(shí)間的累積后，會(huì)對(duì)盾構(gòu)電氣元件、機(jī)械設(shè)備、流體機(jī)構(gòu)等產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致的故障大致如下：

1、電氣故障

原因：隧道水汽腐蝕，電氣元件產(chǎn)生銹蝕，導(dǎo)致電器短路，元件損壞，此類故障大部分發(fā)生在元件內(nèi)部，導(dǎo)致排查故障困難；而隧道粉塵進(jìn)入電器元件內(nèi)，可能使電氣元件短路或者電阻值變大，此類故障不易排查，會(huì)增加停機(jī)時(shí)間，而現(xiàn)場長時(shí)間連續(xù)不停機(jī)掘進(jìn)也增大了設(shè)備電氣故障概率。

解決措施：加強(qiáng)隧道通風(fēng)，減少隧道濕度，優(yōu)化出渣質(zhì)量，設(shè)備及時(shí)覆蓋保護(hù)。

2、機(jī)械故障

原因：盾構(gòu)設(shè)備機(jī)械故障相對(duì)于電氣故障來說比較容易處理，機(jī)械故障其實(shí)有預(yù)示性，如設(shè)備的銹蝕、磨損、或者設(shè)備震動(dòng)導(dǎo)致的螺栓松動(dòng)等等。

解決措施：重點(diǎn)做好“清潔、緊固、潤滑、調(diào)整、防腐”機(jī)械設(shè)備十字方針，落實(shí)機(jī)械設(shè)備日檢、周檢、月檢，可有效減少機(jī)械故障。

二、流體故障

1、流體故障

原因：流體故障也是盾構(gòu)施工的一大難題，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)流體故障的因素可概括為流體介質(zhì)污染，當(dāng)流體介質(zhì)被污染后，將會(huì)導(dǎo)致流體結(jié)果內(nèi)部零件密封損壞，流體介質(zhì)過濾網(wǎng)堵塞，流體介質(zhì)性能降低等故障；而地鐵施工導(dǎo)致隧道污染源很多，污染的途徑也很多，加上盾構(gòu)流體系統(tǒng)具有隱蔽性，導(dǎo)致故障排查更加困難。

解決措施：目前最有效的是規(guī)范操作，保護(hù)介質(zhì)清潔度，按時(shí)檢查，及時(shí)更換濾芯，重要機(jī)構(gòu)優(yōu)先使用優(yōu)質(zhì)液壓元器件。

2、其他因素

在施工現(xiàn)場除了上述故障，還有很多因素導(dǎo)致故障產(chǎn)生，設(shè)計(jì)不合理，管理不當(dāng)，檢查不到位等，需加強(qiáng)施工人員的專業(yè)技術(shù)能力，發(fā)動(dòng)全員參與檢修，各工作面相互配合落實(shí)檢查，防患于未然。

三、盾構(gòu)機(jī)現(xiàn)場故障問題及后果

例1：主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)故障，有異響，油溫異常升高。

原因：液壓流體污染，減速機(jī)銹蝕，導(dǎo)致減速機(jī)磨損劇烈。

后果：嚴(yán)重磨損后，將導(dǎo)致掘進(jìn)將無法進(jìn)行。

圖1 減速機(jī)齒輪

例2：推進(jìn)油缸滲油，導(dǎo)致此處分區(qū)壓力一直偏低。

原因：施工過程出現(xiàn)盾尾漏漿，漿液包裹在油缸軸上，掘進(jìn)前未清理，導(dǎo)致密封損壞。

后果：如推進(jìn)油缸密封徹底損壞，將導(dǎo)致此處油缸無法使用，嚴(yán)重影響隧道掘進(jìn)。

圖2 推進(jìn)油缸滲油

例3：同步注漿主軸處磨損，內(nèi)部污染嚴(yán)重。

原因：維保不及時(shí)，未定期注入潤滑脂，導(dǎo)致軸承處密封損壞，外部污染源進(jìn)入主軸承，損壞軸承。

后果：如同步注漿泵主軸軸斷，將無法有效進(jìn)行同步注漿，隧道掘進(jìn)無法進(jìn)行，嚴(yán)重影響施工進(jìn)程。

圖3 同步注漿主軸磨損劇烈

例4：掘進(jìn)面板顯示服務(wù)器斷開，無法進(jìn)行掘進(jìn)。

原因：PLC室后數(shù)據(jù)通信線處因震動(dòng)松動(dòng)，導(dǎo)致通信中斷，且有時(shí)連上有時(shí)斷開。排查異常費(fèi)時(shí)。

后果：影響正常掘進(jìn)，如在風(fēng)險(xiǎn)源階段停機(jī)，將導(dǎo)致地面風(fēng)險(xiǎn)源增大安全隱患。

圖4 PLC室控制線虛接

四、地鐵隧道盾構(gòu)機(jī)核心維保技術(shù)

