青岛地铁双护盾TBM水系统故障分析及优化

郭 志，田 斌，丁绍军，唐希刚，樊治国，刘桂涛

（中船重工（青岛）轨道交通装备有限公司，山东 青岛 266111)

双护盾TBM 以其良好的地质适应性、施工安全性、施工灵活性及对环境友好性等特点被应用于青岛地铁岩石地层的隧道掘进。双护盾TBM施工过程中电机、减速机、变频器、空压机、液压系统、润滑系统等发热设备需通过水冷却散热；刀盘破岩后的除尘降温、注浆管路及部分设备的清理等需要用水冲洗，所以水系统作为双护盾TBM 的基本系统，其工作状况的优劣直接影响到设备整机能否正常运行。

双护盾TBM 在青岛地铁2 号线施工过程中存在的水系统换水、排水频繁，偶发内循环温度高甚至导致设备报警停机的情况[1～2]，本文通过对该项目双护盾TBM 水系统的原理分析及热平衡计算并结合现场实测数据，研究了该系统原理设计存在的不足，揭示了隧道供水条件对内循环冷却效果的影响因素及规律。在此基础上，对水系统原理设计进行优化探讨和进一步热平衡分析，论证该优化后的系统原理可实现节水、环保并降低隧道供水条件对双护盾TBM 水系统正常运行的影响。

1 水系统现状

1.1 系统原理

本项目双护盾TBM 水系统原理如图1 所示，由内循环和外循环两大部分组成。内循环为闭式循环系统，软水流经主驱动电机、主驱动减速机、变频柜、液压系统、润滑系统及空压机带走这些部件运行过程中产生的热量，其中空压机冷却为独立的闭式内循环系统；外循环为开、闭式相结合的循环系统，隧道进水依次流经进水水管卷筒、过滤器、内循环散热器并最终进入水箱，该过程为内循环实施换热冷却。……