隧道盾構(gòu)機(jī)常見(jiàn)故障及處理方法總結(jié)

田 金

(中鐵工程裝備集團(tuán)機(jī)電工程有限公司, 四川 成都 610000)

隧道盾構(gòu)機(jī)常見(jiàn)故障及處理方法總結(jié)

田 金

(中鐵工程裝備集團(tuán)機(jī)電工程有限公司, 四川 成都 610000)

隧道盾構(gòu)機(jī)是一種現(xiàn)代建筑工業(yè)常見(jiàn)的一種高效率隧道挖掘機(jī)器。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用率非常高，操作場(chǎng)地環(huán)境比較嚴(yán)苛，所以盾構(gòu)機(jī)往往在施工操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)許多故障，施工工作人員應(yīng)為了應(yīng)對(duì)故障產(chǎn)生帶來(lái)的人身財(cái)產(chǎn)損失，而總結(jié)盾構(gòu)機(jī)使用方法和故障處理技巧與方式，從而為改善與創(chuàng)新新的隧道盾構(gòu)機(jī)提供經(jīng)驗(yàn)與準(zhǔn)備。

盾構(gòu)機(jī)；常見(jiàn)故障；隧道挖掘；故障分析

0 引言

隧道盾構(gòu)機(jī)作為一種效率極高，對(duì)人民生活產(chǎn)生影響最小，成本花銷最少的高科技施工建設(shè)工具，受到了全世界施工建筑行業(yè)的青睞與利用。特別是在交通建設(shè)當(dāng)中，隧道盾構(gòu)機(jī)更是扮演著必不可少的角色。在現(xiàn)代地鐵建設(shè)當(dāng)中，隧道盾構(gòu)機(jī)發(fā)揮的作用可謂是非常重要。全程地鐵的構(gòu)建都在隧道盾構(gòu)機(jī)挖掘隧道的基礎(chǔ)上建立起來(lái)。隧道盾構(gòu)機(jī)能夠高效率的完成任務(wù)的話，相當(dāng)于地鐵建設(shè)就完成大半了。只是在地鐵這樣大規(guī)模的地下隧道建設(shè)當(dāng)中，隧道盾構(gòu)機(jī)的使用頻率極高，所以盾構(gòu)機(jī)常常出現(xiàn)許多故障與問(wèn)題，盾構(gòu)機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)也成為地鐵施工方最需要研究與改善的方面。盾構(gòu)機(jī)涉及的結(jié)構(gòu)工程機(jī)械領(lǐng)域十分廣泛，如何利用這些領(lǐng)域不同的特征與性能，對(duì)其進(jìn)行改造與故障研究，就是本文所要探究的重要內(nèi)容。

1 盾構(gòu)機(jī)工作原理

盾構(gòu)機(jī)的外形是一個(gè)圓柱形的機(jī)械體，它可以通過(guò)嚴(yán)密的計(jì)算路段情況進(jìn)行一邊挖掘隧道、一邊向前自主前進(jìn)的操作。在挖掘隧道的過(guò)程當(dāng)中，它還需要臨時(shí)支撐起挖掘段隧道，防止隧道塌陷造成機(jī)械損失和人員安全健康的隱患。在這一過(guò)程當(dāng)中，盾構(gòu)機(jī)承受著土壤、地下水壓等的壓力，所以盾構(gòu)機(jī)全部憑借著自主能動(dòng)性加上人工操作的原理進(jìn)行嚴(yán)格縝密的隧道挖掘施工。

