中铁装备公司技术服务分公司---土压平衡盾构机常见故障案例分析与处理
盾构机常见故障分析
盾构机常见故障原因及对策1．漏油液压驱动在盾构机部占重要部分，漏油为液压常见故障，漏油多发生在管路接头处，漏油的原因视情况而定。
一般有两种原因，一是接头连接处松动，这种情况用对应型号的扳手紧固即可，盾构机管路螺纹均为右旋，扳手顺时针扳为紧固。
二是管路螺纹磨损，导致接头配合不紧密，此种情况可以缠一些生胶带在螺纹上。
有些管路部有密封圈，可能是密封圈老化、密封圈破损等原因造成，则需更换密封圈。
漏油处理完之后，用干抹布擦干净管路及泄露的液压油，隔一段时间再来观察，如果仍然泄露，则需进一步处理。
在拆开接头处理漏油故障过程中，注意不要让管路螺纹沾上杂质。
2漏气漏气一般能通过听声音来辨别，漏气原因与漏油类似，多为接头松动，或螺纹配合不紧密，解决方法可以参照漏油故障解决方法。
3漏水漏水多发生在管路接头处，解决方法也可以参照漏油的解决方法。
有些情况发生在法兰连接处，需紧固法兰连接螺栓；如果紧固无效，请拆开法兰连接面，查看法兰密封垫片有无破损，如有损坏，及时更换。
4螺栓松动有些螺栓处在经常振动的位置，比如拼装回旋马达机座上的螺栓，加泥泵周围的螺栓，还有电动机的机座等。
由于振动，这些螺栓比较容易松动，应定时检查，加以紧固。
5 注浆管路上的控制阀对操作无响应选中注入口阀，注入口阀通常会在短时间开闭，如果超过一段时间，也没有全闭、全开时，要考虑以下的原因。
（1）空气驱动阀（1-2秒）：供给空气圧力、流量的低下，注入口阀处的同步注浆材料凝固。
（2）注入口阀（1秒）：注入口开闭用液压泵停止，注入口阀处的同步注浆材料凝固。
（3）电动球阀（9-10秒）：注浆材料凝固，电磁阀电源没有合闸。
对于空气压力、流量低下，应启动空压机补充气压；如果压力正常，还不能驱动，则拆开对应的管路，检查注浆材料是否凝固，如果凝固，则应清除管路中的凝固材料，对管路进行清洗，保证管路通畅。
6 注浆管路压力过高或者过低盾构机有四条注浆管路，每个管路上设一压力传感器，在注浆触摸屏上有注浆压力值显示，不同注入压力其背景颜色不同。
土压平衡盾构施工中常见问题及措施
接触盾构机半年多了，对盾构机常见的问题有了一定的认识和体会，总结下以供参考学习！1 盾构机身滚动问题盾构机身滚动是由于刀盘切削开挖面土体产生的扭矩大于盾构机壳体与隧道洞壁之间的摩擦力矩而产生的。
在两地层分界面掘进时，由于岩性差别太大且岩层稳定性较好，此时扭矩很大，而盾构机壳体与洞壁之间只有部分产生摩擦力，当摩擦力矩无法平衡刀盘切削土体产生的扭矩时将引起盾构机身的滚动，过大的滚动会影响管片的拼装，也会引起隧道轴线的偏斜。
一般情况下，当滚动偏差超过0.5°时，应及时采用以下方法进行纠正。
1）针对性地加注泡沫减小刀盘扭矩。
2）及时注浆，确保注浆量，采用活性浆液等措施增大盾构周边摩擦力。
3）改变刀盘旋转方向，放慢推进速度。
2 泥饼问题盾构机穿越粘性土层时，由于刀盘面需维持较高的压力，而且温度一般也很高。
这样粘性土在高温、高压作用下易压实固结产生泥饼，特别是在刀盘的中心部位。
当产生泥饼时，掘进速度急剧下降，刀盘扭矩也会上升，大大降低开挖效率，甚至无法掘进。
施工中主要采取下列措施。
1）在到达这种地层之前把刀盘上的部分滚刀换成刮刀，增大刀盘的开口率。
2）适量增加泡沫的注入量，减小碴土的黏附性，降低泥饼产生的几率。
3）刀盘背面和土仓压力隔板上设搅拌棒，以加强搅拌强度和范围，并通过土仓隔板上搅拌棒的泡沫孔向土仓中注射泡沫，改善渣土和易性，增大渣土流动性。
4）必要时螺旋输送机内也要加入泡沫，以增加碴土的流动性，利于碴土的排出。
5）采用2/3仓土加气压模式掘进。
6）一旦产生泥饼，可空转刀盘使泥饼在离心力的作用下脱落。
确保开挖面稳定的情况下也可采用人工进仓清除。
3 螺旋输送机喷涌问题当基岩裂隙水发育时，隔水层厚度不一致且常缺失。
