润滑脂、HBW脂、盾尾密封脂在法马通盾构机与海瑞克盾构机上的消耗比较与分析

鉴于在实践中法马通盾构较海瑞克盾构油脂（润滑脂、HBW脂和盾尾密封脂）消耗量大的情况,分别从设计、实际应用及结构特点上对2种盾构油脂的消耗差异进行研究,得到油脂消耗差异主要由盾构消耗部位结构差异造成的结论,在实际掘进中需要保持足够的注入量,以免对机械造成损害。     

基于IAFSA-BP神经网络的泥水盾构机跨江段油脂消耗预测

油脂是盾构施工过程中主要消耗性材料,该消耗量对施工成本的影响较大。盾构机在不同地质条件下施工时,对应的油脂消耗量变化较大。对传统的鱼群算法(AFSA)进行改进,通过改进的鱼群算法优化了BP神经网络,构建了盾构机在不同地质条件下掘进时的油脂消耗量预测模型。基于武汉地铁8号线跨江段施工过程中的地质状况、掘进速度、盾尾密封油脂消耗量(WR)、主驱动外密封油脂消耗量(HBW)和主驱动内密封油脂消耗量(EP2),对模型进行了训练并利用该模型对部分施工段油脂消耗量进行预测。预测结果表明:改进后的模型能较好地预测3类油脂的消耗量,相对误差分别为12.60%、9.66%和7.35%,在可接受范围内,对于油脂消耗的预测具有一定参考意义。     

TB880E隧道(硬岩)掘进机主轴承密封故障诊断与处理

通过对TB880E型全断面隧道掘进机(TBM)主轴承漏油、进水、串油脂等故障处理的研究,探讨刀盘固定、锚杆锁固、支撑耐磨钢环焊接、唇型密封换位及HBW油脂系统等工艺和方法在TBM上的使用;在不便于更换修理的环境条件下,较快地解决了TBM主轴承密封缺陷和故障问题,保证了TBM的掘进,提高了设备的使用率,为TBM在今后施工中故障的快速处理提供借鉴。     

盾构主轴承齿轮箱应用参数监测技术的可行性研究

以刀盘扭矩、刀盘转速和主驱动电流为3个变量,通过理论推导,定义参量"能量输出效率E",对盾构主轴承齿轮箱的能量传递效率进行定量评价。其可行性在延长盾构/TBM使用寿命相关研究实践中得到了验证。对主轴承齿轮箱等盾构部件工作状态进行参数监测,"E"参量具有开发应用前景。     

盾构振动在线自动监控系统的设计与研究

为预判盾构关键部件可能发生的潜在故障隐患,提高盾构运行可靠性,对海瑞克S261土压平衡盾构再制造过程中的振动在线自动监控系统进行了设计研究。首先将盾构主轴承、主驱动和减速机等设备的振动变化值经过ARM/Cortex-M0+系列的Kinetis-M处理器分析转换后传输至数据集中器,然后利用SCADA软件并结合MySQL数据库技术设计了在线监控系统。此系统为盾构设备故障预警提供了数据支持,对设备维护具有一定的指导意义。     

基于互联网的状态监测技术在盾构维护保养中的应用

为解决盾构因结构复杂、系统众多、核心零部件缺乏状态监测、当前维护保养水平低等引起的设备维护保养难题,以盾构的主轴承、主驱动减速机、液压系统等核心零部件及系统为监测对象,对油液离线、油液在线、振动、电流频谱和红外成像等状态监测技术在盾构智能维护与健康管理中的应用进行研究,开发实验室信息管理系统,通过互联网将状态监测仪器及技术、管理、维修人员等纳入统一的管理与交流平台,构建状态监测与故障诊断知识库,逐步实现盾构的智能维护,为盾构的维护保养与健康管理提供参考。     

盾尾密封油脂注入系统浅析

根据广州地铁二号线Φ6250土压平衡盾构的有关技术参数和实际使用情况,对盾尾密封油脂注入系统进行了分析,以期对盾构使用提供一些有价值的参考。     

技术指标部分超过国外同类产品 盾构有了国产主轴承

正2018年6月7日,由中铁隧道局集团有限公司、洛阳LYC轴承有限公司联合研制的国内首台成功应用于施工的国产盾构主轴承在安徽合肥通过专家组评估验收,标志着国产盾构主轴承已经具备替代进口主轴承的实力,盾构核心部件中国造取得了突破性     

狭窄空间土压平衡盾构分体始发施工技术——以新加坡地铁C715项目盾构隧道为例

新加坡地铁C715项目盾构隧道工程始发竖井空间狭小，采用常规分体始发工艺存在掘进效率低、管线消耗量大、设备运行效果差等工程难题。通过改造8号后配套台车、出渣设备及管片转运小车，重组地面后配套台车，增设PLC中继柜，提出一种在长度仅22 m竖井中的盾构分体始发施工技术，可节约大量电缆管线，有效提高掘进效率，顺利完成管片转运及拼装，并解决长距离连接管线造成油脂堵管及线路信号传输不稳定等问题，实现更加安全、高效、经济的盾构分体始发。     

盾构螺旋输送机驱动密封故障处理与防护技术

为解决盾构螺旋机驱动密封故障问题,以重庆地区盾构施工情况为依托,结合多台盾构螺旋输送机驱动密封的修复经验,重点分析螺旋输送机驱动密封产生故障的原因: 螺旋机设计不合理、螺旋机螺杆倾斜、筒体连接面磨损、螺杆向前蹿动、油脂注入量不足。总结出新的故障处理（螺旋机结构优化、渣土改良、合理选择螺旋机转速、防止空仓掘进、严控加工工艺等）与预防措施（螺旋机叶片修复、改善油脂注入量、更换损坏部件）。为今后盾构施工中处理螺旋输送机驱动密封故障处理与防护技术提供依据。     

