盾构机故障处理方案6Word格式文档下载.docx
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如果启动注浆泵，注浆泵没有运转，需考虑一下原因：
注浆泵电源是否合闸；
注浆泵内部注浆材料凝固；
一般多为清洗不及时造成注浆材料凝固，请拆开注浆泵，对注浆泵吸入口、注浆泵内部进行清理。
拆开注浆泵时，为防止注浆残余压力，应缓慢松懈拆开。
同时注意，长时间停机，为避免注浆材料凝固，请确保浆箱无剩余浆液，清洗注浆泵，清洗注浆回路。
8集中润滑给脂压力偏高
给脂压力偏高，多为滤芯阻塞，油脂分配阀堵塞造成，同时往往伴随给脂不足。
请停止推进，先拆开操作室后面的总回路上的油脂分配阀出口，启动强制注脂，观察是否有油脂出来，检查总回路上的油脂分配阀和滤芯是否堵塞。
如果总回路正常，则需进一步拆开刀盘驱动密封注脂回路上的油脂分配阀出口接头处，启动强制注脂，检查此处滤芯和油脂分配阀是否堵塞。
如果这一回路上情况正常，则再拆开螺旋输送机闸门用润滑油脂回路上的油脂分配阀出口接头处，启动强制注脂，检查此处滤芯和油脂分配阀是否堵塞。
如果某处发生堵塞，请拆开滤芯进行检查，滤芯没问题继续拆下油脂分配阀进行清理。
9刀盘驱动密封给脂不足
刀盘驱动密封给脂不足应停止推进，以防土仓中的泥水进入刀盘驱动密封损坏密封。
给脂不足时先观察注脂泵的运转状况，看看注脂频率是否太低，调节注脂泵进气口的节流阀可以改变泵的运转频率。
如果给脂不足，同时给脂压力偏高，应考虑给脂管路发生堵塞。
10电磁阀电源漏电保护器跳闸
电磁阀电源有ELB41~ELB45，分别控制不同区域的电磁阀。
电磁阀电源跳闸的原因多为该电源下某个电磁阀接线短路，比如电磁阀接线处进水。
电磁阀电源跳闸，如果合闸不上，则检查对应的电磁阀，观察电磁阀表面是否有水迹。
如果没有明显迹象，则找到电磁阀对应的接线端子箱，通过拔下熔断器断开某个区域的电磁阀电源，测试并确定故障发生在哪个区域。
确定区域之后，拔下所有的电磁阀熔断器，用万用表逐一测电磁阀接线电阻。
如果某个电磁阀接线阻值很小几乎为零，就说明该电磁阀发生短路。
找到对应的电磁阀，对电源接线进行检查。
11单、双梁无法启动
单双梁无法启动，需考虑以下原因和对策；
（1）遥控紧急开关未闭合，请启动遥控紧急开关；
（2）电源没有合闸，请合上电源总闸；
（3）温度过高热继电器跳闸，请复位热继电器；
（4）保险丝熔断，请更换保险丝；
（5）电源接线端子松动，紧固接线螺钉；
（6）电缆线芯被拉断，请更换电缆；
（7）限位开关短路，请检查限位开关状态；
12皮带输送机跑偏
皮带输送机跑偏，可以考虑以下原因和对策；
（1）盾构机拐弯度数偏大，用手拉葫芦调整台车上皮带架位置，使之与拐弯度数相适应；
（2）皮带内侧粘有泥土，清洗皮带内侧；
（3）出土块过大，导致皮带受力偏向某一侧，减小出土块大小；
（4）皮带两边松紧差别太大，请调节皮带输送机后面两个螺杆的伸缩来调节皮带某一侧的松紧。
13螺旋输送机出土困难
螺旋输送机出土困难原因，一是螺旋输送机土压过大的情况下，需考虑一下原因：
（1）土的流塑性差，解决方法是给螺旋输送机加些水，同时在接下来的推进中注意加水加泡沫；
（2）螺旋输送机被不明物体卡主，对螺旋旋输送机进行伸缩；
（3）出土口被堵住，清除堵塞；
二是土压正常的情况下，需考虑土壤粘性是否太大，将整个螺旋输送机糊住，使螺旋输送机形程柱状，可通过伸缩螺旋输送机来解决。