在这种地层中，如果盾构机没有连续掘进或掘进间歇，以及同步注浆不密实形成流水通道，水压较大，土质不良，进入土仓的渣土不具有一定的塑性（粘土矿物质含量少，密水性差），那么承压水与无塑性渣土容易形成螺旋输送器喷涌。
中铁装备公司技术服务分公司土压平衡盾构机常见故障案例分析与处理PPT课件
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目录
刀盘及主驱动系统 推进铰接系统
管片拼装系统 出渣系统
液压、流体系统常见故障
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刀盘及主驱动系统
专业制造 专业服务
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刀盘及主驱动系统
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若要启动刀盘，必须保 证所有的启动条件都已经满 足。在相关的启动条件满足 后，上位机相应显示项会变 绿。如启动条件中有一项不 变绿，就说明该项没有启动 或启动功能出现故障，应立 即对其进行检查，排除故障 后启动。
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刀盘及主驱动系统
在广州、深圳、北京、大连、 成都等复合式地层以及像重庆 泥岩和砂岩地层中掘进时，除 了要考虑渣土改良系统的影响， 更要注意刀具磨损带来的影响。 滚刀的大面积磨损或损坏会严 重影响刀盘扭矩、推力、推进 速度等参数。在这些地层中， 除了定期开仓检查更换刀具外， 如发现参数变化较大，应立即 停机检查刀具，以免造成其他 严重后果。
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刀盘及主驱动系统
1、内循环水低液位报警 如果内循环水液位低于设定值，冷却泵会停止工作，引起空压
机、驱动马达等冷却系统故障，最终停机。 处理措施：在水位低于设定报警值前及时加注蒸馏水直至报警取 消。 2、 HBW脉冲计数低于最低值
如果HBW泵工作时脉冲计数低于最低设定值，在刀盘运行时间 超过设定的保护值时，刀盘会自动停止转动。
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刀盘及主驱动系统
HBW油脂系统说明：
TC1 HBW气动泵启动条件：HBW维修开关正常，油脂桶不空，调试模式或盾体、 （螺机）阀至少有其一打开； 内、外（螺机）HBW密封控制模式：一分钟为一个控制周期，满足注脂启动条件 情况下。前30秒打开外密封注入气动阀，当检测此路注入达到3个脉冲或者30秒时 间到时关闭此路气动阀，随之打开内密封注脂气动阀，此路注脂脉冲达到2次或者 20秒时间到时关闭此路气动阀（随之打开螺机注脂气动阀，此路注脂脉冲达到1次 或者10秒时间到时关闭此路气动阀）； TC1 HBW油脂泵在启动后，内、外密封（螺机密封）气动阀任何一路打开的情况 下，TC1 HBW油脂泵即启动； 计数监视：内、外密封小于1次/min时即报警；内或者外密封持续两分钟检测脉冲 都小于1次/min时即报警且停止刀盘；
土压平衡式盾构机异常现象产生原因和处理方法
土压平衡式盾构机异常现象产生原因和处理方法汪茂祥(中铁十六局集团机械维修中心,北京100018)[中图分类号] U45513+9 [文献标识码] C [文章编号] 10012554X(2003)0520032202Abnormal phenomena cause and its treatment for soil balance shield machineWAN G Mao2xiang土压平衡式盾构机是依靠开挖面土层的压力与泥土仓土体作用在开挖面上的压力相平衡以保持开挖面相对稳定而不致坍塌的原理来工作的。
它主要适用于软土地层的隧道施工,具有公害少、安全和适应性强,而且开挖时可以控制地面沉降,减少对地面建筑物的影响等优点。
