摘要：随着现代城市的不断发展，地面交通越来越拥挤，城市地铁、水电市政公用等盾构施工具有快速、安全、对地面建筑物影响小等诸多优点已经被越来越多的人们所认可管片安装是形成稳固的衬砌支撑环，安全、快速掘进的保证，在地铁施工中，管片的快速、顺利安装是其中最重要的一个环节。因此盾构施工不仅要有专业的土建工程师掌握土建施工知识，还必须要求设备工程师要全面掌握盾构设备的各个系统相关知识。本文主要盾构机的管片安装系统的常见电气故障处理方法及使用注意事项，希望能对各盾构施工单位有所帮助。
关键词：盾构；管片安装机；故障；处理方法
盾构设备是一种集开挖、支护、推进、衬砌等多种作业一体化的大型暗挖隧道施工机械。盾构施工的最终目的是掘进出渣和衬砌管片安装，而最后的管片安装质量又是检验盾构施工质量的重要因素，所以管片安装是盾构施工的重要工序。管片安装系统的施工使用率极高又决定了管片安装系统在盾构机各系统中的重要性。
1管片安装机工作原理
管片安装系统的主要作用就是将预制的隧道衬砌管片安装到位它具有锁紧、升降、平移、回转、仰俯、横摇和偏转七种动作，各种动作进行专门的调节以使管片能精确安装就位。由于各种盾构的结构及其布置形式不同，其管片安装系统的结构形式也不同，但是其主要功能是一致的，都具有六个自由度，能实现锁紧、平移、回转、升降、仰俯、横摇和偏转七种动作能准确的使管片就位。
盾构机推进完成后，将模式选择开关旋转到管片拼装模式，启动安装机油泵及真空泵。整个管片拼装操作由遥控器控制，包括安装机旋转、前后移动、管片提升及真空吸盘液压控制系统，液压系统为管片拼装机提供动力，真空吸盘吸附管片的力由真空泵提供。管片拼装过程中，由管片吊机将管片运送到管片安装机可以抓取的位置，管片安装机将管片吸附，达到真空压力条件后，提升管片，由液压系统控制的液压油缸将管片送到拼装区域进行拼装。
管片安装机是管片安装的直接执行者，也是该系统的核心，其中作状态良好与否直接影响到管片安装质量和效率。因此在工作过程中，除了加强对管片安装机的维修保养以外对及其操作也要格外注意。其操作时的工作顺序为：
收回底部管片安装处推进油缸；
抓钩抓紧管片并移至安装位置；
推顶缸推顶到位，调整缸调整管片安装位置；
推进油缸伸出顶紧管片，用螺栓对管片进行连接；
下一块管片安装处推进油缸缩回；
以上工序连续轮回就完成对管片的安装。
2 管片安装机常见故障
1.管片安装机不能旋转、不能前后移动，管片安装过程中，正在工作，机械动作逐渐变慢直至不动作分析液压系统供油不足，经检查油管路阀组，右侧进油管路球阀关闭，因为工作中工人操作动作干涉误使球阀手柄关闭，打开球阀后恢复动作
2.在主控室故障显示吸盘位置超过220°，引起管片安装机不能工作，其实际位置没有超限；此时需关闭限位联锁开关，查看转向，反向旋转，调正转向，检查维护限位传感器、线路及接头，如有异常立即处理。
3.管片安装机安全条件显示真空条件不满足；
4.管片安装机大臂油缸不能工作。
5.管片无法抓紧；管片抓取过程中管片始终无法抓紧分析抓举头内部结构是否检查抓举头内结构，连接钢结构件断裂，拆卸下来焊接加固。
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3 故障原因分析
3.1管片安装机不能旋转、不能前后移动
经过多次分析研究，引起此故障的原因有多种：
1. 控制管片安装机旋转和移动的PIE模块故障，模块的熔断器损坏及模块内部损坏都将引起管片安装机不能工作。处理办法，若是熔断器损坏，将其更换即可；若是PIE模块故障，首先检查是不是接头松动或是断开了，若是，将其连接好后检查其工作情况，如果还是不能工作，可能是PIE模块烧坏了，更换PIE模块即可。
2. 真空吸盘上的传感器故障同样引起管片安装机不能工作，检查与传感器连接的销子是否有问题，一般情况都是销子内的弹簧失效，不能继续使用，需要进行更换后即可使用。另外，销子磨损严重造成销子上感应信号灯失灵，传感器不能有效接收到信号。解决办法是更换定位销或用砂纸打磨光滑使定位销上信号灯能正常显示。
3. 管片安装机制动传感器故障，制动传感器没压力显示或压力为负值都会造成安装机不能旋转。只需更换传感器就能排除故障。
4. 皮装机行走到设备梁边缘接触到限位传感器使安装机不能旋转，只需将安装机后移一点，然后将限位传感器复位即可。
3. 2主控室故障显示故障
在主控室故障显示吸盘位置超过220°，引起管片安装机不能工作，其实际位置并没有超限经过检查发现，是由控制柜到管片安装机的控制线路断开引起的，把线路重新连接完毕后，继续调试管片安装机，故障仍然不能消除，随后又对控制系统整体检查了一遍，没有发现故障原因，经过商量分析，故障原因可能是由于中间线路内部某个部位短路或是断路引起的，最后决定对整个控制线路进行更换，更换完成后，故障消除。
3. 3 管片安装机安全条件显示真空故障
在管片拼装过程中，经常出现安装机不能旋转和前后移动，在管片安装机安全条件上查看得知真空条件不能满足，但是，检查真空压力及吸附管片时的密封条件，没有什么问题，通过观察PIE'自动控制程序，发现MVT MOVE这一条件不满足，经过查找电气控制系统，最后发现在真空吸盘上有一选择管片类型的传感器有故障，随后对传感器进行检查，发现其中的弹簧严重变形，给传感器传递信号的销子也有些变形，更换弹簧及销子后，安装机工作正常。
3. 4 管片安装机大臂油缸故障
管片安装机大臂油缸不能工作，其原因和措施为：
1. 检查发现油缸上行程传感器不能正常伸缩，只需将其拆掉调节其灵敏度使其能正常工作。
2. 过对安装机系统进行检查发现，左、右两个油缸行程相差15mm以上，对其中行程进行调整后，控制在15mm以内即可。
3.5 抓钩压力传感器故阵：
在抓钩油缸上装有一个压力传感器，在安装管片的过程中出现该故障，管片安装机将不能旋转，警报器会发出警示声响。出现该故障的原因有：控制回路断线，抓紧压力不够，传感器损坏，要根据不同情况具体处理。
参考文献
[1]康林.管片安装系统常见电气故障及处理[A].第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C].2011.
[2]王百泉.盾构机管片安装机常见故障及其处理方法[J].山西建筑.2010(33).
[3]陈应岗.浅谈盾构管片安装系统[J].科技信息.2012(25).
作者简介
王耀贤（1966-），男，汉族，甘肃省秦安县人，大专，助理工程师，研究方向：电气安装工程施工。
论文作者:王耀贤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签：管片论文; 装机论文; 盾构论文; 故障论文; 传感器论文; 销子论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第17期论文;