過江水底隧道有五種主要的施工方法:圍堤明挖法、氣壓沉箱法、巖鉆法、盾構法和沉管法。盾構法是修建隧道的一種重要施工方法,尤其是在軟上地層中。自從1843年第一條盾構法隧道在倫敦泰晤士河下建成以來,盾構法隧道的設計和施工技術得到了很大發展,出現了泥水加壓式和土壓平衡式盾構,襯砌由鑄鐵轉向鋼筋混凝土或鋼材組成。

盾構法施工的主要特點:可在盾構的掩護下安全地進行土層開挖和襯砌的支護工作;進行水底隧道施工時,不影響航道通航;盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環進行,施工易于管理,施工人員也較少;施工不受風雨等氣象條件影響。

盾構法存在的一些問題是:當隧道曲線半徑過小時,施工較為困難;在水下作業時,覆土太淺則不夠安全;盾構施工中采用全氣壓方法以疏干和穩定地層時,對勞動保護要求較高,施工條件差;在飽和含水層中,盾構法施工所用的拼裝襯砌,對達到整體結構防水性的技術要求較高。

2淺覆土區域盾構掘進時存在的安全問題

2.1淺覆土易產生冒頂通透水流

為了減少線路的坡度,一般河底段覆土極淺。在淺覆土區域,在高水頭壓力情況下,大刀盤前方土壓平衡不容易建立。河水常從擾動土體的裂縫中經大刀盤開口及盾尾進入盾構機,造成盾構淹水。這種機損人亡事故時有發生。

2.2隧道上浮

水域下淺覆土中推進的盾構,上下受到的力不均衡,盾構姿態上揚,壓坡困難、隧道上浮,軸線難以控制。拼裝完成的隧道環脫開盾尾后,由于上部壓載及自重無法抵抗地下水引起的浮力使隧道上浮。如果不采取相應加固對策,極易引起隧道局部開裂、漏水。

隧道穿越飽和土層,會受到水的浮力,當浮力超過隧道上覆土重量和隧道及隧道內設備自重時,隧道將上浮。當管片脫離盾尾時,隧道被包圍在壁后注漿的漿液中,受到漿液的浮力比在飽和土中受到的浮力要大得多。同時,盾構推進挖出土方導致地基卸載,拼裝好的隧道會受到地基回彈的作用向上偏離中心軸線。在浮力和地基回彈共同作用下,隧道上覆土產生隆起,若最大隆起值得不到有效控制,覆土層將被頂裂,產生透水裂縫,河水沿透水裂縫涌入盾尾將嚴重影響隧道和隧道施工的安全。

3廣州地鐵三號線瀝~大區間盾構淺覆土區域施工難點

廣州地三號線瀝滘~大石北盾構區間工程,共分為2個區間段構成:大石北始發井~廈滘站、區間隧道長1429.791m;廈滘站~瀝滘站,區間隧道長1621.75m。共有2次過江。

其中,隧道在YCK13+780~YCK14+098處過三枝香水道,水道河面寬度約為300m。隧道包括左、右線各一條,采用2臺泥水加壓平衡盾構機施工,先施工隧道右線,盾構機由三枝香水道南岸往北岸方向推進,當右線盾構推過江后,隧道左線由三枝香水道南岸往北岸方向推進施工。

隧道在過三枝香水道的斷面內存在著強風化巖、中風化和微風化等粉砂質泥巖的復合地層,拱頂以上主要為淤泥、淤泥質細砂和粘土。過江段隧道總長約為312m,存在風化夾層,強度較高,巖體較為破碎,地表水與砂層及基巖裂隙水聯系較為密切,且隧道上方存在軟弱地層,對盾構破巖能力及防冒漿的能力要求較高。盾構機穿越三枝香水道,隧道洞身圍巖水文地質條件受其影響較大。三枝香水道的水位主要受北江洪水和潮汐的影響,而且兩個相鄰的高潮或低潮的潮位和潮流歷時均不相等,一般歷年最高潮位多出現在汛期,最低潮位則出現在枯期,漲潮歷時短,落潮歷時長,高潮平均水位為5.85m,低潮平均水位為4.33m。