同时，在接下来的推进中注意加些泡沫改良土壤性质。
14滤芯阻塞
盾构机液压油回路上共有7个滤芯，正常情况下，滤芯端面的指示柱为绿色，堵塞时显示为红色。
7个滤芯分别为：
液压油专用滤油回路上1个，液压油箱前面的回油管路2个以及泄油管路1个，拼装机上1个，推进回路上1个，刀盘驱动齿轮油循环回路上1个。
滤芯堵塞，请及时更换滤芯。
15油管接头松脱
油管接头松脱，可能是压力过高，油管接头制作不合格造成。
比如螺旋输送机闸门液压缸进油口，推进回路的ASV2三位四通换向阀的控制油进油口处，曾发生过松脱。
油管松脱，液压油会直接喷到外面，应立即通知盾构司机停止作业，停止液压泵的运转。
更换新的油管或接头，清理洒在外面的液压油，故障处理完毕方可重新开始作业。
16推进回路压力突然降低
推进回路设四个压力传感器，在触摸屏上有压力值显示，如果压力突然大幅度下降，立即暂停推进，检查推进回路管路是否松脱，查明原因解决故障后方可继续推进。
17管片缝隙漏浆
管片缝隙漏浆，多为盾尾油脂注入不足，请注意推进时盾尾油脂注足。
18全站仪无法搜索到目标
可能原因，全站仪搜索路线被挡住，清除障碍物；
或者是全站仪距离目标太远，该换站了。
盾构机故障处理方案目录
附件：
专家论证意见表.....................................45
津滨轻轨十一经路站至大直沽西路站盾构区间右线
盾构机故障处理方案
1、工程概述
1.1编制依据
天津市津滨轻轨工程设计资料；
盾构区间实施性施工组织设计及现场建筑物、管线调查情况；
我单位在国内若干大城市承建的地铁工程施工中积累的经验及施工的科研成果；
我单位现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力及资金投入能力；
盾构法隧道工程施工与验收规范（DG50446-2008）；
城市地铁工程质量检验标准（DB29-54-2003）；
城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）。
1.2工程概况
本标段十一经路站至大直沽西路站盾构区间，采用2台盾构机分别从十一经路站左、右线下井始发，至大直沽西路站解体吊出。
图1-1施工示意图
十一经路站至大直沽西路站区间起讫里程为：
DK4+291.2～DK5+526.6区间长度1235.4m。
在DK4+853处设一个联络通道，区间线路最大纵坡19.45‰，最小纵坡2‰，最小平面曲线半径为2000m；
线间距为13～15m,区间结构覆土厚度为9～14m。
区间隧道为外径6.2m，内径5.5m，管片拼装衬砌为单洞圆形隧道，采用错缝拼装，使用M30弯螺栓连接管片，环宽1.2m，管片混凝土标号为C50，防水等级为S10。
1.2.1工程地质
区间：
起点～DK4+291.2段穿越软土，洞顶位于④2层粉质粘土及粉土，DK4+65～DK4+700段与DK4+900～DK4+960段洞底位于
3层粉砂层，含水量高，稳定性差，易引起地面较大变形。
1.2.2水文地质
本区间表层地下水类型为第四系孔隙潜水，赋存第Ⅱ陆相层中及其以下粉沙及粉土层中的地下水具有微承压性，为微承压水。
孔隙潜水主要赋存于人工填土层及第Ⅰ陆相层、第Ⅰ海相层的粘性土和粉土中，以⑤1层粉质粘土为相对隔水底板。
含水层基本有粉质粘土与粉土互层状组成，其储水量较高，但出水量不大，水平、垂直向渗透性差异较大。