目前正广泛地应用于我国和世界各国城市地铁的施工建设。
在土压平衡式盾构机的实际操作中,常会遇到一些异常现象,笔者根据自己实际操作经验,对异常现象产生原因及其相应的处理方法归纳总结如下。
(1)盾构机正常推进时,泥土仓内土压大幅度突降。
产生原因:这是由于泥土仓内空气含量较多,泥土仓的土压主要由空气压力形成,而且泥土仓内含有大量的水,泥水混合液很稀,压力空气容易穿过稀泥进入螺旋输送机前闸门(入土闸门),通过螺旋输送机从其后闸门(出土闸门)迅速喷出,使泥土仓内压力空气瞬时大量释放,导致泥土仓内的土压大幅度突降;在较松软的地质中,泥土仓内的大量压力空气有时会通过盾构机外壳的松软土层向盾尾方向移动,最后在中盾和尾盾连接处穿过尾盾的密封条向盾构机内部释放压力空气,也会造成泥土仓内的土压大幅度突降。
处理方法:遇此情况时,螺旋输送机应立即停止出土,关闭螺旋输送机及其出土闸门。
盾构机继续往前推进,使泥土仓土压尽快恢复至正常值,以保持开挖面土层的稳定,防止由于泥土仓压力突降而引起地层发生变化,引起地表面出现较大幅度沉降。
同时在操作中,应根据土质情况和刀盘扭矩的大小,减小泥土仓内的加水量,调整泡沫系统中空气的比例,并减小泡沫量,降低泥土仓内水和空气的含量。
中铁装备公司技术服务分公司---盾构机维保注意事项(维保说明)----范延晓20120719
中国中铁17~23、26、27号与重庆的岩石地质
CREC No. 17
盾构直径 驱动类型 驱动功率 总推力 最高日进度
6280mm Frequency
Converter
660Kw 37000KN 33m
CREC No. 27
盾构直径 驱动类型 驱动功率 总推力 最高日进度
6280mm Frequency
中铁系列盾构机维保注意事项-----主要内容
第1章维护保养概述 第2章 刀盘刀具 第3章 主驱动系统 第4章 推进及铰接装置 第5章 盾尾密封装置 第6章 人闸装置 第7章 拼装系统 第8章 渣土改良及排渣系统
第9章 同步注浆系统 第10章 液压动力系统 第11章 电气控制系统 第12章 测量导向系统 第13章 车架结构及辅助设备 第14章 状态监测 第15章 维保案例
第3章、主驱动系统
中铁系列盾构使用的三 类主轴承。
主轴承的检查与保养事项
1、每天检查主轴承齿轮油油位，并作记录。 2、检查主轴承齿轮油温度，如温度不正常须立即停机并查找原因。 3、检查主轴承密封油脂分配马达动作是否正常，（观察油脂分配马达上的脉冲 传感器的发光二极管闪烁次数正常为5~7次）。在检查刀盘时，进入土仓实际检 查主轴承密封油脂的溢出情况。（正常应有油脂从密封处溢出） 4、检查主轴承外圈润滑脂注入情况。（观察油脂分配器工作是否正常，溢流阀 是否有油脂溢出。如有油脂溢出表明管路堵塞，要及时检查清理。） 5、每天给主轴承内圈密封注润滑脂，并检查内圈密封的工作情况。 6、定期提取主轴承齿轮油油样送检，根据检查报告决定是否需要更换齿轮油或 滤芯。更换齿轮油同时必须更换滤芯。 7、定期检查齿轮油滤芯，并根据进出口压力差开关反映的情况判断是否更换滤 芯。 8、定期检查主轴承与刀盘螺栓连接的紧固情况。
土压平衡式盾构机维保及故障分析
土压平衡式盾构机维保及故障分析摘要：随着隧道工程、城市轨道和地下管廊施工中盾构工法的广泛应用，盾构机作为一种高效集成的专用大型机械设备，市场保有量逐年增加，因此盾构机的维护保养和故障排除就显得尤为重要。
本文就土压平衡式盾构机为例提出了一些日常保养方法和全面维保措施，同时以实际工程中盾构机设备故障为例，分析了盾尾螺栓断裂和刀具磨损严重的故障原因及处理方式，为减少盾构机故障发生提供了参考。
关键词：土压平衡式盾构机日常保养全面维保故障分析1前言盾构机作为一种集隧道掘进、泥土运输、管片拼装于一体的专用大型机械设备，被广泛应用于隧道工程掘进技术环节。
因其自动化程度高、多系统集成、工作环境恶劣等特点，盾构机的维护保养和故障排除一直以来都是难度大、项目多、专业技术性高的工作。