隧道過三枝香水道是在YCK13+780~YCK14+098處,河面寬約312m隧道洞身巖層全部為巖石全~微風化帶,地質均勻,地下水亦較為豐富,且過江段覆土厚度較薄,土層軟弱,江中水壓較高,故盾構掘進時風險較大。

三枝香過江段地質條件復雜多變、風險極大,過江段覆土厚度較薄(僅為7.4m),江底780環到840環覆土厚度一般都在6~7m的范圍內,即使是最厚處也僅有8.6m,略大于1倍盾構直徑,地質條件極差,上部為透水性差的砂質土;840環附近風險最大,隧道頂部全部為穩定性極差的淤泥層,容易塌方,盾構機容易抬頭,稍有不慎,將導致噴涌,江底塌方、江水灌入隧道等重大安全事故,后果不堪設想。而且受潮汐等影響,隧道穩定難度大。過江段是關鍵地段,直接影響到盾構施工的成敗,為了保證盾構機順利穿越難度極大的三枝香水道,在整個施工過程中必須運用信息化施工,控制隧道變形,并對盾構掘進中的各類施工參數進行動態管理。

為確保過江成功,避免重大事故的發生,地鐵總公司多次組織國內外著名地鐵盾構施工方面的專家對《盾構過江專項方案》的安全性進行審查、論證、分析和研究。經過與會專家科學、嚴肅、認真地論證,提出了“護頭保尾”、“過江監測”、“作業預案”、“管片不浮監測”等有針對性的意見。

施工單位在過江前對盾構機進行了檢修保養并更換了刀具,避免了江底換刀的風險。在施工過程中,采用感應器法和聲納法的監測技術,保護了河道的安全。此外,還結合實際制定了過江應急預案,確保萬無一失。

4江底淺覆土區域盾構掘進安全防范措施

4.1防止盾尾漏漿(防漏)措施

(1)提高同步注漿質量與管理

每環推進前,對同步注漿的漿液進行小樣試驗,嚴格控制初凝時間,初凝時間為13~15s。在同步注漿過程中,合理掌握注漿壓力,注漿出口壓力=切品水壓+60~100kPa,使注漿量,注漿流量和推進速度等施工參數形成最佳匹配。

(2)加強盾尾艙的管理

在推進過程中,因設備故障和操作失誤往往引起切口水壓的波動,在每次調高切口水壓后,必須進行試推進,并安排專人觀察盾尾漏漿情況,確定無漏漿后再正式調高切口水壓,進行正常掘進。同時還應注意盾構機本身要增加盾尾刷保護及其嚴格控制盾尾油脂的壓注;在使用時對盾尾艙進行定期檢查,平均每30環全面檢查一次;并且在管片拼裝前必須把盾殼內的雜物清理干凈,以防對盾尾刷造成損壞。

(3)盾尾漏漿對策

發現盾尾漏漿情況比較嚴重時,則配制初凝時間較短的雙液(A、B液)進行襯砌(管片)壁后注漿,壓漿部位為后5~8環,并適當調低切口水壓,但調整量不大于0.5kg/cm2。若此時漏漿情況仍得不到有效控制,則在后6~8環處用聚氨酯進行壓注予以封堵。為了防止在隧道內的漏漿和漏水、積水情況的發生,在隧道內加大型抽水水泵,以備必要時使用。

4.2防止江底地層沉降措施

(1)控制切口水壓穩定性

在推進過程中,按設計值設定切口水壓,更重要的是還要根據推進時潮位的不斷變化情況對其進行相應的調整。因此,在盾構機推進過程中,要嚴格控制好切口水壓的波動范圍,一般控制在設定值的±5%以內,以保證切削面穩定。特別是在盾構機穿越覆土厚度僅為7.48m的江中段時,應采用手動控制切口水壓,并設定切口水壓值為120kPa。必要時采用人工調整施工參數,對開閉VE閥、轉旁路狀態時的切口水壓上、下限控制參數進行設定,并做好記錄。每天推進施工前,先檢查VE閥開,閉情況和PLC系統工作狀態。在確定系統對切口水壓上、下控制的工作情況良好的前提下,再進行掘進。同時擬定在設計隧道線就近進行潮位測量,平時每隔20min記錄一次潮位,在潮位變化較快的漲急、落急時段加密至10min,以保證潮位資料的準確性。