2 隧道盾構(gòu)機(jī)常見(jiàn)的故障及處理方式

2.1 盾構(gòu)機(jī)無(wú)法前行

盾構(gòu)機(jī)制造是統(tǒng)一的，但是在面對(duì)各種環(huán)境的挑戰(zhàn)下，統(tǒng)一的配置始終是有缺陷的，不能夠應(yīng)對(duì)所有的環(huán)境。所以盾構(gòu)機(jī)無(wú)法前行運(yùn)作最大的問(wèn)題就是環(huán)境條件引起的。首先施工地段含水量較大，導(dǎo)致土質(zhì)粘性增大，盾構(gòu)機(jī)前行時(shí)容易產(chǎn)生幾項(xiàng)嚴(yán)重的問(wèn)題。盾構(gòu)機(jī)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(gòu)機(jī)行駛前進(jìn)。水分含量較大的土壤表面也會(huì)相對(duì)較光滑，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)刀盤找不到挖掘著力點(diǎn)，使得刀盤空轉(zhuǎn)，白白損失能源動(dòng)力，更有甚者會(huì)導(dǎo)致刀盤由于空轉(zhuǎn)而脫落。當(dāng)濕潤(rùn)的土質(zhì)進(jìn)入土倉(cāng)后，由于粘性較大，甚至肯能導(dǎo)致土倉(cāng)無(wú)法及時(shí)排出、清理內(nèi)部土壤，使得土倉(cāng)堵塞，盾構(gòu)機(jī)也就無(wú)法正常進(jìn)行施工操作，被迫停止前行。土倉(cāng)壓力過(guò)大，使得盾構(gòu)機(jī)負(fù)載超標(biāo)，無(wú)法得到有效的循環(huán)處理，也會(huì)使得盾構(gòu)機(jī)無(wú)法前行。如果土壤質(zhì)地較硬且含有大量的巖石碎塊，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)刀盤工作壓力大，甚至可能會(huì)損壞刀盤，這也是盾構(gòu)機(jī)無(wú)法繼續(xù)前進(jìn)的重要原因之一。既然已經(jīng)知道施工環(huán)境可能會(huì)對(duì)盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生巨大的影響與損失，所以在建造盾構(gòu)機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到不同地理環(huán)境的特征，隨之為盾構(gòu)機(jī)配套服務(wù)相應(yīng)的維護(hù)使用設(shè)備，幫助盾構(gòu)機(jī)能夠面對(duì)并處理各種地理?xiàng)l件下的隧道施工問(wèn)題。比如遇到濕潤(rùn)土質(zhì)時(shí)，可以加入人工的施工團(tuán)隊(duì)力量，幫助快速清理粘性較大的濕潤(rùn)土壤，幫助盾構(gòu)機(jī)接觸阻礙，使得可以正常的進(jìn)行工作，也可以添加一些化學(xué)制劑，使得濕潤(rùn)土壤能夠固化，讓盾構(gòu)機(jī)能夠方便快捷的解決挖掘阻礙問(wèn)題。當(dāng)面對(duì)土質(zhì)較硬的情況，針對(duì)刀盤改善革新，使得刀盤更加堅(jiān)固，能夠?qū)箮r石的堅(jiān)硬難以破除的問(wèn)題。也可以使用碎石機(jī)，協(xié)助盾構(gòu)機(jī)正常的前行與運(yùn)作。

2.2 液壓系統(tǒng)

液壓技術(shù)的引用，是盾構(gòu)機(jī)中最重要的運(yùn)行環(huán)節(jié)之一。然而也是最容易產(chǎn)生問(wèn)題與故障的部分。最致命的問(wèn)題來(lái)源在于液壓元件中油液的污染，一旦油液有所污染會(huì)導(dǎo)致一系列的部件問(wèn)題故障產(chǎn)生。油液被污染，首先盛放油液的油箱在運(yùn)作時(shí)溫度會(huì)急劇升高，到達(dá)超負(fù)荷的極限是，油箱就有個(gè)能報(bào)廢。油液污染，其中可能含有一些顆粒物質(zhì)，這些顆粒會(huì)增加各部件之間的摩擦，在摩擦過(guò)快過(guò)多時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致部件被燒壞、產(chǎn)生故障。油液污染可能會(huì)導(dǎo)致油液結(jié)塊，會(huì)使得盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)通道、濾網(wǎng)等產(chǎn)生阻塞，使得油液不能夠順利的流通，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)不能正常工作，甚至?xí)鹌渌到y(tǒng)的損傷與運(yùn)作障礙。面對(duì)這一問(wèn)題，最根本的操作就是要及時(shí)清理油液、清理部件，勤更換油液。避免油液污染的發(fā)生，從最基本、最根本的地方解決最嚴(yán)峻的問(wèn)題。清洗部件時(shí)使用相同的油液對(duì)其進(jìn)行沖洗，保證部件之間的潤(rùn)滑防止過(guò)度摩擦產(chǎn)生損傷。在更換油液時(shí)，一定要使用相同種類的油液進(jìn)行填充補(bǔ)充，防止不同油液之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的可能性。在液壓系統(tǒng)中，如果有部件受到了損壞，一定要及時(shí)修理或者及時(shí)更換，防止在油液補(bǔ)充之后產(chǎn)生二次污染，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)癱瘓，無(wú)法再次使用。液壓系統(tǒng)的維護(hù)是長(zhǎng)期是永久的，切不可掉以輕心。

