随着城市化的发展,地铁等隧道交通日益成为主流,盾构法因其安全、高效的特点成为隧道工程中重要的施工方法。由于盾构设备在行进过程中需要面临复杂的水文条件,这就对盾尾密封系统的密封性能提出了重大挑战。盾尾密封系统一旦失效,轻则造成漏水、漏浆现象,重则引发重大事故。然而如今在盾尾密封系统状态监测上的研究尚存在不足:其一,缺少对盾尾密封系统发生泄漏的监测及预警,导致无法在盾尾密封系统发生泄漏时及时采取措施弥补,避免引发重大事故;其二,缺少对尾刷磨损程度的监测方法,尾刷是盾尾密封系统重要的密封件,它的磨损会对密封性能产生极大的影响。鉴于此,本文提出开展盾尾密封泄漏监测及尾刷磨损监测机理研究,旨在探究盾尾密封泄漏监测机理和尾刷磨损监测方法,本课题的具体研究内容如下:（1）盾尾密封系统密封机理研究。从盾尾密封结构方面分析盾尾密封原理,之后基于多相流进行二维平面盾尾密封泄漏分析,分析盾尾密封泄漏的原因及泄漏过程。（2）盾尾密封系统密封性能研究。基于盾尾密封系统实际尺寸,设计局部全尺寸盾尾密封试验台,在该试验台上进行盾尾密封系统密封性能试验研究,探究盾尾密封系统泄漏与压力（油脂腔压力、浆腔压力、浆脂压力差）的关系,得出局部盾尾密封泄漏判据,之后结合盾尾密封系统周向压力分布仿真所得到盾尾密封系统周向压力分布规律,将判据推广到盾尾整个圆周,最终形成盾尾密封泄漏判据。（3）尾刷磨损特性研究。提出一种尾刷磨损监测方法——反向注脂尾刷磨损监测方法,之后基于局部全尺寸盾尾密封试验台设计单独的工况,进行尾刷磨损特性的仿真和试验研究,探究尾刷磨损程度与油脂泄漏量的关系,同时验证反向注脂尾刷磨损监测方法的可行性,并给出尾刷磨损程度的计算公式,最终形成盾尾刷磨损判据。（4）盾尾密封泄漏监测及尾刷磨损监测系统设计。介绍系统的整体结构与功能,在硬件系统上介绍硬件型号、传感器布置与安装方面,在软件上介绍软件系统的组成与功能。本文进行的盾尾密封泄漏监测及尾刷磨损监测机理研究,基于仿真和试验的结果得到了盾尾密封泄漏判据和尾刷磨损判据,以此设计了盾尾密封泄漏监测及尾刷磨损监测系统,该系统能够对盾尾密封系统的泄漏与尾刷的磨损程度进行监测与预警。盾尾密封泄漏监测及尾刷磨损监测机理研究可以为大型掘进机施工安全关键系统监测与预警技术研究提供了理论支撑,具有工程实用价值。