盾構機是一種機、電、液一體化的大中型工程機械設備，結構復雜。地鐵施工現(xiàn)場自然環(huán)境情況復雜，增加了地鐵車站隧道盾構機出現(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，結合人工智能技術，對地鐵車站隧道盾構機的運行情況進行區(qū)分，分析地鐵車站隧道盾構機常見故障問題，減少盾構設備故障率，對隧道盾構設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的效率，有效的控制成本。
一、地鐵隧道盾構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機設備的正常使用，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，會對盾構電氣元件、機械設備、流體機構等產(chǎn)生影響，從而導致的故障大致如下：
1、電氣故障
原因：隧道水汽腐蝕，電氣元件產(chǎn)生銹蝕，導致電器短路，元件損壞，此類故障大部分發(fā)生在元件內部，導致排查故障困難；而隧道粉塵進入電器元件內，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)化出渣質量，設備及時覆蓋保護。
2、機械故障
原因：盾構設備機械故障相對于電氣故障來說比較容易處理，機械故障其實有預示性，如設備的銹蝕、磨損、或者設備震動導致的螺栓松動等等。
解決措施：重點做好“清潔、緊固、潤滑、調整、防腐”機械設備十字方針，落實機械設備日檢、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：流體故障也是盾構施工的一大難題，導致盾構機流體故障的因素可概括為流體介質污染，當流體介質被污染后，將會導致流體結果內部零件密封損壞，流體介質過濾網(wǎng)堵塞，流體介質性能降低等故障；而地鐵施工導致隧道污染源很多，污染的途徑也很多，加上盾構流體系統(tǒng)具有隱蔽性，導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，保護介質清潔度，按時檢查，及時更換濾芯，重要機構優(yōu)先使用優(yōu)質液壓元器件。
2、其他因素
在施工現(xiàn)場除了上述故障，還有很多因素導致故障產(chǎn)生，設計不合理，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、盾構機現(xiàn)場故障問題及后果
例1：主驅動減速機故障，有異響，油溫異常升高。
原因：液壓流體污染，減速機銹蝕，導致減速機磨損劇烈。
后果：嚴重磨損后，將導致掘進將無法進行。
圖1 減速機齒輪
例2：推進油缸滲油，導致此處分區(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，導致密封損壞。
后果：如推進油缸密封徹底損壞，將導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，內部污染嚴重。
原因：維保不及時，未定期注入潤滑脂，導致軸承處密封損壞，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、地鐵隧道盾構機核心維保技術
1、根據(jù)即時參數(shù)維保
地鐵隧道盾構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機狀態(tài)進行監(jiān)測來完成；在盾構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。在盾構機及時巡檢的情況下，只存儲實時開關和實時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)信號進行邏輯推理。如果成功發(fā)現(xiàn)盾構機的問題，檢查人員可以反饋給管理人員，并給出相應的解決方案。如果根據(jù)異常數(shù)據(jù)信號沒有找到故障，可以轉移到基礎模糊的邏輯推理系統(tǒng)進行邏輯推理測試，找出盾構機設備故障的原因。
2、創(chuàng)建維保知識庫
隧道盾構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，應該建立一個用于檢查盾構機常見故障的知識庫。在整個地鐵施工過程中盾構機出現(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機的常見故障。為打造豐富的盾構機常見故障及巡檢知識庫，設備巡檢人員要充分意識到知識庫系統(tǒng)的儲備對地面盾構機巡檢的效率的影響。涉及相對復雜的知識，相關設備檢測人員可以根據(jù)實際需要進行適當?shù)娜∩帷４送猓诘罔F車站隧道盾構機檢修的情況下，檢測人員應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機檢修的高效性，降低因設備故障的概率。
3、設計推理機
推理機是隧道盾構機常見故障檢測中不可缺少的部分。可根據(jù)以往隧道盾構機出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)信息和客戶輸入的相關數(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用，根據(jù)隧道盾構機的具體情況進行基礎分析。以后再進行一定的邏輯推理，隧道盾構機的問題就會逐漸得到合理的檢查。在實踐中，盾構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)形式之間的關系。因此，在推理機的設計過程中，應該對這些要素進行權衡和選擇。高效完成機械設備及電氣設備常見故障的檢測，需要設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，完成對機械設備常見故障的合理檢測。
一般來說，盾構機作為隧道施工的開挖設備，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。就設備而言，在整個應用過程中，機械、設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，以便更好地修復和解決，然后及時恢復施工，降低施工安全隱患，提高施工效益。
來源：軌道科技
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