(2)提高注漿量

若發現江底沉隆量較大(>5cm)時,則適當的增加同步注漿量,必要時更要進行襯砌(管片)壁后襯注漿,注漿量爭取達到理論建筑空隙的130%以上。

4.3防止隧道上浮措施

(1)嚴格控制盾構機和管片姿態

在盾構掘進過程中,加強隧道監測是防止隧道上浮的積極措施,對盾構機和管片進行姿態控制,能夠有效地控制隧道上浮:

a對盾構機的掘進方向進行自轉測量,自轉角度控制在0.3℃;

b利用千斤頂行程儀對千斤頂行測量,并對測量數據作演算處理、方向修正值的解析和對千斤頂的選擇;

c測量垂直、平面位置,為了能準確測量盾構機的位置,在每推進2環進行一次檢查和修正,不斷將現行的位置設置在新坐標的已知點上。盾構機的垂直、平面偏差控制在±50mm以內,盾構姿態變化不可過大、過頻,推進時不急糾、不猛糾,多注意觀察管片與盾殼的間隙,以減少盾構施工對盾尾密封效果的影響;

d管片姿態須嚴格控制,高程和平面偏差控制在±50mm以內,每環相鄰管片平整控制在4mm以內,縱向相鄰管片平整度控制在5mm以內。

(2)管片選型具體責任化

利用盾構機的導向系統以及人工測量的方法,精確地測量出盾尾和最后一環管片之間的間隙值。該盾尾間隙值分別從上、下、左、右四個方向測出,在盾構過江時,嚴格控制每一個值均在<40mm,然后把測得的數據結合導向系統的隧道線路數據,從而選擇下一環的管片類型,確保管片姿態跟隨盾構機的姿態,并與盾構機盡可能地在同一條軸線上。

(3)提高同步注漿質量

提高注漿與盾構推進的同步性,使漿液能及時充填建筑空隙。同步注漿的位置在第四環管片的11點和5點、1點和7點的位置,具體注漿的順序可根據對管片測量的結果來確定。當注漿充填量<110%時,采用二次補壓雙液注漿的措施。補壓漿要求均勻,壓漿后漿液成環狀,注漿范圍5~8環。

4.4防止形成泥餅

(1)中央控制室人員強化責任制

通過現有的地質資料,詳細預先分析泥餅形成的可能地段,并在盾構掘進至該地段時,要求中央控制室人員嚴格監測盾構機的各種參數,若發現有異常情況(排泥比重增大、流量減少,送泥壓力增加和推力、扭矩的變化情況),及時判斷有無形成泥餅。

(2)嚴格控制操作規范

嚴禁單純為了進度,實行野蠻操作;嚴格按操作規范科學合理地進行中央操控;在掘進時,特別是在泥餅形成的可能地段,需控制好泥漿的比重,以防止或降低泥餅的形成。

(3)技術措施

如發現有異常苗頭,應及時降低泥漿比重并利用高壓水進行沖擊,及時降低泥餅形成的機會,并化解已初步形成的泥餅。

5結束語

淺覆土區域施工是盾構過江隧道工程成敗的關鍵,制定嚴密的施工方案,加強施工過程的信息化管理,并重點控制防漏、防沉、防浮和防磕等四個方面,可以確保淺覆土段施工的安全。2004年7月17日廣州地鐵三號線瀝滘~大石北搟構區間工程順利穿過三枝香水道,近30天的施工過程中沒有出現重大安全問題。此次盾構穿越三枝香水道難度之大、速度之快實乃全國罕見。瀝——大區間盾構工程左線和右線要兩次過江,此次成功過江為下一階段盾構穿越517m寬的南珠江水域打下了良好的基礎,也對三號線2006年全線開通具有十分重要的意義。