当局部地段夹有粉沙薄层时，其富水性相应增大。
潜水地下水埋藏较浅，勘测期间地下水埋深0.8～2.65m（高程0.32～2.29m）。
潜水主要接受大气降水和地表水补给，排泄以蒸发为主，水位受季节影响较大，其水位变幅多年平均值约为0.8m。
1.2.3始发端头地质及加固情况
区间右线始发端头土体加固施工共进行三次：
两次旋喷桩加固，一次水平注双液浆加固。
第一次地面旋喷加固后，经钻芯取样未达到设计要求；
进行第二次地面补充旋喷加固后，通过在洞门范围内钻观察孔，渗漏水较大且土体加固均匀性较差；
第三次在洞门范围内进行水平注双液浆加固后，在水平钻孔、洞门凿除和洞门拉块过程中，出现多处漏水和局部塌方情况。
盾构机掘进过程中的出土情况如下：
加固土体沿线路方向0.1～1.0m段出土较为均匀、密实；
1.0～1.5m段出土主要为流塑状态的粉土及粉质粘土，中间夹杂少量灰块；
掘进1.5m以后洞门橡胶帘布处漏水较为严重，土仓中也充满水，出土主要为泥浆，其中夹杂水泥块。
根据掘进过程中刀盘扭矩、总推力、推进速度的变化情况分析，土体加固不均匀，其中有强度较高的水泥块，也有原状土体，带压水从原状土体中冲刷形成通道，向洞门外涌出。
端头井原始地质剖面图见图1-2。
图1-2端头井原始地质剖面图
1.3区间右线盾构施工情况
2008年11月8日盾构始发，累计拼装了8环负环管片,盾构机刀盘进入始发端头加固区5.36m。
11月18日，白班盾构施工队发现盾构机故障，经各方专家和设备厂家现场查验确认，如果再向前掘进会存在更大的风险，我单位领导决定将目前的盾构机退出，尽快更换一台进口盾构机。
1.3.1十一经路站端头井与盾构机位置关系
图1-3十一经路站端头井与盾构机位置关系平面图
图1-4十一经路站端头井与盾构机位置关系纵剖面图
1.3.2十一经路站盾构端头井覆埋管线情况
表1-1管线调查表
序号
管线类型
直径
埋深
与线路关系
位置
处理方案
1
雨水管
300mm
1.6m
平行
中心线右侧7m
井内封堵引排
2
污水管
250mm
中心线右侧3.8m
沿线路18.5m开始将埋设土层挖开,管壁外露
3
热力管
500mm
0.5m
交叉
沿线路5.9m
悬吊保护
4
网通线路
6孔/100mm
0.8m
沿线路4.4m处
5
低压煤气管
200mm
沿线路9.1m处
6
沿线路7.8m处
1.4盾构机故障处理方案
1.4.1方案概述
为了避免退出盾构机时对加固区地面造成沉降，在退出之前需将盾构机周围土体采用注浆法进行加固处理，并对周边管线及建筑做出相应的保护措施。
当加固土体强度达到1.5～2.0Mpa后，再进行盾构机的退出施工。
盾构机在退出隧道的过程中，从地面进行同步垂直注浆，来填充刀盘和掌子面之间的位移空隙，以免掌子面土体坍塌，造成地面不均匀沉降，引起周围建筑物及地下管线的破坏。
在盾构机退出后，新调配一台进口盾构机二次下井始发，科学安排施工组织，紧密协调各工序衔接，加强技术力量，加大设备物资投入来加快盾构掘进进度，来保证原有工期要求。
综上所述，管线悬吊、土体加固、同步填充以及整个过程的严密监控是本处理工程的关键。
为了避免退出盾构机时对地面管线造成破坏，先对热力管、低压煤气管、上水管进行悬吊保护施工，对污水管、雨水管进行井内封堵和引排的方法，保证退出盾构机时，管线不受到破坏。
1.4.2故障盾构机退出施工流程
