1、盾構機管片安裝機常見故障及其處理方法摘要：隨著城市化建設不斷發(fā)展，地鐵工程逐漸受到越來越廣泛的關注和應用， 地鐵建設工程發(fā)展迅速。盾構機作為地鐵工程施工的主要器械，具有安全、高效 等特點，其中管片拼裝機是盾構器械的重要組成部分，主要負責施工隧道的支護 工作，如管片拼裝機出現(xiàn)故障，就會直接導致施工停止等問題，影響施工連續(xù)性 和施工進度。筆者從管片拼裝機入手，結合工程實例，就其常見故障及故障解決 對策，發(fā)表幾點看法，以供相關單位參考。關鍵詞：盾構機；管片安裝機；常見故障；對策盾構機作為地下隧道開挖施工的主要工程機械，在地鐵、公路、市政管道等 工程領域，有著極為廣泛的應用。管片拼裝機是盾構機結構中重

2、要的構成部分， 主要負責使用預先制作完成的混凝土管片，進行隧道支護施工，其工作運行狀態(tài)， 直接影響著工程施工的掘進速度。就盾構機工程施工而言，管片拼裝機易受多方 面因素影響，導致運行故障問題，如故障不能得到快速、有效地解決，就會對施 工造成嚴重的不良影響。本文即從盾構機管片拼裝機內部結構和工作原理入手， 就其常見故障提出了相應的解決措施，具體內容如下。一、管片拼裝機內部結構及工作原理分析（一）管片拼裝機內部結構分析根據結構形式差異，盾構管片拼裝機可分為環(huán)式、中空式以及回轉臂式三種 類型，不同結構類型的設備對應不同的施工要求進行使用。以某無中心環(huán)式結構 管片拼裝機為例，其具有結構簡單、定位精準等

3、特點，具體結構如下圖所示。圖中113標號對應的構件，依次是大梁、提升油缸、旋轉支架、回轉主軸承、 行走架、液壓馬達、操作臺、管片夾取裝置、鎖緊油缸、偏轉油缸、仰俯油缸、 平移油缸和管理支架。依據實際功能差異，該設備有四個功能系統(tǒng)，分別是回轉 系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、平移系統(tǒng)和管片夾取裝置。（二）管片拼裝機基本工作原理分析要實現(xiàn)管片的拼裝施工，就需要管片可以進行六個方向的運功，分別是沿隧 道軸線方向運動、沿管片切線方向運動、沿管片徑向運動，以及管片調整姿態(tài)所 需的三坐標旋轉運動，具體運動方向如下圖所示。實際操作過程中，操作人員待盾構機推進至指定位置后，將設備模式切換至 管片拼裝模式，同時啟動真空泵和安裝

4、機油泵。管片拼裝過程中安裝機前后移動、 旋轉及管片提升等操作，均由遠控器控制完成。管片拼裝機動力由液壓系統(tǒng)提供， 由真空泵提供真空吸盤對于管片的吸附力。管片拼裝機操作過程中，管片的運送 操作由管片吊機完成，管片的吸附由真空吸盤完成，當壓力達到操作條件后，方 可進行提升作業(yè)。二、管片拼裝機主要故障分析管片拼裝機設備故障成因和影響因素較為復雜，常見的故障包括以下幾點內 容：一，管片安裝機不能進行前后移動和旋轉操作，其他功能正常；二，主控室 內顯示吸盤位置高于220，導致管片拼裝機不能正常工作，但其設備實際位置并 不存在超限問題；三，管片拼裝機相關安全條件中，顯示真空條件不符合；四， 大臂油缸不能進

