ความล้มเหลวของแบริ่งหัวกัด TBM เป็นปัญหาทั่วไปที่พบในการขุดอุโมงค์ด้วย TBM การศึกษานี้วิเคราะห์ความล้มเหลวดังกล่าว ระบุสาเหตุที่แท้จริงของความเสียหายของแบริ่งหัวกัด และเสนอมาตรการทางเทคนิคเพื่อป้องกันความล้มเหลวดังกล่าว ซึ่งเป็นการวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการปรับปรุงโครงสร้างและการออกแบบให้เหมาะสมที่สุด
1
การรับน้ำหนักเกินของแบริ่ง
การรับน้ำหนักเกินของแบริ่งทำให้ไม่สามารถหมุนได้ตามปกติ ส่งผลให้เครื่องมือตัดสึกหรอไม่สม่ำเสมอ การตั้งพรีโหลดแบริ่งมากเกินไปอาจทำให้แรงบิดเริ่มหมุนของหัวตัดสูงเกินไป ส่งผลให้หมุนแบบไม่ต่อเนื่องและทำให้วงแหวนตัดสึกหรอไม่สม่ำเสมอ
การสึกหรอของรีมเมอร์
ในระหว่างการดำเนินการขุดอุโมงค์ หากเกิดการสึกหรอของเครื่องมือโดยไม่ได้รับการตรวจพบอย่างทันท่วงที จะก่อให้เกิดอันตรายอย่างยิ่ง กรณีดังกล่าวควรได้รับการระบุและจัดการโดยเร็วที่สุด ความเสียหายยังอาจเกิดจากระยะห่างภายในแบริ่งที่เล็กเกินไป สารหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสมหรือไม่เพียงพอ ภาระที่มากเกินไป การกัดกร่อนอย่างรุนแรง หรือการติดตั้งแบริ่งที่ไม่ถูกต้อง ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้อาจนำไปสู่ความเสียหายบนพื้นผิวของรางวิ่งและพื้นผิวลูกกลิ้งที่มีลักษณะคล้ายเกล็ดปลา เนื่องมาจากความล้าจากการกลิ้ง (rolling fatigue) ซึ่งก่อให้เกิดการหลุดล่อนเป็นชั้น (delamination) เพื่อป้องกันการหลุดล่อนเป็นชั้นที่เกิดจากภาระเกิน จำเป็นต้องเลือกระยะห่างภายในแบริ่งที่เหมาะสม ประเมินวิธีการหล่อลื่นและสารหล่อลื่นใหม่ และรับรองว่ามีการติดตั้งแบริ่งอย่างถูกต้อง
2
แบริ่งร้อนขณะทำงาน
ระบบทำความเย็นของหัวตัดที่ทำงานผิดปกติอาจทำให้แบริ่งร้อนเกินไปและติดขัด การสึกหรอมากเกินไปจนเกิดความเสียหายในภายหลังอาจทำให้เครื่องมือตัดที่อยู่ใกล้เคียงรับน้ำหนักเกินและเสียหาย ส่งผลให้ความเสียหายแพร่กระจายอย่างรวดเร็วจนเครื่องมือตัดทั้งหมดบนหัวตัดเสียหายทั้งหมด
3
การกัดกร่อนแบบหลุมบนแบริ่ง
การกัดกร่อนแบบหลุมเป็นความเสียหายประเภทหนึ่งที่เกิดจากความล้าจากการกลิ้งในวัสดุ โดยมีลักษณะเป็นการเกิดหลุมเล็กๆ คล้ายจุดบนพื้นผิวที่กลิ้ง สาเหตุของการกัดกร่อนแบบหลุมรวมถึงการติดตั้งที่ไม่เหมาะสม การโก่งของเพลา หรือความแม่นยำในการกลึงเพลาหรือตัวเรือนที่ไม่ดี เพื่อป้องกันการกัดกร่อนแบบหลุม ควรทำการจัดตำแหน่งเพลาอย่างเหมาะสม และปรับปรุงคุณภาพการกลึงของเพลาหรือตัวเรือน
การสึกหรอระหว่างรางวิ่งและลูกปืน
4
การเคลื่อนตัวของแบริ่ง
ปรากฏการณ์ที่พื้นผิวสัมผัสของแบริ่งมีการสึกหรอ เปลี่ยนสี หรือมีรอยขีดข่วนที่เกิดจากการเคลื่อนที่แบบเลื่อน หรือที่วงแหวนแบริ่งเคลื่อนตำแหน่งตามเส้นรอบวงสัมพันธ์กับเพลาหรือตัวเรือนระหว่างการทำงาน – เรียกว่า bearing creep สาเหตุหลักของ creep คือการเผื่อความแน่นไม่เพียงพอหรือการขันวงแหวนแบริ่งไม่แน่นพอ เพื่อป้องกัน bearing creep ควรเพิ่มการเผื่อความแน่นและขันวงแหวนแบริ่งให้แน่นอย่างเหมาะสม
5
การแตกหักของแบริ่ง
ปรากฏการณ์ที่เกิดการแตกหักในวงแหวนนอก วงแหวนใน หรือชิ้นส่วนกลิ้ง ทำให้เกิดการขยายตัวของรอยแตกในชิ้นส่วนและเกิดการแยกออกเป็นสองชิ้นหรือมากกว่าสองชิ้น สาเหตุของการแตกหักดังกล่าว ได้แก่ การสวมพอดีที่แน่นเกินไป รัศมีมุมโค้งบนเพลาหรือตัวเรือนใหญ่เกินไป แรงกระแทกที่มากเกินไป หรือการพัฒนาของการหลุดล่อนหรือความเสียหายจากการไหม้ หรือแรงกระแทกที่มากเกินไปหรือการดำเนินไปของการหลุดล่อน เพื่อป้องกันการแตกหักดังกล่าว ควรเลือกการสวมพอดีที่เหมาะสม รัศมีมุมโค้งของเพลาหรือตัวเรือนควรมีขนาดเล็กกว่าขนาดมุมลบมุมของแบริ่ง และควรปรับเปลี่ยนสภาวะการรับแรงใหม่