篇2:盾構刀具更換安全操作規程

一、換刀前的材料、設備準備

更換盾構刀盤上的滾刀時,需要以下輔件:鉗子、起吊裝置、加長桿、裝配平臺、扭矩扳手;照明燈為24V白熾燈,3~4只;蓄電池應急照明燈2~3只;小型抽水泵2臺;人員進入土倉內需用安全帶、繩索、套鞋等。

二、更換刀具步驟

工作人員進入土倉后,清洗上部分刀具,然后在刀盤背面用卡尺檢查刀具的磨損情況。按照下列步驟進行滾刀更換:

1、將鉗子夾在滾刀的周邊上,擰入吊環螺栓并使用鏈條予以固定,防止意外打開或墜落。

2、使用一個加長桿拆卸滾刀楔子及螺母。松開固定桿螺母,并向前推動楔子,直至其轉動90度并可以向后拉動為止。

3、固定裝配平臺,并確保其得到正確的定位。

4、首先通過鉗子,沿被拆卸的楔子方向,橫向拉動滾刀,然后向后拉動至裝配平臺,并使用起吊裝置提起滾刀。

5、清理滾刀刀座,并按相反順序的步驟安裝新滾刀。

6、更換滾刀后,將固定桿的螺栓緊固至規定的力矩。蓋形螺母和鎖止螺母一樣,起到鎖止螺栓并保護螺紋的作用。

在刀具更換完成后,可清理土倉,關閉倉門。人員退出后試轉刀盤若干圈后,再安排人員進入土倉復緊刀具,確認上緊后,退出土倉,關閉倉門。

三、更換刀具作業的安全說明

因為可能會出現開挖面部分倒塌的情況,所以進入土倉非常危險。在整個時間內都必須非常仔細地觀察開挖面狀態。作為緊急安全室,前室必須始終讓所有人進入,不能被管路堵塞。所有需要的起重工具都要固定在預定的支架上并經過檢查,保證安全操作。

四、換刀作業的人員安排

安排4組20人參加換刀作業,每2組進行交替換刀。每組5人,其中2人在土倉內完成刀盤具的檢查及拆卸、安裝刀具,監查工作面的穩定情況并做好換刀作業記錄,另外2人在人閘中,負責刀具、工具的輸送、刀盤的點動操作,剩余1人在人閘外負責其他輔助作業。

每組完成4把單刃滾刀(或16把齒刀或4把邊刮刀或4把正面齒刀)的拆裝后立即撤出人閘休息,同時另外一組開始換刀作業,完成預定作業量后撤出人閘,前一組開始作業。如此反復進行,直至換完所有需更換的刀具,換刀過程中如有工作人員感到不適,立即安排其撤離換刀作業區,同時備用人員頂替其工作。

五、應急預防措施及地表監測

換刀過程中加強地面檢測工作,監測頻率為3-4次/天,必要時監測頻率為1次/2h或1次/1h,換刀作業時派專人巡檢。在盾構恢復推進前安排監測人員進行巡查工作。

當發現異常情況時,監測負責人立即通知換刀作業值班人,命令工作人員撤離土倉,關閉土倉閘門,馬上進行密閉式(不出土)推進工作,找到新的圍巖穩定地點進行換刀作業。同時加強地表監測,準備砂土以防地表坍塌時可以馬上進行回填工作。

在開土倉之前應聯系好有關單位,使出現險情時能及時通知有關單位進行搶險工作。

六、無氣壓條件下的換刀操作規程:

盾構機將要抵達計劃換刀位置前的掘進采用慢速推進和慢轉刀盤的方式掘進,以減小盾構機對隧道工作面土體的擾動。同時采用凝固時間短的漿液進行同步注漿,并利用吊裝螺栓孔對連接橋附近的成形隧道進行二次補注漿,以增加盾尾附近成型隧道的穩定性。采用轉動刀盤和敲擊盾殼的方式防止注漿漿液與盾尾固結在一起。

在盾構機停止推進后打開承壓壁上的卸水孔進行排水并記錄水流量,報監理審批后實施刀具的檢查及更換作業。

1、檢查及更換刀具前的準備工作

1)停止盾構機的推進,根據工作面地質情況,排出土倉內1/2--2/3的碴土,打開人閘與土倉間的閘門冷卻土倉,釋放土倉異味;