文中所述盾构机为复合式土压平衡式盾构机。
2 盾构机的维护保养措施为了使盾构机在隧道掘进中保持良好的运行状态，必须适时进行清洁、紧固、润滑等维护，才能减少故障，充分发挥机械设备工作效能，延长盾构机使用寿命。
维护保养工作是按照盾构机各主要组成系统进行的，按照保养时间和保养内容在这里分为日常保养和全面维保两方面来阐述。
2.1盾构机的日常保养盾构机的日常保养工作虽然繁杂，但都是围绕十字作业方针进行的。
清洁工作往往最直观地反映出设备工作状态，工作内容以清洁主轴承内密封处、盾尾底部、管片安装机行走轨道、管片输送小车、皮带机从动轮处、推进油缸活塞表面、所有电机及泵、所有阀组、配电柜内外为主，其中盾尾、皮带机和注浆管路清洁尤为重要。
润滑就是对运动部件加注润滑油脂来防止部件磨损，首先要检测盾构机自动润滑系统是否正常，然后对需手动润滑的部位进行油脂涂抹。
紧固主要是为了防止连接处松动，主要发生在机械和电气连接部位以及液气线路部位，发现松动立即紧固，同时也要注意有些连接件需要保证扭矩适当调整紧固程度。
调整就是根据施工中设备的状况，对盾构机的皮带机刮板、铰接密封等不合理的地方进行整改，对冷却、排污系统进行改进。
土压平衡盾构机施工常见突发情况原因及应急处理
城市建筑工程近年来随着国内盾构机生产及施工水平的不断提高，盾构法施工在国内隧道工程施工中得到了越来越广泛的应用。
虽然国内盾构法施工技术已基本成熟但是施工中大大小小的事故还是频繁发生，其主要原因之一便是行业发展太快，相关技术管理人员储备不足，部分技术管理人员对盾构法施工经验不足，对盾构法施工原理掌握不够，遇到突发事件处理不当；针对这种情况本文就土压平衡盾构机施工中常见突发事件的形成原因及处理方法加以探讨和总结，希望能为部分同仁提供一定的帮助。
一、土压平衡盾构机几种常见突发情况及原因分析1.刀盘不转。
a、刀具损坏、脱落，造成扭矩突然增大，当大于其安全扭矩时，刀盘停止旋转，再次启动困难。
b、盾构掘进结束后，立即停止刀盘旋转，停机扭矩过大。
c、掌子面的突然坍塌或失稳造成刀盘被卡住。
d、渣土改良不好。
e掘进复合地层刀盘贯入度过大，导致刀具被地层卡住。
f止浆板损坏注浆浆液逆流到掌子面，或地层加固浆液进入掌子面，盾构停机时间较长时浆液凝固把刀盘裹住。
g 遇到孤石、异物或建（构）筑物被卡。
h急停按钮被按下或设备故障。
2.盾体卡死。
a、刀具、刀盘磨损严重，开挖直径不足。
b、地层中异物挤压卡住盾体。
c、转弯时盾体与地层干涉。
d、盾尾间隙未控制好，盾尾与管片干涉。
e、盾构长时间停机，盾体被注浆浆液或地层加固浆液包裹。
3.主轴承密封损坏。
a、设计不合理、制造过程存在缺陷。
b、盘、土仓结泥饼后土仓温度持续居高不下。
c、地层中存在坚硬的异物，异物进入土仓造成轴承部位损坏。
d、盾构机操作人员没有掌握渣土改良效果，没有实时观测土仓和渣土温度。
e、设备运转过程中没有及时足量的注入油脂或油脂质量不达标，杂物进入密封。
f、冷却水循环未起效果，密封温度长期过高。
4.盾尾密封失效。
a、盾尾密封设计不合理、自身质量或安装质量存在缺陷，始发前手涂油脂质量不达标。
b、盾尾油脂质量不达标、注入量不足、注入方法不合理。
c、区间距离过长密封磨损、疲劳损坏。
土压平衡盾构机常见故障案例分析与处理
盾构机PLC通信：
盾构机PLC通信：
盾构机PLC通信：
盾构机PLC通信：
盾构机PLC通信：
PLC“电源模块”指示灯
INTF （红色）内部故障（5v/24v短路或过载） BAF （红色）电池故障（背板总线电池电压过低） BATT1F （黄色）电池1故障（极性接反、缺少电池、电池耗尽） BATT2F （黄色）电池2故障（极性接反、缺少电池、电池耗尽） DC5V （绿色）输出电压在允许范围内 DC24V （绿色）输出电压在允许范围内 FMR 按钮 故障消息复位 待机开关 在“0”位时，不允许对外供电