图1-5总体施工流程图
表1-2各工序人员安排表
工序名称
负责人
管线悬吊及建筑物保护
吴飞、王洋
盾构机周围土体注浆加固
路佳、李广生
盾构机退出
刘立永、秦信宝
注浆填充
李连和、李广生
测量监测控制
王海龙、韩永亮
2、组织机构及分工
2.1组织机构
为了妥善做好盾构故障处理工作，经现场详细踏勘，认真研究，我单位决定成立十一经路站至大直沽西路站盾构故障处理工作领导小组。
表2-1盾构故障处理工作领导小组人员构成表
姓名
职务
职称
组长
崔科宇
中铁一局集团公司副总经理
教授级高工
副
组
长
孙志斌
中铁一局二公司总经理
高级工程师
杜强
中铁一局二公司党委书记
张金夫
中铁一局集团公司施技部部长兼专家委员会委员
罗文坦
中铁一局集团公司专家委员会委员
杨育僧
中铁一局副总工程师兼专家委员会委员
组员：
伦军朝、昝向征、成宇宽、王新康、那全珍、刘仁柱、崔学军、邓文涛、李润杰、徐昭然、陈西延、余江、杨军锋
2.2组织分工
工作小组下设四个各专门小组，分工情况如下：
方案组：
由伦军朝、昝向征、刘仁柱、邓文涛、余江、杨军锋6人组成，负责调查了解事故发生的主要原因，查明设备损坏、现场破坏以及经济损失情况，协调有关人员分工合作并开展善后工作，及时报告事故处理进展情况。
对故障盾构机的退出提出加固处理方案，对新一台置换盾构机提出始发方案。
专家组：
由杨育僧、罗文坦2人组成，负责提供技术方案咨询论证和技术支持，有效地指导事故处理中的工程技术工作。
设备组：
由伦军朝、成宇宽、那全珍、杨军锋、徐昭然、陈西延6人组成，负责联系生产厂家，确定设备修复方案并尽快落实新的盾构机进场置换。
风险预案组：
由伦军朝、王新康、崔学军、邓文涛、李润杰5人组成，负责对施工现场进行科学的风险评估，落实安全措施和监控工作，并根据事故原因和损失情况，提出对有关责任人员的处理建议。
3、管线悬吊及建筑物保护方案
3.1方案概述
在进行盾构机退出施工及车站端头处地面土体加固施工过程中，由于端头井附近存在污水、网通、煤气、热力等管线，且距端头井较近，需对上述管线进行保护工作，防止在施工过程中对管线造成损坏。
具体处理及保护方法详见表1-1。
图3-1十一经路站盾构始发端头覆埋管线及施工围挡平面分布图
图3-2十一经路站盾构始发端头管线平面图
图3-3十一经路站盾构始发端头管线分布剖面图
3.2施工工艺流程
图3-4管线悬吊施工工艺流程图
3.3施工工序
3.3.1施工准备
首先要与各管线所属管理部门联系，待悬吊加固方案得到相关产权单位、管理部门及业主的同意后方可进行施工。
施工准备期间已经对车站施工区域内的地下管线进行认真详细的调查，确切掌握各管线的准确要素（埋深、来源、走向、管径和管材等）。
热力管线、网通管线、低压煤气管线需要悬吊保护，污水管线已经封堵、引排。
在正式施工前，采用人工开挖探沟，避免大型机械开挖时造成的管线破坏。
3.3.2管线的悬吊
施工时进行人工开挖、悬吊，同时做好标识，进行保护，防止意外发生。
（1）工字钢做为吊梁悬吊
热力管线，低压煤气管道、网通电缆等管线采用独立吊挂支撑体系，用36a型工字钢焊接钢柱做为吊梁，加工U型扣件扣住管线，并固定在工字钢上面。
（2）地下管道吊梁、吊筋制作安装：
①吊梁轴线要同悬吊管线的轴线保持一致。
②管道埋深高度出现误差相应的调整吊梁高度或吊筋长度。
③热力管线，低压煤气管道均为圆形管，吊筋采用φ16圆钢加工成圆弧型抱箍，吊筋与管间夹铺厚10mm宽的橡胶垫板。
