地鐵盾構(gòu)設(shè)備狀態(tài)故障與檢測關(guān)鍵技術(shù)

李志國

摘 ? 要：這些年來，盾構(gòu)在國內(nèi)外隧道的工程里得到了一個較為廣泛的應(yīng)用。盾構(gòu)機(jī)的研究越來越受到了人們的重視。其主要研究方向是盾構(gòu)機(jī)關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測以及故障診斷。本文通過分析地鐵盾構(gòu)設(shè)備的狀態(tài)故障及檢測的意義，闡述了地鐵盾構(gòu)設(shè)備的狀態(tài)故障及檢測的關(guān)鍵技術(shù)，同時還探討了地鐵盾構(gòu)設(shè)備的常見故障及檢測案例。

關(guān)鍵詞：地鐵建設(shè) ?盾構(gòu)設(shè)備 ?狀態(tài)故障 ?故障檢測 ?隧道工程

中圖分類號：U231.94 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0016-02

我國社會生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)在快速地發(fā)展，使得我國的城市化在加快的發(fā)展中，城市的人口越來越多，交通的壓力也在增大。為可以緩解城市交通的壓力，可以充分地發(fā)揮出城市地下空間的潛力，地鐵工程成為了這一矛盾的最佳平衡點。

1 ?盾構(gòu)設(shè)備狀態(tài)故障與檢測的意義

盾構(gòu)施工的設(shè)備在地鐵施工里的不斷應(yīng)用引起了國內(nèi)盾構(gòu)施工研究人員的重視，并且還取得了一些較為顯著的研究成果。以基于信息技術(shù)的各種工藝設(shè)計為主要的研究對象，我們可以在一定的程度上提高到信息技術(shù)的水平。盾構(gòu)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)備的尺寸較大，故障的概率也在大大地提高，維修費用以及施工成本也在隨之增加，降低了現(xiàn)場的施工效率。所以，非常有必要重點研究好屏蔽檢測設(shè)備在工作狀態(tài)下的失效概率。為可以預(yù)測到盾構(gòu)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障并迅速地解決，專業(yè)的工作人員一定要具備較強的維修經(jīng)驗和現(xiàn)代信息檢測的技術(shù)。

2 ?盾構(gòu)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷的作用

隧道的施工已經(jīng)成為了我國交通工程里面一個非常重要的因素。隧道施工的過程里使用的機(jī)械設(shè)備和安全盾構(gòu)機(jī)相對的比較高，具有了較強的施工連續(xù)性，在我國地鐵隧道的施工里面起到了非常重要的作用。地鐵盾構(gòu)的設(shè)備比較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，構(gòu)件多，構(gòu)件之間的連接比較緊密。如果其中一個部件出現(xiàn)了問題，會加重到整個防護(hù)罩的故障。如果施工的過程里面出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致工程存在了安全隱患。為此，有必要定期檢查好地鐵盾構(gòu)設(shè)備的狀態(tài)，合理地診斷出故障的問題所在，發(fā)現(xiàn)問題，及時地改進(jìn)和解決，預(yù)防問題，降低其成本，提高施工的效率，這樣才可以提高整個工程的安全性能。

3 ?鐵盾構(gòu)施工的風(fēng)險辨識及分析

3.1 工作井的施工階段

盾構(gòu)在施工之前，工人面臨的風(fēng)險主要包括了設(shè)備損壞風(fēng)險、地面沉降風(fēng)險、密封失效風(fēng)險以及原材料質(zhì)量等的不合格風(fēng)險。涌水風(fēng)險主要是因為地下連續(xù)墻的施工質(zhì)量不符合有關(guān)的規(guī)范。具體都表現(xiàn)為工作人員在防滲墻領(lǐng)域的工作。因為施工的細(xì)節(jié)處理不好的話，沉淀物和兩個現(xiàn)有的聯(lián)合作業(yè)都關(guān)閉了。在水泥、砂條件好且難以控制的情況下，連續(xù)墻經(jīng)常出現(xiàn)滲水出砂的現(xiàn)象，影響到了后續(xù)工作的進(jìn)度。基坑底部隆起主要是因為基坑底部插入的深度不滿足實際需要的時候，施工的工作人員沒辦法控制好施工質(zhì)量或加固地基?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的強度不能滿足實際的需求。在實際使用的過程里面，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)荷載小于實際荷載，導(dǎo)致了基坑支護(hù)穩(wěn)定性下降，是基坑失穩(wěn)的主要原因，另一個原因是因為安全工作沒有及時地進(jìn)行。