8、长按琴台”复位按键“（左上角）直至上位机”参数界面“参数变为初始值。
盾构机常规数值及其PLC组态 刀盘及主驱动系统 推进铰接系统
目录
管片拼装机系统 出渣系统 液压流体常见故障
刀盘及主驱动系统：
刀盘及主驱动系统：
若要启动刀盘，必须保 证所有的启动条件都已经满 足。在相关的启动条件满足 后，上位机相应显示项会变 绿。如启动条件中有一项不 变绿，就说明该项没有启动 或启动功能出现故障，应立 即对其进行检查，排除故障 后启动。
1、Fieldbus LED RUN （LED off ，没有现场总线连接） 2、Fieldbus LED BF （LED on ,错误闪烁） 3、Fieldbus LED DIA （LED on ，总线耦合器已经找到波特率，
土压平衡盾构施工中常见的问题及措施
密封装置损坏
密封装置老化、磨损或损坏，导致密封效果不佳。
密封材料选择不当
密封材料耐久性差或与盾构机不兼容，导致密封失效。
密封系统维护不到位
密封系统维护不及时或操作不当，导致密封系统失效。
推进系统故障
液压系统故障
液压系统压力不足或波动 大，导致推进力不足或不 稳定。
推进油缸故障
推进油缸磨损、泄漏或卡 滞，导致推进力不均匀或 失效。
常见问题及措施的重要性
01
地面沉降
土压平衡盾构施工引起的地面沉降是一个常见问题。如果沉降过大，可
能导致管线损坏、道路塌陷等后果。采取措施如加强土体加固、调整盾
构参数等可以有效减少沉降。
02
渗漏水
隧道或地铁工程中，渗漏水是一个普遍存在的问题。长期渗漏可能导致
结构腐蚀、影响使用安全。采取措施如加强防水设计、改善材料性能等
施工管理
施工管理不当可能导致安全事故和质量问题。采取措施如加 强施工现场管理、落实安全生产责任制等可以降低事故发生 的风险。
02
土压平衡盾构施工常见问题
土压控制不当
01
02
03
土压波动大
由于开挖面土质不均匀、 出渣量不稳定等原因，导 致土压波动较大，影响施 工安全。
土压设定不合理
土压设定值过高或过低， 可能导致开挖面失稳或刀 盘磨损加剧。
土压监测不准确
土压监测设备故障或数据 传输错误，导致土压控制 不准确。
刀盘磨损严重
刀具材料选择不当
刀具更换不及时
刀具材料硬度不足或耐磨性差，导致 刀盘磨损严重。
刀具磨损达到极限后未及时更换，导 致刀盘进一步磨损。
刀具磨损监测不到位
刀具磨损监测设备故障或数据传输错 误，导致刀具磨损情况不明。
盾构机刀盘常见故障及原因分析
泡沫口搅拌棒仿行刀滚刀耐磨条周边开口开口槽切刀弧形刮刀 刀盘结构图 盾构机刀盘常见故障（损坏）及原因分析蒙先君（中铁隧道股份有限公司TBM 二分公司）摘要：总结了在盾构施工过程中刀盘常见的故障与损坏的方式，分析了其产生的原因，提出了相应的解决方法。
关键字：盾构机 刀盘 原因分析1． 刀盘工作原理与结构特点1.1 刀盘工作原理土压平衡盾构通过液压马达驱动刀盘旋转来切削围岩，并通过给掌子面与土仓隔板之间充满的、经过搅拌的碴土加压（油缸推力）的方式来稳定掌子面。
根据不同的工程，不同的地质条件，在刀盘上设置不同数量、不同类型的刀具来进行开挖，同时通过螺旋输送机排土来保持土压在设计允许的范围内。
1.2 结构特点我集团引进海瑞克盾构机（S179，S180）刀盘为轮辐式，直径6230mm ，开挖直径6280mm ，刀盘面板厚度550mm ，从法兰盘底面到刀盘面板高1410mm ，刀盘总重约55t 。
为了保证刀盘的整体结构强度和刚度，刀盘结构为焊接箱形结构。
1.2.1 开口形式 刀盘开口形式为对称分布的八个长条孔，开口尽量靠近刀盘的中心位置，以利于中心部位碴土的流动。
刀盘的开口率根据安装的刀具类型不同而有所变化，当全部安装硬岩刀具时开口率为28%，当安装齿刀时刀盘开口率可以达到30%。
1.2.2 耐磨设计刀盘的周边布设三道耐磨条，刀盘面板焊接格栅状耐磨材料，充分保证刀盘在硬岩掘进时的耐磨性能。
1.2.3 刀具盾构机刀具是根据工程地段地质特点，和刀具在软、硬岩中不同的破岩机理来进行设计和选择的。