2)檢查盾構機承力墻上的球閥及閘閥,對堵塞的球閥及閘閥進行疏通,保證能夠正常使用;

3)對加壓系統進行檢查,保證其功能正常;

4)對盾構機各系統進行檢查,保證其功能完好;

5)對進行換刀的操作人員進行換刀前的技術交底,對換刀的操作程序、安全事項等進行詳細的交底;

6)準備好需更換的刀具及其附件如螺栓、鎖塊等;

7)準備好照明燈具、小型通風機、風鎬、潛水泵、風動扳手、葫蘆、木板、安全帶等材料、工具及電焊機等機料具;

8)對可能發生的突發事件作好充分的估計及應對措施;

2、換刀作業

1)將刀盤操作切換到人閘刀盤點動控制面板進行操作;

2)將刀盤需更換刀具的部位旋轉到最佳換刀位置;

3)在更換刀具部位上方前體上焊接吊裝刀具用的吊耳;

4)在刀盤更換刀具部位下方焊接支架掛耳,安裝換刀作業支撐木板;

5)將刀具及刀座清洗干凈;

6)利用葫蘆將刀具掛好,用風動工具松開刀具螺栓,然后取出刀具,測量刀具高度,用風鎬修整換刀位置的隧道工作面,保證有充分的刀具安裝空間,做好安裝刀具前的安裝座清潔工作;

7)將刀具通過人閘運送出去,然后將須更換的刀具運送進去,按拆刀的相反步驟將刀具裝好、擰緊至設計扭矩值;

3、作業安全措施

1)對參加的人員進行安全交底,人人作到心中有數,對進行換刀的操作人員進行換刀前的技術交底;

2)保證充足的照明,準備好換刀所需的材料、工具及機料具;

3)對可能發生的突發事件作好充分的估計及應對措施;

4)換刀前對刀盤前方的工作面進行認真細致的檢查,確認地層條件穩定的條件下進行換刀,在換刀過程中對工作面進行監視;特別應注意工作面突發性的涌水、涌沙現象;

5)開倉前,對盾構機各系統進行檢查,保證其正常運轉;

6)嚴格按以下檢查程序操作:

(1)首先對換刀區域的渣土進行分析確認是否需要進行加固或降水等輔助措施,完成以上工作并拼裝管片后進行排土;

(2)刀盤位置由00旋轉到900然后旋轉到2700;

(3)同時螺旋輸送機運轉將碴土排出;

(4)打開承壓板上的泄水孔,進行泄水;

(5)在開始之前所有讀數要求做好記錄,如壓力傳感器指示的水土壓力、所有推進油缸壓力、推進油缸伸長量、VMT的測量距離,在檢查期間經常監控以便任何變化能夠被注意到;

(6)所有到刀盤和土倉承力墻上的水和泡沫閥人工關閉。

(7)所有從第2次刀盤轉動每次漏掉的渣土增加量、變化情形都要記錄。

(8)允許大約30分鐘的土壓力監控當土倉是空的時任何變化要被記錄

(9)在拼裝完管片后,將木楔從推進油缸之間楔進管片與盾尾的空隙中,以支撐最后的拼裝完成的管片,防止長時間停機造成管片運動;在豎曲線段進行換刀作業時,為防止盾體、電瓶車、臺車、管片進給小車后退,在臺車行走輪和進給小車的前后方加防動楔塊;

(10)從最后推進時用的漿液取出樣品記錄凝結時間;

(11)清潔并打開在承力墻上的人閘室門,使用手電筒進行外觀檢查;

(12)使用氣動扳手和46mm的套筒從承力墻上人閘門移開所有門閂。

(13)慢慢的從后面拿開保留的塊并打開門。

(14)使用Samsons系統進行通風或者用2"的空氣管接在samsons上或者從盾構機通風機延伸管道。

(15)清潔并固定工作平臺;

(16)在進入以前進行氣壓測試;

(17)安裝照明裝置;