④所有焊接部位，应确保焊缝质量，无夹渣、裂缝和气孔等缺陷。
3.3.3施工技术措施
（1）管线悬吊结构经管线产权和管理部门检验合格后，方可进行下部土方开挖。
（2）采用人工开挖，防止破坏管道。
（3）对漏水或破坏的地下管线，按管线主管部门要求进行修复后，方可悬吊。
（4）当采用吊梁悬吊管线时，根据开挖出的管线标高确定混凝土支墩的高度。
3.3.4施工期间保护措施
（1）施工期间要在管线产权单位的监督下做好保护措施，并做好标识和警示标志。
（2）管线悬吊完成后，采用防护网进行保护，避免机具对管线的碰撞。
对热力管线及煤气管线采用棉被或石棉管包裹保温的方法，防止管线冻裂及损坏。
（3）盾构施工完成后，根据产权单位及主管部门的要求及时恢复管线的位置。
（4）对作业人员进行管线保护措施技术交底，设专人负责施工现场的安全防护检查工作，并日夜监察。
3.3.5管线监测
测点埋设：
采用直接埋设的方式在管顶埋设测点。
可采用在管线外露部分直接布设钢筋作为测点，钢筋与管顶接触的部分用砂浆粘合，并用钢管将钢筋套住防止破坏。
（1）管线倾斜：
采用全站仪用极坐标测量的方法，量测管线测点的水平位移。
（2）管线沉降：
采用精密水准仪按二等水准量测的方法，量测管线测点的垂直位移，量测时应注意使用的基点应布置在施工影响范围以外稳定的地面上。
（3）管线裂缝：
使用裂缝观察仪对裂缝进行观察。
3.3.6注意事项
（1）对于熟铁管和钢管，能承受一定的变形，悬吊时采用φ16圆钢加工成圆弧型制成抱箍，抱箍与管线之间加设10mm厚防震橡胶垫保护。
（2）悬吊时从一头向另一头悬吊，每挖出一段管线，及时施做吊筋、吊带，完成后再向前开挖直至管线完全露出基坑为止。
（3）施工完毕后，管线下面一定要夯填密实后方可释放悬吊保护。
（4）管线漏水（气）时，必须修理好后方可悬吊，管线较长或接口有断裂危险时，要加固后再悬吊。
3.4责任分工
我单位派遣专业工程技术人员吴飞、王洋对悬吊处管线进行监控，一旦发现悬吊处管线出现问题，立即上报，并停止施工进行二次加固。
3.5检验标准及验证
施工期间，保证管线日沉降量不大于2mm，累积沉降量不大于10mm。
防止管线出现断裂。
3.6建筑物保护方案
3.6.1周边建筑物调查
根据现场调查，距离十一经路站盾构始发端头最近的建筑物主要为：
江南证券（3层），此栋房屋距始发端头地连墙18.4m，距隧道中线10.5m，结构稳定性较差。
具体位置详见下图：
图3-6周边建筑物平面布置图
3.6.2建筑物保护方案
在盾构始发时已对该楼进行地面注浆加固，注浆位置为沿线路轴线方向14m，距离隧道中线7m～10m，设4个注浆孔，孔间距为1m，孔深17m，共注入水泥浆30m3，水泥使用量为15t。
盾构机退出施工中对此建筑进行跟踪监测，监测频率为1次/3小时，沉降及倾斜量达到预警值时，立即停止施工，并打设注浆孔及时进行地面注浆加固。
在施工时严密监测上述建筑物的变化情况。
建筑物靠近施工区一侧设立观测标志点，定期观测建筑物的水平和垂直位移。
3.6.3检验标准及验证
施工期间，保证建筑物日变形量不大于2mm，累积变形量不大于10mm。
3.6.4建筑物发生变形时的应急预案
在盾构退出施工过程中，我单位将加强对周边建筑物的监测，必要时采取顶撑的措施临时加固建筑物和跟踪注浆等措施来控制建筑物的沉降变形，并制定以下预案，确保万无一失。
