盾构机不能往前推进的原因分析(3)机械与负载问题

1  盾尾油脂泵不工作

盾尾后部装有两室三排丝刷环密封,两个密封室都充满密封油脂,以防止地下水浸入盾构机体内,引起隧道内大量积水。在隧道掘进过程中,当密封室内的油脂变得稀薄时,就必须保证有油脂被连续补充注入。盾构机3号台车上装有活塞泵,用于泵入盾尾密封用油脂。活塞泵为空气驱动,将油脂直接从桶内注入泵内,油脂通过油脂管到达位于盾构机体内的计量阀,各计量阀周期性地打开,每一个密封室内有4根注入管,各个阀之间的切换根据时间和压力来控制,时间由控制室内控制盘上的电位计来调节,压力由PLC内的编程控制。

当盾尾油脂泵不工作时,油脂泵不能产生脉冲信号而输入PLC控制系统,PLC控制系统使盾构机停止往前推进。盾尾油脂泵不工作有以下3种原因:

(1)油脂泵未接通压缩空气

将通气换向阀置于接通状态,让压缩空气通过通气换向阀驱动油脂泵,使油脂泵正常工作。

(2)油脂泵活塞杆卡死

油脂泵活塞杆因杂物卡死在活塞腔内时,油脂泵不能动作。应拆开油脂泵、清除杂物,使油脂泵恢复工作。

(3)盾尾油脂捅油脂用完

当油脂桶油脂使用完时,油脂行程为零,行程开关接通,油脂泵自动停止工作,控制室里马上出现错误信息提示,盾构机自动停止往前推进。此时,应更换盾尾油脂桶。

2  铰接液压缸行程不正确

铰接液压缸连接中盾和尾盾,用于盾构机的转弯。当盾构机转弯时,液压缸中的液压油重新分配,使一侧伸长、另一侧缩短;铰接液压缸最大伸长量为150 mm,为防止液压缸达到其最大伸长量,在PLC系统参数界面上设置最大和最小伸长量,液压缸行程L设定值范围为10mm~140mm。当某一铰接液压缸行程不在此范围时,PLC控制系统使铰接液压缸自锁,因而盾构机不能正常往前推进。解决方法是:当液压缸行程小于10mm时,应将铰接液压缸开关置于“松放”模式,使液压缸行程加大,直至行程在设定值范围内为止;当液压缸行程大于140mm时,应将开关置于“回拉”模式,使液压缸行程减小,直至行程在设定值范围内为止。在铰接液压缸行程被调整在设定值范围内后,盾构机即可正常往前推进。

3  泥土仓土压力大于设定值

海瑞克公司一般按照泥土仓最大允许土压力为0.3MPa的欧洲标准进行设计和生产盾构机,并在PLC控制系统参数界面上设置了泥土仓最大允许的土压力值。在实际操作时,若泥土仓土压力大于0.3MPa时,PLC控制系统使盾构机自动停止往前推进。此时,应通过螺旋输送机不停地出土,来降低泥土仓的土压力,直至泥土仓土压力值降至正常值为止(正常土压力值根据隧道埋深和土层中水位的标高来确定),盾构机即可正常往前推进。

另外,当地质强度很大,超过盾构机刀盘切削强度以及地质承载力超过盾构机推进液压缸最大总推力时,也会造成盾构机不能正常往前推进的现象。当出现此种情况时,只能对该地层进行爆破松动,待降低地质强度后,盾构机才能继续往前推进。


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