(18)由具有資質的人員進行地層監視和所有情況的報告,例如進來的水、裂縫位置、碎片或者材料的破裂;

(19)記錄所有地層的情形和低煤氣監控;

(20)在推進完成后,如果需要加壓縮空氣到土倉需要遵循上述需要的壓力;

(21)在檢查期間提前進行地表沉降監控。控制室直接和監控人員保持聯系。任何變化必須記錄,并立即執行指令。

七、氣壓條件下的換刀作業

在施工過程中如發生必須換刀、且根據地質條件分析必須在加壓條件下進行時采用加壓換刀作業。作業時遵守以下操作規程。

1、進出人閘

人閘的操作由經過專業培訓的人閘安全管理員進行。人閘管理員需要的各種操作和顯示元件都安放在人閘的外部。只允許通過高壓空氣檢查和經過相應專業培訓的人員進入人閘。定期檢查所有設施的功能(如顯示儀表,帶式記錄儀,暖氣,時鐘,溫度計,密封閥等)。

2、進出人閘前室

前室用于在土倉和壓力室加壓空氣中工作時送入材料或進入人員。前室的操作與主室相近,唯一的區別是使用的閥和顯示儀表不同。人閘上前室的閥及儀表:“前室通入空氣閘閥”、“前室排氣閘閥”、“前室排氣量流量計”、“前室壓力壓力表”。

3、進入主室

1)檢查顯示儀表,帶式記錄儀,暖氣,時鐘,溫度計,電話,緊急電話,密封閥等。檢查密封門的清潔狀況。

2)人員進入主室。

3)開動雙紙帶記錄儀,檢查其工作是否正常以及儲紙量。

4)關閉主室與前室之間的隔離門,注意正確鎖閉。

5)主室壓力墻上的人閘門處于密封狀態。

6)人閘管理員和在主室中坐著的人員建立電話聯系。

7)人閘管理員緩慢打開“主室通入空氣閘閥”,按照規定緩慢增加主室的壓力,直至達到工作壓力。(人閘中的工作壓力最高可達到3bar,當超過3bar以后,就會通過安全閥自動卸壓。)

8)主室中的人員可以根據自己的要求調定暖氣。

9)當主室的壓力和土倉的壓力相同時,人閘中的人員緩慢打開主室和土倉之間的密封門,進入土倉。人閘管理員關閉帶式記錄儀。

4、離開主室

1)主室和前室之間的人閘門處于關閉狀態。

2)要出來的人員離開土倉,進入主室。

3)壓力墻門和壓力墻上用于平衡壓力的閘閥必須關閉。

4)人閘管理員和在人閘中坐著的人員之間建立電話聯系。

5)人閘管理員打開帶式記錄儀。

6)人閘管理員在觀察壓力表“主室壓力”和流量計“主室排氣”的同時,開始使用“主室排氣”閥緩慢降低主室壓力。與此同時,使用閘閥“主室通入空氣”向人閘通入空氣,但不能使壓力再次上升。

7)調節“主室排氣”閘閥和“主室通入空氣”閘閥,使人閘在通風的情況下達到一個符合規范的穩定而緩慢的降壓過程。在這一過程中,“主室排氣量”流量計顯示的流量必須不低于每人0.5m3/min。

8)在這一進出過程中,人閘里人員可以打開暖氣,推薦的溫度范圍是最低15攝氏度,最高28攝氏度。

9)當主室壓力達到常壓后,就可以打開主室隔墻上通往前室的密封門,人員走出主室。

10)人閘管理員關閉帶式記錄儀,把進出過程(日期、時間、壓力、人數等)登記到進出人閘登記簿中。

5、把挖掘刀具送入挖掘室

使用起重設備把材料送入人閘前室,然后關閉人閘前室門,向前室逐漸增壓,壓力達到規定值并和主室壓力平衡后,打開前室和主室之間的密封門。把材料從前室移動到主室,然后打開壓力倉壁上的閘門,將刀具送入土倉。

6、安全說明

在進入人閘的過程中,嚴格遵守以下安全說明:

1)定期檢查電話和緊急電話設施的正常功能。

2)不許患有傷風感冒和流感的人員進入人閘,以防震破鼓膜。

3)人員進出人閘時必須穿干燥衣服。

4)必須注意人閘前面和里面所有警告牌和信息牌的內容,嚴格遵守其中的規定。

5)檢查門密封和密封面的清潔和損壞情況,必要時更換密封。

6)每次進出人閘之前,都要檢查確定帶式記錄儀的功能完好和貯紙量。

7)應連續觀察人閘內人員的身體狀況,如果人閘里一名或多名人員有感覺不適的癥狀,馬上中斷作業,使其撤離人閘。

8)保證在高壓空氣中工作的人員出入閘后在工地上逗留2個小時,以觀察他們的身體狀況。

9)有人在氣壓作業時確保不停電。

10)有人在氣壓作業時,地面必須有救護車和救護人員等候。

7、進入土倉

如果地層穩定,可直接打開倉門進入土倉;如果地層不穩定,應采取氣壓換刀作業,檢查人員將通過氣壓倉進入土倉。氣壓作業作為一種特殊作業,有一系列嚴格的規定,主要包括:

1)人員必須接受體檢。

2)體檢合格的人必須接受相關的專業培訓。

3)壓氣作業中的各項操作必須滿足國家的相關規定。

4)嚴格遵守規定的加壓時間和減壓時間。

5)正式作業前做好一切應急準備。

6)對人員作業后的不適要及時治療。

在氣壓換刀的情況下,當工人進入土倉后,最重要的是保證工人在工作過程中不受塌落材料和突然涌水的傷害,所以應根據地質情況,在停止掘進之后可能需要向土倉的渣土中加入聚合物,并用刀盤混合均勻,以穩定和密封開挖面,然后按以下步驟進行操作:

1)壓縮空氣調節設備的管路通過壓力隔墻后面的單獨接口用水進行沖洗,以防止挖掘下的材料進入壓縮空氣回路中。

2)清洗后給壓縮空氣裝置加壓(壓力墻上所有的閘閥均關閉)。

3)開始向土倉內注入壓縮空氣。

4)必須排出適量渣土,直到土倉壓力隔板上面的土壓計顯示出在壓縮空氣調節設備上調定的空氣壓力。

5)停止刀盤和螺旋輸送機的轉動,關閉螺旋器閘門。

6)人員進入主室,由人閘安全管理員將主室調至土倉的壓力狀態。

7)人員進入人閘主室,待土倉和主室的壓力平衡后,則可以小心打開土倉門進入土倉,在這一過程中,要時刻注意落下的開挖料。

8、安全說明

在進入土倉的過程中,必須嚴格遵守以下安全說明:

1)必須關閉螺旋輸送機后閘門,如果螺旋輸送器的閘門沒有關閉,就會造成壓縮空氣猛烈從螺旋輸送器噴出的危險,這會導致開挖面穩定性降低(開挖面坍塌、涌水)。土倉的壓力減弱和開挖面的穩定性降低均會對人員的生命造成嚴重的傷害。

2)可能會出現開挖面部分倒塌的情況,所以進入土倉非常危險,在整個時間內都必須非常仔細地觀察開挖面穩定狀況。

3)必須遵守所有的安全措施,防止工作材料的滾動和下落,以保證刀具的安全運輸。

4)所有需要的起重工具都要固定在預定的支架上并經過檢查,保證安全操作。

5)全部人員都系安全繩,特別是在刀盤上工作時,必須把它固定在土倉上面的吊點上。

6)作為緊急安全室,前室必須始終讓所有的工人進入,不許被管路、電纜或其它材料堵塞。在土倉里進行超壓工作過程中,前室的門必須關閉,這樣可以保證前室在任何時候都可以從兩邊進入。

7)無論盾構機處于何種操作方式,都不允許在鋪設供應管路時穿過人閘門,造成堵塞。

8)換刀人員必須經過嚴格體檢,確定健康后方可以進行換刀操作。

9)有人在氣壓作業時確保壓縮空氣的供應。

10)有人在氣壓作業時,地面必須有救護車和救護人員等候。

篇3:盾構主機安全環保操作規程

1.操作要求

•盾構機必須由經過操作培訓,考核合格的指定專人進行操作。

•盾構機操作人員必須了解盾構機各系統功能、結構、系統相關關系。

2.操作前準備

盾構機司機操作前需檢查以下系統狀況:

•延伸水管、高壓電纜是否正常

•供電是否正常

•循環水壓力,濾清器是否正常

•皮帶機、滾筒、皮帶是否正常

•空壓機運行是否正常

•油箱油位是否正常

•脂系統是否正常

•泡沫劑液位是否正常

•沙漿系統保障是否正常運行

•后配套軌道是否正常

3.操作順序

1)啟動液壓油冷卻循環泵。

2)啟動潤滑油、脂潤滑泵。

3)啟動控制泵、補油泵。

4)順序啟動主驅動泵及螺旋輸送機驅動泵。

5)啟動推進泵及輔助泵。

6)啟動刀盤密封脂泵,保持泵送頻率7次/分左右,即氣動脂泵氣動壓力2bar。

7)啟動刀盤旋轉,根據盾構機扭轉值選擇刀盤轉動方向(刀盤轉動方向應與所要求降低滾動值的方向相同),根據地質不同選擇刀盤轉速檔位。

8)選擇手動或半自動方式啟動泡沫系統。應目測泡沫發生效果,及時檢查處理。

9)啟動盾尾密封脂泵,檢查各氣動閥是否能正常開啟,否則檢查處理。

10)將推進缸壓力旋扭擰至最小,啟動盾構機推進,調節速度

調節旋扭,同時調節推進油缸壓力。根據刀盤扭矩調整總推進壓力,根據VMT顯示調整各組推進油缸壓力。

11)啟動皮帶運輸系統。

12)打開螺旋輸送機后倉門,啟動螺旋輸送機。

13)根據盾構機掘進模式的不同選擇土倉壓力,在敞開模式時,保證土倉在1bar左右,以確保土倉中渣土堆積;在土壓平衡模式下,根據工程部下達土壓指令保證土壓值。土倉壓力的調節通常在保證掘進速度時調節螺旋輸送機與推進速度之間關系滿足土壓要求。

14)根據掘進隧道狀況調節盾尾與主機間鉸接度,在曲線掘進時應保持其鉸接油缸行程差;曲線掘進結束時放松鉸接油缸并拖回非曲線狀態。通常的掘進中應隨時調節鉸接油缸的三種工作狀態。

15)掘進結束時,按以上相反順序進行操作,保留冷卻、潤滑泵、輔助泵及推進油泵,將按扭設置為管片安裝,推進泵壓力一般設置在90bar。

4.操作注意事項

1)方向調節

•按VMT顯示盾構機姿態與設計隧道線路間關系調節盾構機方向、姿態。

•方向調節即調節盾構機五組推進油缸的壓力,形成其行程差,達到調向目的,盾構機軸線與設計軸線基本吻合時應時盾構機有輕微向上趨勢,以適應盾構機因自重產生的下沉趨勢。

•盾構機調向不能調節幅度過大,以免卡住盾殼或造成管片難以適應,應以緩慢調節方式進行。

•盾構機單掘進循環內滾動調節幅度不能超過10mm。

2)設定值

•盾構機上大量保護性質設定值在調試結束時已設定,故對于保護性質設定值不能隨意改動,特別是油溫的設定,主油箱停機溫度不能高于60度。

•泡沫系統設定值應在大量實驗后才能進行更改,不能隨意改動。

3)檢查

•由于盾構機上部分保護、觀測設置不完善,故盾構機操作人員應定時觀察設備狀況。

4)注漿

•任何情況下,沒有注漿一般不允許進行掘進操作。

5.安全操作規定

1)盾構機操作員必須集中精力,不與非操作人員聊天、嬉戲。

2)嚴格遵守指令土壓要求。

3)嚴格進行土量管理,發現異常,立即上報并及時采取措施,土量過大時,立即調小倉門開啟度,或降低掘進速度,增加土壓倉壓力;土量過小時,加大掘進速度,降低土壓倉壓力。

4)決不允許非操作員操作盾構機。