刀盘上可以安装不同类型的刀具以适应不同地层的开挖，主要刀具类型为：双刃滚刀、中心滚刀、齿刀、切刀、弧形刮刀和仿形刀。
其中滚刀和齿刀的刀座形式相同，根据不同的地质类型两种刀具可以互换。
在硬岩中掘进时刀盘需安装双刃滚刀、中心刀，在软岩中掘进时可以根据需要把双刃滚刀、中心刀更换为对应形式的齿刀。
具体刀具型式及设计特点见下表：刀具型式表双刃中心刀用于硬岩掘进，在软土中可以换装齿刀。
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8、内、外密封跑道磨损 原因： ①使用寿命内正常的接触磨损 。 ② EP2润滑油脂注入量不足， 加速了磨损速度。 ③ HBW注入量不够，导致土仓 内的渣土进入跑道，造成磨损。 严重时，油脂进入主驱动齿轮 箱。
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1、内循环水低液位报警 如果内循环水液位低于设定值，冷却泵会停止工作，引起空压 机、驱动马达等冷却系统故障，最终停机。
处理措施：在水位低于设定报警值前及时加注蒸馏水直至报警取 消。
2、 HBW脉冲计数低于最低值
如果HBW泵工作时脉冲计数低于最低设定值，在刀盘运行时间 超过设定的保护值时，刀盘会自动停止转动。
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处理措施： ①观察HBW泵是否工作正常，是 否有严重漏气等现象 ②观察进气压力是否过低而导致 泵动作缓慢 ③观察泵出口压力是否过大，管 路已堵塞 ④检查中盾部位HBW分配马达是 否正常工作 ⑤检查有分配马达或者管路有 没有堵塞和内部磨损的现象。
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HBW油脂系统说明：
TC1 HBW气动泵启动条件：HBW维修开关正常，油脂桶不空，调试模式或盾体、 （螺机）阀至少有其一打开； 内、外（螺机）HBW密封控制模式：一分钟为一个控制周期，满足注脂启动条件 情况下。前30秒打开外密封注入气动阀，当检测此路注入达到3个脉冲或者30秒时 间到时关闭此路气动阀，随之打开内密封注脂气动阀，此路注脂脉冲达到2次或者 20秒时间到时关闭此路气动阀（随之打开螺机注脂气动阀，此路注脂脉冲达到1次 或者10秒时间到时关闭此路气动阀）； TC1 HBW油脂泵在启动后，内、外密封（螺机密封）气动阀任何一路打开的情况 下，TC1 HBW油脂泵即启动； 计数监视：内、外密封小于1次/min时即报警；内或者外密封持续两分钟检测脉冲 都小于1次/min时即报警且停止刀盘；
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推进系统
2、推进油缸内泄 以一项目为例，在正常掘进的过程中， 其中有3根油缸经常存在顶不到管片的现 象，它们分别在不同的组。 证明方法：在管片拼装模式下，通过将 推进油缸顶紧管片，拆开油缸回油管路， 继续加压伸出油缸时，由于油缸行程未 改变，油缸回油口有液压油源源不断地 流出（见附图），因此证明该油缸内泄。 油缸内泄会造成伸出动作不正常，最终 影响正常推进。
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刀盘及主驱动系统
（3）刀具安装质量差。因检查间隔时间长，使刀具长期在不可控状态下工作，一 旦发生螺栓失效，将导致刀具产生移位或晃动，并在振动和冲击作用下，进一步 损坏刀座和楔紧块，从而使刀具安装的配合面受到损坏，以至于发生联锁反应， 导致后期刀具大面积出现问题。如下图所示，到安装斜面不到位差1.1mm时，刀 高就会变动5.7mm。
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刀盘及主驱动系统 推进铰接系统 管片拼装系统 出渣系统 液压、流体系统常见故障
