螺旋輸送機是土壓平衡盾構(gòu)機排土和建立土壓平衡的主要設(shè)備，安裝于盾構(gòu)掘進機前體底部和管片拼裝機之間，其中線從前向后上揚一定角度。螺旋輸送機工作時，伸入前體土倉內(nèi)的螺旋軸和螺旋葉片在液壓馬達驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，土倉內(nèi)的渣土在螺旋軸、螺旋葉片的共同作用下，沿螺旋輸送機機殼輸送、提升至出土口處排出。
　　1.故障情況
　　1臺土壓平衡盾構(gòu)機在盾構(gòu)施工中，其螺旋輸送機出現(xiàn)螺旋軸轉(zhuǎn)速快、扭矩小、土壓壓力高故障，同時出現(xiàn)盾構(gòu)機刀盤扭矩增大、排土口不出土故障。我們隨即對上述故障進行排查，當排查至螺旋輸送機前部觀察孔時，發(fā)現(xiàn)螺旋輸送機螺旋軸前部斷裂，斷裂位置距離螺旋軸前端約1.2m。該土壓平衡盾構(gòu)機螺旋輸送機如圖1所示。 　　2.結(jié)構(gòu)和功能
　　(1)結(jié)構(gòu)
　　該螺旋輸送機為中心軸螺旋桿式結(jié)構(gòu)，由圓筒狀機殼、中心軸式螺旋軸和螺旋葉片3部分組成，適用于輸送砂土，具有較好的抵抗土壓能力，目前土壓平衡盾構(gòu)機大都采用這種螺旋輸送機。
　　(2)功能
　　該螺旋輸送機具有以下3個功能：一是將刀盤切削下的渣土從有壓力的密封土倉內(nèi)排出；二是渣土在螺旋輸送機內(nèi)輸送過程中形成土塞，使土倉內(nèi)的壓力沿螺旋輸送機衰減，以保持土倉內(nèi)壓力的穩(wěn)定；三是通過調(diào)整螺旋輸送機轉(zhuǎn)速改變排土量，調(diào)節(jié)土倉內(nèi)渣土的壓力值，使土倉內(nèi)的渣土壓力與掘進面的土壓力保持動態(tài)平衡。
　　3.修復(fù)方法
　　(1)修前準備
　　將螺旋輸送機前部液壓及電氣管線斷開并固定牢固后將倉門關(guān)閉，清理出維修作業(yè)空間；在螺旋軸斷裂位置的機殼左、右兩側(cè)各開1個尺寸為400mm×400mm臨時作業(yè)窗口；清理機殼內(nèi)的泥土，直到清理至螺旋軸斷裂處。
　　(2)初步定位
　　將螺旋軸往前伸出，使斷裂部位露出，用臨時固定鋼板將2段斷裂的螺旋軸點焊連接后，縮回至臨時作業(yè)窗口位置，以方便焊接。
　　緩慢轉(zhuǎn)動螺旋軸，使斷裂面轉(zhuǎn)至方便焊接位置后停止;用鋼板墊調(diào)整螺旋葉片與機殼內(nèi)徑的間隙，使螺旋軸處于機殼內(nèi)徑中心位置后，點焊鋼板墊定位。
　　切除螺旋軸斷裂處臨時固定鋼板使斷軸分離，并通過螺旋軸轉(zhuǎn)動及伸縮，使2段斷軸的斷裂面吻合。吻合后調(diào)整2段斷軸的同軸度，以滿足技術(shù)要求。
　　使用鋼條在螺旋軸斷裂處做3道標記，在斷軸上用邊長為50mm的方鋼焊接3道骨架，方鋼長度超出螺旋軸斷口100mm即可。螺旋軸初步定位方法如圖2所示。 　　(3)斷裂位置處理
　　將2段斷軸分離，清理斷裂位置的耐磨層及焊縫位置，清理螺旋葉片的焊接坡口，并在螺旋軸斷裂位置做出焊接坡口（坡口角度為30°、深度為80mm）。
　　(4)Z終定位
　　按照螺旋軸斷裂處的3道標記重新定位，并再次檢驗2段斷軸的同軸度，若不符合技術(shù)要求應(yīng)進行調(diào)整，確保定位后螺旋葉片與機殼內(nèi)徑上、下、左、右間隙一致。
　　(5)對接焊
　　使用割槍對焊接部位預(yù)熱至200°C左右；由2名焊工使用型號為ER50-6的焊絲，在機殼兩側(cè)臨時作業(yè)窗口同時對稱進行焊接，以防止螺旋軸產(chǎn)生熱應(yīng)力變形；焊接后自然冷卻。
　　(6)試機
　　檢查螺旋軸焊接后的同軸度，去掉螺旋軸定位鋼板及墊片，確認無誤后試機。試機時螺旋輸送機先進行慢速正向旋轉(zhuǎn)，然后逐步加速至Z大轉(zhuǎn)速，觀察螺旋輸送機工作情況。按上述步驟檢查螺旋輸送機反轉(zhuǎn)情況，檢查螺旋輸送機伸縮情況及前部閘門工作情況。試機時對照出廠標準值進行檢驗。螺旋輸送機檢驗項目及出廠標準值如附表所示。
　　(7)其他工作
　　經(jīng)試機無誤后，對所有焊縫進行處理：在螺旋葉片焊縫兩側(cè)各焊接3道30mm鋼板條，以提高螺旋葉片的強度；焊接螺旋軸上的3道定位骨架，以加強螺旋軸斷裂部位強度；封閉機殼上的2個臨時作業(yè)窗口，并恢復(fù)觀察口蓋板。
　　至此完成螺旋輸送機螺旋軸斷裂部位的修復(fù)工作。螺旋軸修復(fù)后，該土壓平衡盾構(gòu)機試施工時故障消失，隨后正式投入盾構(gòu)施工。