3.2 準(zhǔn)備工作階段

在施工的過程里面，工人需要使用一些輔助的設(shè)施。如果這些輔助設(shè)施的承載能力和利潤分配存在的問題，設(shè)備本身會受到損壞，影響后續(xù)的工作。因為員工對盾構(gòu)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不夠熟悉，在機(jī)械結(jié)構(gòu)拼接的過程里面容易出現(xiàn)錯誤，或機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)與原圖紙設(shè)計和規(guī)劃方案不一致，實際的工作不能夠指導(dǎo)員工正確開展相關(guān)工作。輔助設(shè)施損壞的風(fēng)險主要是因為安裝基座承載力不足、安裝過程中工作人員的過頂力或局部壓力所導(dǎo)致的?；油馏w失穩(wěn)的主要原因是土體加固的質(zhì)量比較差。裝配不到位的原因是員工對設(shè)備了解不夠，不能嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行操作。裝配的工作完成之后，裝配結(jié)果沒能夠及時地進(jìn)行評審，導(dǎo)致了裝配的工作出現(xiàn)一些意想不到的錯誤，影響后續(xù)的工作。此外，還存在著一些設(shè)備意外損壞的風(fēng)險，主要是因為未能協(xié)調(diào)好每項工作的一部分、網(wǎng)站的工作內(nèi)容，導(dǎo)致了不同設(shè)備同時堆放在同一地點，影響到了工作的效率，非常容易造成設(shè)備的損壞，以防碰撞。

4 ?設(shè)備狀態(tài)故障與檢測關(guān)鍵技術(shù)

4.1 設(shè)計推理機(jī)

其主要功能是進(jìn)一步明確綜合協(xié)調(diào)控制的系統(tǒng)里面應(yīng)該要選擇到哪些適用的知識庫，結(jié)合盾構(gòu)設(shè)備故障的實際表現(xiàn)和相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)用戶，結(jié)合實際的情況對系統(tǒng)的設(shè)備故障進(jìn)行初步評估，然后進(jìn)行通過推理，找出設(shè)備故障的真正原因，這樣才可以達(dá)到故障檢測的目的。地鐵盾構(gòu)設(shè)備的故障很容易受到一系列因素的影響。同時，很難確定到故障的性能以及原因。為此，在推理機(jī)的推理過程里面，設(shè)備應(yīng)該要采取到有效的措施，這樣才可以快速、高效地得到清晰、準(zhǔn)確的結(jié)果。通過盡可能多的匹配沖突來解決設(shè)備故障的原因，從而可以明確到優(yōu)先級，水平規(guī)則的匹配保證地鐵盾構(gòu)設(shè)備故障檢測結(jié)果的針對性。

4.2 建立知識庫

地鐵盾構(gòu)設(shè)備的故障檢測需要相對豐富的知識儲備，也需要工作人員充分地利用自身的知識儲備。為此，非常有必要建立一個屏蔽設(shè)備故障檢測的知識庫。在地鐵施工過程中盾構(gòu)設(shè)備發(fā)生故障的時候，我們可以利用知識庫的知識及時地了解到故障的原因，選擇合適的解決方案。選擇合適的方法檢測地鐵屏蔽設(shè)備的狀態(tài)故障。為可以建立一個豐富的盾構(gòu)設(shè)備故障檢測知識庫，檢測人員一定要充分了解到知識庫儲備對盾構(gòu)設(shè)備檢測效率的影響。設(shè)計的知識比較復(fù)雜，相關(guān)設(shè)備的檢測人員可以依據(jù)實際的需要進(jìn)行一個適當(dāng)?shù)倪x擇。此外，在地鐵盾構(gòu)設(shè)備檢測的過程里面，檢測人員應(yīng)該選擇一些較為科學(xué)合理的檢測方法，這樣才可以提高地鐵盾構(gòu)檢測的效率，降低地鐵盾構(gòu)設(shè)備在運營中的故障概率。

4.3 基于實時參數(shù)的監(jiān)控和故障診斷

在盾構(gòu)機(jī)故障診斷的過程里面，可以利用到傳感器的特性從多個來源采集實時信息，并依據(jù)采集到的信息建立一套實時診斷推理的機(jī)制，對盾構(gòu)機(jī)的實時參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。在實時仿真和開關(guān)量異常的情況下，實時在線監(jiān)測的系統(tǒng)會向用戶提示異常信號，并發(fā)送給推理機(jī)進(jìn)行推理。如果能直接得到最終失敗的原因，則通過界面返回給用戶，給出相應(yīng)的解決方案，并依據(jù)推理路徑做出相應(yīng)的推理解釋。如果異常的信號不是故障的最終原因，系統(tǒng)可以利用到基于綜合隸屬度的模糊推理機(jī)制進(jìn)行一個推理和診斷，二者之間可以相互配合，直至找到最終的故障源。這種方法在很大的程度上保證了盾構(gòu)機(jī)能夠安全運行。

5 ?結(jié)語

地鐵屏蔽設(shè)備的狀態(tài)故障和檢測工作的改進(jìn)直接關(guān)系到地鐵的安全可靠運行。由此可見，相關(guān)的工作人員一定要清楚地認(rèn)識到地鐵盾構(gòu)設(shè)備的故障狀態(tài)及檢測的意義，全面分析出地鐵盾構(gòu)的故障狀態(tài)及關(guān)鍵檢測技術(shù)和設(shè)備，不斷地學(xué)習(xí)和總結(jié)出相關(guān)的經(jīng)驗，積極推進(jìn)到地鐵盾構(gòu)設(shè)備的安全中使其能夠有序運行。

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