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刀盘及主驱动系统 若要启动刀盘，必须保 证所有的启动条件都已经满 足。在相关的启动条件满足 后，上位机相应显示项会变 绿。如启动条件中有一项不 变绿，就说明该项没有启动 或启动功能出现故障，应立 即对其进行检查，排除故障 后启动。
3、主驱动内、外密封EP2压力低报警停机 多点泵持续启动1分钟后内/外EP2油脂密封压力没有达到 0.4Bar时报警,延时一分钟后叫停刀盘。 多点泵启动1分钟后，当内/外密封压力小于0.4Bar报警， 报警持续10分钟，报警叫停刀盘； 内/外密封压力大于6Bar报警；检查方法与HBW类似。
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刀盘及主驱动系统
建议： （1）及时检查刀具、减小刀具检查间隔 每次换完刀具掘进第一环后，开仓检查换刀质量，掘进15环或每天安排专门时 间，定时进行刀具检查。 （2）合理选择掘进参数，确保刀具工况 合理选择总推进力，确保刀具不过载，特别要关注掘进姿态和盾尾铰接压力变 化。合理选择刀盘转速，硬岩工况下，建议采用高转速3.m。 （3）注意刀具安装质量 结合面清洁无夹渣（特别是要注意掘进期间，刀具螺栓松动后的结合面清洁， 需重新安装）；刀座、楔紧块结合面无损伤；螺栓及螺孔质量要保证；在螺栓 紧固时，要对楔紧块敲击震动，确保安装到位；螺栓紧固要保证紧固力矩。
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刀盘及主驱动系统
合金脱落
滚刀 端盖 脱落
刀具偏磨
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刀盘及主驱动系统
滚刀异常损坏的原因
（1）检查不及时，检查间隔时间过长。刀具在硬岩工况下工作，要承受较大的振 动与冲击，容易造成刀具螺栓失效，检查不及时，检查间隔时间过长，使刀具长 期在不可控状态下工作，极易导致刀具异常损坏。 （2）总推进力过大，容易造成刀具过载，发生刀具轴承、刀圈等异常损坏。贯入 度过大，容易造成刀具受轴向力增大，发生因密封漏油导致轴承损坏，刀圈移位 或断裂等异常损坏。以重庆某项目为例，在前期施工过程中，采用的掘进模式多 为软岩施工时的掘进参数，即大推力，低转速，大贯入度，总推力经常达到1800T， 减去盾体与岩层的摩擦力和岩渣对刀盘的阻力等等，剩下的力全部由超前布置的 44把滚刀承受，每把刀承受的力已经超过了该刀的额定承载（大约25T），所以长 时间的过载造成了滚刀的大量损坏和刀座的变形。
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刀盘及主驱动系统
4、主驱动泵软启动器跳闸 主要表现为在正常掘进过程中，软启动1/2开关突然出现故障跳闸并引起刀盘 停止转动。 处理措施：首先要确定是不是由于温度过高，风扇没有及时开启降温引起跳闸。 一般情况下在温度达到45度后风扇会自动开启降温，但是在一些恶劣环境下可能 风扇开启后降温效果不是很好，温度会继续上升引起跳闸。如果是风扇不能及时 降温的问题可以更改风扇的运行模式（由温度控制更改为运行控制），也就是说 只要软启动开关一启，风扇就自动运行，降温效果显著提高，但是风扇的轴承寿 命会大大简短。所以在没有必要的情况下不要更改运行模式。其次，也有可能是 因为空气开关电流整定未调整好，这时候就得联系设计方取得参数资料并进行相 应调整。
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推进铰接系统
3、铰接油缸伸出量大，无法缩回
出现此类情况，一般为盾尾被卡所 致，尝试用手动回收盾尾 ，多次尝试 后仍不能缩回的情况下，必须在盾尾 和中盾之间焊接连接钢板以防止铰接 油缸继续伸出，在掘进到盾尾脱困以 后继续恢复原状。另外也可以根据现 场实际情况在铰接位置增加几个拉杆， 通过拉杆用力回收盾尾。
