“拧螺栓”导致盾构机故障？——日本横滨环状南线桂台隧道盾构故障原因披露

桂台隧道采用的盾构机由JIMT公司制造，盾构外径15.28m、长11.85m、重2350t，是目前日本第二大盾构机。

2021年1月，盾构自釜利谷JCT侧的始发井掘进上行隧道，2021年7月14日，盾构掘进至390m处刀盘马达发出异响。盾构停机后经排查发现盾构刀盘旋转马达出现问题，并决定立即进行检修和零部件更换。2022年2月14日，盾构机在停机7个月后终于完成全部检修，再次掘进。

随着桂台隧道盾构机开始重新掘进，2022年3月，日本也开始逐渐披露这个盾构的具体故障原因分析。

2021年7月，将盾构机刀盘马达和齿轮拆卸运至工厂进行检修，发现驱动用的16台250kW马达有9台受损，而连接各台马达的16个小齿轮全部发生破裂或破损。与小齿轮啮合的刀盘侧大齿轮也出现开裂。

 调查发现，部分小齿轮的破损原因在于将其固定在马达轴的金属压板因螺栓断裂而脱落。由于螺栓强度正常，盾构机掘进地质主要为砂岩层和泥岩层等普通地层，螺栓和压板受到预计外的外力影响的可能性较小。

而在再现盾构机制造时拧紧螺栓组装小齿轮的作业过程中，压板产生变形，因此认为故障原因是螺栓拧紧力过大。由于过去没有出现过类似事故，并未设置拧紧力矩的控制标准。

• （1）小齿轮上部件（压板、螺栓）脱落后卷入大齿轮和小齿轮之间，造成小齿轮、刀盘马达和大齿轮受损。

• （2）部件（压板、螺栓）脱落的主要原因是刀盘马达组装时螺栓拧得过紧导致螺栓变形，掘进过程中螺栓断裂。

改良后的小齿轮