5、行正常工作。以某城市地下隧道工程施工為例，該工程選用11.97m直徑的膨潤土-氣墊式 泥水盾構機進行施工，工程盾構區(qū)間全長約為2500.0m，線路走向大致呈現(xiàn)東西 走向，地點區(qū)域臨近市中心。沿線底層主要由上更新統(tǒng)沖洪積層、第四系全新統(tǒng) 以及第四系全新人工堆積層構成。工程沖洪積層具有垂直方向非粘性土層和粘性 涂層交替產出的特點，水平放線顆粒由西向東逐漸變細。第四系地層逐漸加厚發(fā) 育，且粒土厚度不斷增大。人工堆積層普遍分布于沿線地表出，巖性以素填土、 雜填土為主，成分較為混雜，具體包括粉土、粉質粘土、碎瓦塊等，平均厚度為 1.87m。在其施工過程中，即遭遇上述故障，故障分析及處理措施如下。三、管片

6、拼裝機常見故障排除措施分析（一）前后移動及旋轉故障排除措施分析盾構管片拼裝機不能進行前后移動和旋轉操作，其他功能正常的故障現(xiàn)象較 為常見，是一種普遍發(fā)生于各類工程施工的故障，綜合分析故障成因后，發(fā)現(xiàn)導 致這一故障的因素較為復雜，具體可分為以下幾類原因：一，對應管片安裝機旋轉及移動的PLC控制模塊出現(xiàn)故障，包括模塊內部損 壞、模塊熔斷器損壞等問題，均可能導致管片拼裝機無法正常工作的問題。確定 PLC控制模塊故障后，需對故障原因進行進一步的確定，如是熔斷器故障，更換 故障設備即可排除故障；如是PLC模塊故障，則應優(yōu)先檢查接頭的連接情況，如 存在斷開或松動故障，重新連接完好即可恢復正常，如仍不能正常

7、工作，或接頭 連接完好，則可能存在PLC燒毀故障，更換相應設備，即可排除故障。二，真空吸盤傳感器故障。針對此類原因導致的安裝機故障，需首先檢查傳 感器連接的銷子是否存在異常，通常情況下，是銷子內部彈簧失效導致的故障， 此時對彈簧配件進行更換，即可排除故障。另外，如銷子磨損過于嚴重，造成銷 子上的感應器信號燈故障，也可能進一步發(fā)展為傳感器信號接收故障，導致拼裝 機裝機故障問題。此時，可使用砂紙從新打磨銷子上的信號燈或更換銷子，即可 排除故障。（二）吸盤位置超標故障此類故障多由控制線路故障導致，上述工程實例中即遭遇此類故障，施工人 員檢查發(fā)現(xiàn)，控制柜與管片拼裝機連接的控制線路存在斷開故障，重新連接

8、后， 故障并未消除，進一步檢查后，懷疑為斷開故障導致的其他內部線路短路或斷路 問題，更換控制線路后，故障排除。（三）真空條件不足故障管片拼裝機實際引用過程中，時常出現(xiàn)無法正常旋轉或前后移動的問題，檢 查管片拼裝機相關安全條件，發(fā)現(xiàn)其真空條件存在不滿足的情況，但實際對真空 壓力及管片吸附密封條件進行檢查，并不存在問題。最后通過檢查PLC控制程序， 發(fā)現(xiàn)在真空吸盤對應的一傳感器中存在故障，仔細檢查得知傳感器內部彈簧發(fā)生 嚴重變形，銷子損壞嚴重，對構件進行更換后，設備恢復正常。（四）大臂油缸非正常工作故障導致大臂油缸故障的原因，主要有兩點，其一是由于行程傳感器伸縮故障導 致的故障，更換相關設備即可排除故障，其二是行程超標故障導致的故障，對設 備形成進行調整后，故障即可排除。結語：綜上所述，本文從盾構管片拼裝機結構和工作原理出發(fā)，結合工程實例，分 析了其常見故障成因，并提出了相應的解決對策，以供相關單位參考。參考文獻：王百泉.盾構機管片安裝機常見故障及其處理方法J.山西建筑,2010（33）.陳緯.盾構管片拼裝機結構及功能簡