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铰接系统
3.启用紧急气囊密封（紧急气囊启用后，只能停机不能掘进，以防气囊被活动的铰 接挤破）。 若紧急气囊破裂漏气，将B孔接入EP2油脂管，开启EP2注入系统，填充中盾与盾 尾之间空隙，达到密封效果。 4.在C处添加三通，一路接盾尾油脂注入装置，另一路接聚氨酯注入装置。铰接密 封处漏水量不大时，可开启盾尾油脂注入系统，密封漏水空隙；当泄漏量很大时， 可开启聚氨酯注入系统，填充尾盾之间过量间隙，以达到增强密封的效果。 5.及时进行二次双液注浆,并加入速凝剂,加快管片周围水土体的固结,阻止尾盾后部 的水流入。 6.在压环处增设遇水膨胀橡胶密封或用棉絮压紧封堵。
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刀盘及主驱动系统
在广州、深圳、北京、大连、 成都等复合式地层以及像重庆 泥岩和砂岩地层中掘进时，除 了要考虑渣土改良系统的影响， 更要注意刀具磨损带来的影响。 滚刀的大面积磨损或损坏会严 重影响刀盘扭矩、推力、推进 速度等参数。在这些地层中， 除了定期开仓检查更换刀具外， 如发现参数变化较大，应立即 停机检查刀具，以免造成其他 严重后果。
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刀盘及主驱动系统
5、主驱动变频柜进线铜排烧坏 在盾构机掘进过程中，主驱动泵突然跳闸， 检查时发现是由于主驱动变频柜的一侧进线铜 排烧坏引起。 分析原因：经现场检查，原因确定为铜排顶紧 螺栓松懈，掘进时通过大电流引发起弧发热， 致使铜排外面绝缘胶皮和壳体烧坏。 建议：为保证设备正常运转，必须定期对盾构 关键电气元件接线端子（软启动器、变频器、 高压相变、高压隔离开关、主断路器、无功补 偿系统、主接触器等）的螺栓紧固力进行检查， 达到要求的扭矩。特别是对于一些硬岩地层中 掘进的盾构，本身震动较大，螺栓在长期震动 过程中容易松懈，所以要定期进行复紧。
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刀盘及主驱动系统
7、主驱动电机减速机的扭矩限制器脱开 驱动电机与减速机之间用扭矩限制器 连接，一般将扭矩限制器的脱扣扭矩设 置为规定的额定扭矩，当刀盘扭矩过载 时，扭矩限制器脱开，从而起到保护电 机与减速机连接轴的作用。一般常见故 障为：在掘进过程中，刀盘扭矩未达到 额定扭矩，但某组电机减速机显示过载 而跳闸。原因为扭矩限制器出厂调定未 达到额定扭矩标准，需要重新调整。
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刀盘及主驱动系统
6、刀盘扭矩增大、总推力上升、 速度下降 软土地层：在盾构掘进过程中， 如突然出现刀盘扭矩增大、总 推力上升等现象，首先检查渣 土改良系统。一般都是由于泡 沫注入不顺畅，造成渣土改良 不善引起，检查管路是否堵塞， 如堵塞尽快查明原因并解决。
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刀盘及主驱动系统
开放交流 合作共赢
盾构机常见故障案例分析和处理
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前 言
盾构是集机械、流体、液压 、电气系统于一体，并进行综合 统筹控制的设备。由于子系统繁 多，控制点也多，因此出现故障 是不可避免的。为了避免给正常 施工造成不便，必须及时查出故 障原因，并快速解决，才能够有 效地加快施工进度、节约生产成 本，创造良好的经济效益。 但是不断改进设备，提高设 备的可靠性也是我公司不断追求 的目标！