盾構(gòu)機是一種機、電、液一體化的大中型工程機械設(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)機出現(xiàn)問題的概率，大大增加了地鐵施工成本，同時降低了地鐵施工的效率。根據(jù)施工團隊的工作經(jīng)驗，結(jié)合人工智能技術(shù)，對地鐵車站隧道盾構(gòu)機的運行情況進行區(qū)分，分析地鐵車站隧道盾構(gòu)機常見故障問題，減少盾構(gòu)設(shè)備故障率，對隧道盾構(gòu)設(shè)備故障分析具有重要的現(xiàn)實意義，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)機常見故障及解決措施

地鐵施工時，隧道里的水環(huán)境與空氣粉塵都會影響到盾構(gòu)機設(shè)備的正常使用，隧道施工過程中，隧道沖洗時產(chǎn)生的水汽和掘進出土產(chǎn)生的粉塵會不可避免的進到設(shè)備里，隨著隧道的長時間施工，水汽和粉塵在經(jīng)過一段時間的累積后，會對盾構(gòu)電氣元件、機械設(shè)備、流體機構(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，會增加停機時間，而現(xiàn)場長時間連續(xù)不停機掘進也增大了設(shè)備電氣故障概率。

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

2、機械故障

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

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

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)機流體故障的因素可概括為流體介質(zhì)污染，當流體介質(zhì)被污染后，將會導(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，保護介質(zhì)清潔度，按時檢查，及時更換濾芯，重要機構(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)計不合理，管理不當，檢查不到位等，需加強施工人員的專業(yè)技術(shù)能力，發(fā)動全員參與檢修，各工作面相互配合落實檢查，防患于未然。

三、盾構(gòu)機現(xiàn)場故障問題及后果

例1：主驅(qū)動減速機故障，有異響，油溫異常升高。

原因：液壓流體污染，減速機銹蝕，導(dǎo)致減速機磨損劇烈。

后果：嚴重磨損后，將導(dǎo)致掘進將無法進行。

圖1 減速機齒輪

例2：推進油缸滲油，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，掘進前未清理，導(dǎo)致密封損壞。

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

圖2 推進油缸滲油

例3：同步注漿主軸處磨損，內(nèi)部污染嚴重。

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

后果：如同步注漿泵主軸軸斷，將無法有效進行同步注漿，隧道掘進無法進行，嚴重影響施工進程。

圖3 同步注漿主軸磨損劇烈

例4：掘進面板顯示服務(wù)器斷開，無法進行掘進。

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

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

圖4 PLC室控制線虛接

四、地鐵隧道盾構(gòu)機核心維保技術(shù)

1、根據(jù)即時參數(shù)維保

地鐵隧道盾構(gòu)機常見故障檢測是基于實時參數(shù)變化，通過使用不同的控制器對盾構(gòu)機狀態(tài)進行監(jiān)測來完成；在盾構(gòu)機常見故障檢測過程中，通過傳感器的特性，從多源采集實時信息，構(gòu)建邏輯推理管理系統(tǒng)進行實時診斷進行故障排查。在盾構(gòu)機及時巡檢的情況下，只存儲實時開關(guān)和實時模擬量輸入的異?，F(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)信號進行邏輯推理。如果成功發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)機的問題，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)進行邏輯推理測試，找出盾構(gòu)機設(shè)備故障的原因。

2、創(chuàng)建維保知識庫

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

3、設(shè)計推理機

推理機是隧道盾構(gòu)機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)地進行全方位的對接和操作。在圖書館系統(tǒng)中選取合適的知識進行應(yīng)用，根據(jù)隧道盾構(gòu)機的具體情況進行基礎(chǔ)分析。以后再進行一定的邏輯推理，隧道盾構(gòu)機的問題就會逐漸得到合理的檢查。在實踐中，盾構(gòu)機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，在推理機的設(shè)計過程中，應(yīng)該對這些要素進行權(quán)衡和選擇。高效完成機械設(shè)備及電氣設(shè)備常見故障的檢測，需要設(shè)計消除方案中可用匹配矛盾的措施，建立各種標準引起的匹配所有權(quán)，完成對機械設(shè)備常見故障的合理檢測。

一般來說，盾構(gòu)機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、實際操作，充分發(fā)揮其針對性，成為最高效實用的設(shè)備。所有正常的操作要在日常維護保養(yǎng)的幫助下完成。就設(shè)備而言，在整個應(yīng)用過程中，機械、設(shè)備和零部件無疑都會出現(xiàn)磨損，長時間使用后或多或少會出現(xiàn)故障。因此，當盾構(gòu)機出現(xiàn)問題時，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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