2.3 皮帶機(jī)故障

皮帶機(jī)在盾構(gòu)機(jī)中起到物理的帶動(dòng)運(yùn)行的主要作用，在隧道施工中也常常發(fā)生故障。這種故障也往往發(fā)生在地質(zhì)環(huán)境不同種，比如施工隧道土質(zhì)含水量過(guò)大，導(dǎo)致皮帶與引導(dǎo)器械之間進(jìn)入水分，水分有潤(rùn)滑作用，然而過(guò)于潤(rùn)滑，可能使皮帶本身具有的有效摩擦力降低，導(dǎo)致皮帶打滑，不能夠繼續(xù)帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)作。面對(duì)這樣的問(wèn)題，一定要保證皮帶的干燥，防止水泥對(duì)皮帶的影響，一旦打滑，可能會(huì)導(dǎo)致螺旋器、刀盤等空轉(zhuǎn)，使得兩者有脫落的可能性。而在砂石較多的施工場(chǎng)地，砂石等顆粒物質(zhì)可能會(huì)進(jìn)入皮帶機(jī)與帶動(dòng)器械之間，使得摩擦加劇，導(dǎo)致皮帶與器械產(chǎn)生磨損或者燒傷。這種時(shí)候需要有人工的幫助，幫助及時(shí)清理皮帶機(jī)中的工業(yè)殘?jiān)?，減少皮帶機(jī)的損傷。及時(shí)更換修理皮帶機(jī)，使皮帶機(jī)一直處于一種良好的應(yīng)用狀態(tài)。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在轉(zhuǎn)彎運(yùn)作的時(shí)候，皮帶機(jī)的負(fù)荷特別大，這種時(shí)候容易產(chǎn)生兩邊皮帶受重不均勻，導(dǎo)致皮帶機(jī)脫落，或者皮帶松動(dòng)，以至于盾構(gòu)機(jī)運(yùn)行有偏差，造成施工事故。盾構(gòu)機(jī)操作人員一定要及時(shí)，并且堅(jiān)持長(zhǎng)期檢查皮帶機(jī)，加固皮帶機(jī)，防止由于檢查疏忽導(dǎo)致的事故產(chǎn)生。皮帶由于處于長(zhǎng)期緊繃高壓的狀態(tài)，所以壽命也是有限的，更換質(zhì)量更好的皮帶機(jī)，使得盾構(gòu)機(jī)使用效率更高。

3 結(jié)語(yǔ)

隧道挖掘是現(xiàn)代建筑施工中常見(jiàn)的施工步驟，主要運(yùn)用在地鐵、隧道等交通建筑業(yè)當(dāng)中，由于這些建筑直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、民生福利的提高。所以隧道挖掘作為一項(xiàng)工程中最耗時(shí)耗力的工程項(xiàng)目，需要人類智慧與科技的相互結(jié)合，高效率、高質(zhì)量的完成隧道挖掘工程。所以盾構(gòu)機(jī)就此運(yùn)營(yíng)而生。在不影響人民生活健康、不破壞自然生態(tài)環(huán)境、不浪費(fèi)資源等前提下，盾構(gòu)機(jī)能夠短時(shí)間、高效率地完成隧道挖掘任務(wù)。但是在目前隧道工程施工中，盾構(gòu)機(jī)由于還處在技術(shù)發(fā)展的階段，所以還是產(chǎn)生了許多故障與問(wèn)題，本文就經(jīng)常出現(xiàn)的故障與問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，根據(jù)目前產(chǎn)生的問(wèn)題，探究其發(fā)生原因，總結(jié)解決故障的經(jīng)驗(yàn)，以便更好的維護(hù)修理盾構(gòu)機(jī)，幫助隧道施工更加快速高效率的完成。在目前的技術(shù)支持下，加上未來(lái)科技的應(yīng)用，建造出能夠適應(yīng)更多地理環(huán)境的盾構(gòu)機(jī)是目前盾構(gòu)機(jī)建設(shè)研究者正在探究的方面，作為盾構(gòu)機(jī)的使用者，一定要按照正確的使用維護(hù)方式，利用盾構(gòu)機(jī)創(chuàng)造出更多的交通經(jīng)濟(jì)財(cái)富。

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