地铁隧道施工盾构机螺旋输送机常见故障及处理

引言

盾构机作为盾构法施工的主要设备，在施工过程中扮演着非常重要的角色。隧道工程能否圆满完成其安全质量的施工任务，关键要看盾构机的各项技术性能是否适应其工程地质条件和施工环境，当盾构机在施工过程中出现故障问题时，需要采用具有针对性的处理措施，保证盾构机的高效运行。

一、地铁隧道施工盾构机螺旋输送机常见故障分析

（一）螺旋输送机堵塞

螺旋输送机堵塞属于盾构施工里较为常见的故障类型，大多时候是由于渣土特性出现异常状况或者操作过程存在不当之处而引发。当渣土的含水率过高形成“ 泥团” ，又或者混入了像是钢筋、石块这类硬物的时候，容易在螺旋叶片与筒壁的间隙部位堆积起来，慢慢造成输送通道堵塞[1]。堵塞发生之时，一般会表现为出土量突然减少、螺旋机扭矩急剧升高，甚至还会随着出现异响以及机身振动的情况，如果没有及时进行处理，有可能致使螺旋轴因为过载而损坏，还会引发土仓压力失衡，使掌子面塌方的风险增加。

（二）螺旋输送机磨损

螺旋输送机的磨损情况，主要集中于螺旋叶片边缘、筒壁以及轴端密封部位，其中长期与渣土产生摩擦是主要原因，在砂卵石地层当中，高硬度颗粒对于叶片的切削作用较为明显，容易致使叶片厚度变薄、边缘卷曲，而在黏性土层中，渣土附着会形成“ 结垢磨损” ，加速局部损耗，磨损加剧会使得输送效率降低，如果叶片与筒壁间隙过大，还会出现渣土反流现象，增加能耗。轴端密封磨损则有可能引发泥浆泄漏，污染设备并且影响土仓压力稳定。

（三）螺旋输送机驱动故障

螺旋输送机的动力核心是驱动系统，其故障常见的有电机过热、减速器发出异常响声或者输出扭矩不够，电机过热一般是因为负载太大、散热风扇出问题或者电源电压不稳定造成的，长时间过热会把绕组绝缘层烧坏，减速器出现故障大多是由于齿轮啮合不好或者润滑油缺少，运转的时候会发出金属摩擦的声音，严重的话会出现卡滞现象。如果驱动系统故障没有及时处理，螺旋机可能会突然停止运行，这样会影响施工进度，还可能因为土仓压力突然变化引发安全事故[2]。

二、地铁隧道施工盾构机螺旋输送机故障处理策略

（一）螺旋输送机堵塞处理策略

当螺旋输送机出现堵塞情况时需要分阶段来实施处理工作，在应急阶段要马上停止机器运行并且降低土仓压力，防止硬启动造成设备损坏，之后尝试短时间进行反向运转，借助螺旋叶片的反向推力来松动堵塞物，如果反向运转没有效果，就需要手动清理：借助检查孔来判断堵塞的位置，对于浅层堵塞可以采用高压水枪进行冲洗，深层堵塞则需要拆解局部筒段来取出硬物。要从根本上解决问题需要优化渣土改良方案，依据地层特性来调整泡沫剂浓度或者膨润土注入量，保证渣土坍落度控制在 15 至 20 厘米的区间范围内，同时要建立出土量与螺旋机转速的联动机制，避免因为超负荷输送而引发二次堵塞。

（二）螺旋输送机磨损处理策略

磨损处理要依据损伤程度进行分级应对，对于轻度磨损情况，即叶片厚度减少小于或等于 30% 时，可采用耐磨焊条堆焊修复，堆焊层厚度控制在 5 至 8 毫米，以此保证与原叶片弧度保持一致，中度磨损则需要更换局部叶片，选用含铬 12% 以上的耐磨合金材质，并且在螺栓连接部位涂抹防松胶。轴端密封磨损时应马上更换密封件，检查轴承间隙，当超标时要同步更换轴承，在预防方面需建立“ 三级检查” 制度，日常检查叶片边缘状态，每周测量筒壁磨损量，每月检测密封件密封性，及时更换达到磨损限值的部件。

（三）螺旋输送机驱动故障处理策略

对于驱动故障的处理，依据不同的故障类型来采取精准有效的措施，当电机出现过热情况时，停止机器运行，接着对散热系统展开检查，清理风扇滤网或者更换已经损坏的散热风扇，如果过热是由电压不稳定所造成的就需要安装稳压器，而当减速器出现异响时，要将其拆解开来，检查齿轮的啮合状况，对于磨损的齿轮进行修复或者更换，添加符合规格要求的润滑油，保证油位处于正常范围之内。构建驱动系统的“ 预警机制” ，借助传感器对电机温度、减速器振动频率等参数进行实时监测，一旦数值接近警戒值就会自动发出警报，提前安排检修工作，定期开展全面的维护工作，每运行 500 小时就更换减速器的润滑油，每年对电机绕组的绝缘性进行检测，及时排查潜在的故障隐患。

结语：

螺旋输送机出现堵塞、磨损以及驱动故障等情况会对盾构施工产生较为严重的影响。针对这些故障可采取相应处理策略，及时清理堵塞部分、分级进行磨损修复、精准解决驱动方面的问题，以此有效应对故障，建立预防机制可降低故障发生的概率，做好上述这些工作，可保障盾构机实现高效且稳定的运行，为地铁隧道施工的安全以及进度提供有力的保障。

参考文献：

[1]武晋平. 地铁隧道施工中土压平衡式盾构机的应用技术研究 [J]. 工程机械与维修, 2024, (12): 85-87.

[2]许良生. 盾构机在地铁隧道施工中的掘进姿态控制方法 [J]. 工程机械与维修, 2024, (05): 43-45.

作者简介：罗志敏 1978-5 月 单位： 邮编 性别：男 民族：汉 籍贯：湖南株洲 学历：本科 职称：中级工程师 研究方向：电气工程及其自动化。