土压平衡盾构机流体输送控制系统工作原理

流体输送系统用于盾构机的润滑、密封、填充以及碴土改良，是盾构机中的重要系统。本文介绍了流体输送系统的组成，并简明叙述了衬砌背后注浆控制系统、碴土改良控制系统、主轴承油脂密封润滑控制系统、盾尾密封油脂注入控制系统的工作原理。     

土压平衡盾构主驱动密封滑道磨损处理

为处理盾构机在使用过程中出现的老化磨损等问题,以盾构机的核心部件系统--主驱动密封系统为例,阐述密封系统的密封滑道在长期使用后出现的磨损情况,总结出处理滑道磨损的方法有: 1）拆卸密封垫圈调整处理; 2）加工密封滑道并贴钢带处理; 3）激光堆焊修复处理。同时介绍罗威特土压平衡盾构机主驱动密封滑道的磨损情况及其相关处理措施,进一步论证了密封位置调整处理措施及主驱动密封润滑油脂注入量的重要性。     

耐高水压盾构用盾尾密封油脂及其性能表征

针对国内跨江越河等高水压(0.4~0.8 MPa)盾构施工所需盾尾密封油脂被进口产品垄断的难题，通过正交试验研究盾尾密封油脂各个配方组分之间的相互作用。结果表明: 1)增稠流变剂的引入，提供了层间距为5~10 nm的片层结构，为基础油和聚异丁烯提供了进入空间，实现了增稠分散，提高了耐高水压盾尾密封油脂的剪切流变性，保证了稠度与泵送性的平衡； 2) 不同尺度的天然可降解纤维与配方中其他组分形成复合纤维增强阻水结构，使得耐高水压盾尾密封油脂的水击穿压力达7 MPa，是进口产品的1.75倍。在实现盾尾密封油脂稠度和泵送性适中的同时，大大提高了盾尾密封油脂的抗水压密封性，为我国跨江越河等高水压复杂地层盾构用高端盾尾密封油脂的进一步研发与转化打下坚实的基础。     

一种盾尾密封油脂的配方研究与性能表征

采用正交试验法获得了WY盾尾密封油脂的优化配方,其配方组成为性能优异的基础油、复合黏度指数改进剂、天然可降解纤维和颗粒填充剂等。采用自制抗水压密封装置和熔融流动速率仪表征其抗水压密封性和泵送性,并将其与国内外同类产品进行比较。结果表明,该产品的抗水压密封性能与CONDAT产品一致,在3.5 MPa下,不漏水;泵送性是国内某品牌油脂的2~3倍,使该性能指标进一步接近国际水平。     

关于盾尾密封油脂抗水压密封性和泵送性测试的探讨

对国内外盾尾密封油脂的抗水压密封性和泵送性的测试设备、测试方法和评价标准进行梳理和对比。根据中铁五院对盾尾密封油脂的配方与性能的研究成果,结合我国盾构隧道施工中盾尾密封油脂的具体使用情况,推荐抗水压密封性和泵送性的测试设备、测试方法和评价标准,这对制定盾尾密封油脂性能指标的国家标准具有借鉴意义。     

双护盾TBM分体始发技术研究与在青岛地铁1号线的实施

为保证在不具备整体始发空间的条件下双护盾TBM分体始发顺利实施,以青岛地铁1号线海泊桥站为例,针对城市地铁隧道施工始发场地有限的客观条件,以实现施工功能为导向,通过配套设备的优化布置并最大限度地利用双护盾TBM自身配置实现有限场地内最经济的TBM分体始发,并对分体始发的基本方案进行探讨。经研究分析可知： 1）分体始发时双护盾TBM需具备的基本配套系统为高（低）压供电系统及控制系统、冷却水系统、液压系统、润滑系统、脂密封系统、压缩空气系统、豆砾石回填系统、注浆系统、导向系统及除尘系统; 2）通过管线、线缆的延伸,双护盾TBM可在主机与后配套之间或主机与部分后配套之间任何位置断开。     

盾尾密封油脂泵送性测试仪器、测试方法与评价标准研究

针对目前国内盾尾密封油脂的泵送性无精确定量测试设备、测试方法和评价标准的问题,对国内外盾尾密封油脂泵送性的测试仪器、测试方法和评价标准进行了梳理和对比。根据课题组对盾尾密封油脂的配方和性能的研究成果,结合我国盾构隧道施工中盾尾密封油脂的具体使用情况,参考ASTM D1092,研制了盾尾密封油脂泵送性的定量测试设备、给出了测试方法,并推荐了其评价标准。为我国制定盾尾密封油脂泵送性指标的行业标准提供了借鉴。     

盾尾密封全过程管理要点与实践

为解决盾尾密封损坏导致的工程安全和进度问题，通过跟踪、统计多项盾构隧道工程盾尾密封使用和更换情况，总结盾尾密封的失效形式，并分析盾尾密封失效的原因，主要表现在盾尾密封设计缺陷、盾尾刷制造与安装质量差、油脂填充质量不高、施工过程控制不严以及应急预案准备不充分等方面。提出基于全过程管理理念的盾尾密封管理方法，从盾尾密封设计、盾尾刷制造和安装、初装油脂、施工管理、应急管理5个阶段，对盾尾密封的全过程管理要点和对策进行系统研究。该方法在中俄东线天然气管道长江盾构穿越工程得到成功应用，保障了盾构施工中盾尾密封安全，为盾尾密封的科学管理提供了新的思路和举措。