1、根據(jù)即時(shí)參數(shù)維保

地鐵隧道盾構(gòu)機(jī)常見故障檢測是基于實(shí)時(shí)參數(shù)變化，通過使用不同的控制器對(duì)盾構(gòu)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測來完成；在盾構(gòu)機(jī)常見故障檢測過程中，通過傳感器的特性，從多源采集實(shí)時(shí)信息，構(gòu)建邏輯推理管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷進(jìn)行故障排查。在盾構(gòu)機(jī)及時(shí)巡檢的情況下，只存儲(chǔ)實(shí)時(shí)開關(guān)和實(shí)時(shí)模擬量輸入的異常現(xiàn)象，監(jiān)控系統(tǒng)將異常情況傳送給巡檢人員，巡檢人員將靠回傳的異常數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行邏輯推理。如果成功發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)的問題，檢查人員可以反饋給管理人員，并給出相應(yīng)的解決方案。如果根據(jù)異常數(shù)據(jù)信號(hào)沒有找到故障，可以轉(zhuǎn)移到基礎(chǔ)模糊的邏輯推理系統(tǒng)進(jìn)行邏輯推理測試，找出盾構(gòu)機(jī)設(shè)備故障的原因。

2、創(chuàng)建維保知識(shí)庫

隧道盾構(gòu)機(jī)的常見故障檢查工作人員一定要有比較豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，也一定能很好的運(yùn)用知識(shí)儲(chǔ)備。因此，應(yīng)該建立一個(gè)用于檢查盾構(gòu)機(jī)常見故障的知識(shí)庫。在整個(gè)地鐵施工過程中盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)問題的情況下，知識(shí)庫可以及時(shí)掌握常見故障的原因，并選擇合理的方法進(jìn)行處理。也可以選擇合理的方式來檢查地鐵站隧道盾構(gòu)機(jī)的常見故障。為打造豐富的盾構(gòu)機(jī)常見故障及巡檢知識(shí)庫，設(shè)備巡檢人員要充分意識(shí)到知識(shí)庫系統(tǒng)的儲(chǔ)備對(duì)地面盾構(gòu)機(jī)巡檢的效率的影響。涉及相對(duì)復(fù)雜的知識(shí)，相關(guān)設(shè)備檢測人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩帷４送猓诘罔F車站隧道盾構(gòu)機(jī)檢修的情況下，檢測人員應(yīng)選擇適合研究的檢測方法進(jìn)行檢修，提高地鐵車站隧道盾構(gòu)機(jī)檢修的高效性，降低因設(shè)備故障的概率。

3、設(shè)計(jì)推理機(jī)

推理機(jī)是隧道盾構(gòu)機(jī)常見故障檢測中不可缺少的部分。可根據(jù)以往隧道盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)信息和客戶輸入的相關(guān)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地進(jìn)行全方位的對(duì)接和操作。在圖書館系統(tǒng)中選取合適的知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用，根據(jù)隧道盾構(gòu)機(jī)的具體情況進(jìn)行基礎(chǔ)分析。以后再進(jìn)行一定的邏輯推理，隧道盾構(gòu)機(jī)的問題就會(huì)逐漸得到合理的檢查。在實(shí)踐中，盾構(gòu)機(jī)的常見故障受到各方面的影響，很難弄清楚問題的原因和表現(xiàn)形式之間的關(guān)系。因此，在推理機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該對(duì)這些要素進(jìn)行權(quán)衡和選擇。高效完成機(jī)械設(shè)備及電氣設(shè)備常見故障的檢測，需要設(shè)計(jì)消除方案中可用匹配矛盾的措施，建立各種標(biāo)準(zhǔn)引起的匹配所有權(quán)，完成對(duì)機(jī)械設(shè)備常見故障的合理檢測。

一般來說，盾構(gòu)機(jī)作為隧道施工的開挖設(shè)備，首先要保證其安全系數(shù)，確保工作中一切正常、實(shí)際操作，充分發(fā)揮其針對(duì)性，成為最高效實(shí)用的設(shè)備。所有正常的操作要在日常維護(hù)保養(yǎng)的幫助下完成。就設(shè)備而言，在整個(gè)應(yīng)用過程中，機(jī)械、設(shè)備和零部件無疑都會(huì)出現(xiàn)磨損，長時(shí)間使用后或多或少會(huì)出現(xiàn)故障。因此，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，首先要找出原因，分析常見故障的直接原因，以便更好地修復(fù)和解決，然后及時(shí)恢復(fù)施工，降低施工安全隱患，提高施工效益。

來源：軌道科技 

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