在监测中发现周围建筑物有沉降量超过警报值时，采取：
（1）疏散危险区人群，及时通知相关单位及主管领导，并设置警示标志。
（2）安排相关设备厂家或设备修理人员24h驻地，出现设备故障及时处理，对易损部件提前备齐。
（3）提前准备双液注浆机、旋喷注浆机械等相关应急物资若干。
当出现变形超过警报值时，迅速对建筑物两侧及靠近施工场地侧对建筑物基底进行双液注浆，必要时实施旋喷桩加固。
（4）采取以上措施后，加大对地面沉降监测的频率，随时观察变形动态，发现异常，立即注浆加固，并以监测信息指导施工。
4、盾构机周围土体注浆加固方案
4.1注浆加固目的
一、在盾构机退出施工时，形成空隙的周围土体保持自稳而不坍塌、滑移，不至因地层土体坍塌、滑移引起地面下沉危及地表建筑物及地下管线；
二、通过注浆加固，使盾构机周围土体密实，达到一定的封水效果，以使盾构机退出后地表水、管线渗漏水、地层水不从洞门处漏出；
同时，注浆要保证盾构机与周围土层不会固结成一体，造成盾构机退出时阻力过大，无法实施。
4.2加固范围
（1）具体加固范围为：
刀盘前方加固长度5m；
盾构上方加固厚度5m；
盾构两侧加固长度3m。
详见下图4-1、4-2所示：
图4-1地面注浆加固剖面示意图
图4-2地面注浆加固平面示意图
（2）刀盘正面加固土体长度、盾构机两侧及上方加固土体厚度的简算。
盾构机两侧及上方土体加固的厚度均等于或大于原设计加固范围，故在此只作盾构机正前方加固土体（挡土墙）长度的计算。
①计算模型的建立，如下图所示：
模型图中参数：
H地面距盾构机顶
部深度为9米；
W地层水土压力；
σ加固土体的
抗拉强度；
τ加固土体的抗
剪力；
t加固土体长度。
②计算过程：
a、洞门中心处最大拉力计算
σmax=βWr2/t2≤σt/K1
β=3（3+μ）/8
式中：
σmax洞门中心处的最大拉力；
W作用于洞门中心的侧向水土压力。
对于砂性土，水压力和土压力分别计算；
对于粘性土，水土压力合算，土压力按静止土压力考虑，土的计算参数按加固前的选用；
根据本工程地堪报告结果，作用与洞门中心处（深度为12.35米）的水土侧压力为0.12MPa；
t加固土体的长度；
本工程加固土体长度为5米；
r洞门半径；
本工程洞门半径为3.35米；
σt加固土体的极限抗拉强度，一般可取其极限抗压强度的10%，即σt=qu/10；
本次土体加固设计其极限抗压强度为1.5MPa，故σt取0.15MPa；
K1安全系数，一般取K=1.5；
μ加固后土体的泊桑比，一般取μ=0.2
由此可计算出：
σmax=βWr2/t2=1.2*0.12*3.35*3.35/5*5=0.064<
σt/K1=0.15/1.5=0.1
结论：
在本工程地层中，洞门中心埋深为12.35米，加固土体厚度为5米时，洞门中心土体的抗拉强度满足安全要求。
b、洞门圆周处最大剪力计算
τmax=Wr/2t≤τc/K2
τmax洞门圆周最大剪力；
τc加固后土体的极限抗剪强度，根据经验，τc=qu/6；
K2抗剪安全系数，一般亦取K2=1.5。
τmax=Wr/2t=0.12*3.35/2*5=0.040<
τc/K2=0.167
洞门圆周处抗剪强度满足安全要求。
4.3地面注浆加固前的准备工作
（1）精确的测量标示出盾构机位置及各设计孔位位置，严格按设
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