盾构带压开仓施工方案 - 图文

深圳地铁2号线东延线工程土建2222标段

【侨香站～香蜜站（原香蜜湖北站）】区间

侨香站～香蜜站（原香蜜湖北站）

带压进仓换刀施工方案

编制

审核

审批

中铁隧道－深圳市政联合体深圳地铁2222标项目经理部

二○一○年三月

目 录

1 带压进仓施工依据 ............................................................................................................... - 1 - 2 刀盘附近地质状况 ............................................................................................................... - 1 - 3 带压进仓工艺流程 ............................................................................................................... - 2 -

3.1土仓密封措施 .............................................................................................................. - 2 - 3.2带压进仓准备工作 ...................................................................................................... - 2 - 3.3气压的确定 .................................................................................................................. - 6 - 4 压气作业 ............................................................................................................................... - 6 -

4.1土仓加压 ...................................................................................................................... - 6 - 4.2作业过程 ...................................................................................................................... - 6 - 4.3作业注意事项 .............................................................................................................. - 8 - 5 安全体系及安全体系 ........................................................................................................... - 9 -

5.1安全体系 ...................................................................................................................... - 9 - 5.2安全措施 .................................................................................................................... - 10 - 6 隧道变形监测 ..................................................................................................................... - 11 -

6.1测点布置 .................................................................................................................... - 11 - 6.2测量方法 .................................................................................................................... - 11 - 6.3监测频率 .................................................................................................................... - 11 - 7 应急预案 ............................................................................................................................. - 11 -

7.1应急反映机制 ............................................................................................................ - 11 - 7.2应急措施 .................................................................................................................... - 13 - 附件一、带压换刀工具清单 .................................................................................................... - 16 - 附件二、压气作业管理及工作人员职责 ................................................................................ - 17 - 附件三、压气作业时间记录表 ................................................................................................ - 21 - 附件四、刀具检查表 ................................................................................................................ - 22 - 附件五、项目组织机构及急救部门联络清单 ........................................................................ - 23 - 附件六、侨~香区间左线开仓位置及香莲立交沉降点监测图 .............................................. - 24 -

深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 1 带压进仓施工依据

香蜜站(原香蜜湖北站)～侨香站区间左线从香蜜站西端始发，以11.620‰的纵坡下坡掘进至里程20+539.064处，刀盘结大量泥饼，刀具磨损及崩裂严重（如图1-1），须立即开仓清泥饼换刀。但由于刀盘所处位置为遇水崩解性地层，掘进掌子面自稳能力差，且刀盘位置位于侨香路主干道，距离香莲立交不足10m（如图1-2），不具备地面加固条件，因此决定带压进仓清泥饼换刀，特制定本施工方案。

图1-1 滚刀磨损严重及崩裂

图1-2 刀盘地面位置示意图

2 刀盘附近地质状况

参照侨~香区间左线地质详勘资料，编号Z3-2TQX-17柱状图（如附图）显

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 示，盾构机掌子面为全断面强风化花岗岩<9-2-1>，该地层有一定自稳能力，但遇水崩解软化。地面覆土厚度约10米。

3 带压进仓工艺流程

3.1 土仓密封措施

3.1.1 地表堵漏

精确测量盾构机的停机刀盘里程，在封堵17#钻孔的同时对刀盘上覆地层约8×10米范围内进行深孔注浆，有效封堵渗漏通道。 3.1.2 盾尾密封

安排从倒数第3环、第4环的每一个注浆孔注入聚氨酯。聚氨酯注入完毕后，在倒数第5环到第7环进行系统双液注浆。所有注浆孔必须全部开孔注浆，确保壁后填充密实。 3.1.3 掌子面密闭

通过盾构机胸壁中上部的预留孔采用同步注浆泵注入注入膨润土，膨润土粘度需进行现场试验，稠度达到80~100s方可使用。加膨润土过程中如果土仓压力过高，适当出土，再加膨润土。控制土仓压力在2.0bar以内，缓慢转动刀盘持续时间不小于2小时，使膨润土充分进入刀盘周围的地层，形成气压保护膜。

开仓前，出土加气并根据情况再添加部分膨润土建立土仓内气压平衡，保留土仓内土体占总容积的1/3。

开仓作业过程中，需随时观察掌子面膨润土泥膜情况，一旦出现泥膜开裂，应立即停止开仓作业，重新充填膨润土，重复上述掌子面封堵作业。

3.2 带压进仓准备工作

3.2.1 方案准备

开仓的技术方案由盾构部准备，经项目经理部组织专家专题讨论后，总工程师审批同意，由项目经理签发、总监工程师审批同意后，方可开仓。 3.2.2 工具准备

配备足够的更换刀具，及相关的配件和机具、材料，如附件一。

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 3.2.3 人员准备

各工作人员所需的条件及工作范围请参考附件二 a、 带压开仓换刀总指挥：曾庆雄； b、 设备主管：李小康； c、 作业总调度：陈永超； d、 压气作业主管：六局确定； e、 人工作业主管：六局确定；

f、 人闸值班员：潜水学校确定，需提供操仓作业资格证明； g、 现场调度：巫永龙、邹回生及六局调度；

h、 人工作业员工，具有丰富压气作业经验的工人（六局确定）； i、 在压力环境下，负责紧急通道的候补压气工人（六局确定）； j、 指定的医疗医院（现场设急救及高压氧舱）； k、 机电工程师：曹小龙、宗海根、庄庆华。 3.2.4 空压机检查

为保证压气作业的安全性，应对空压机进行全方位的检查维护，具体如下： a、 更换所有空气过滤器，滤油器等； b、 检查螺杆油、柴油的油位是否足够； c、 检查冷却器是否能正常使用； d、 检查电气元件是否处于正常工作状态；

e、 检查机械元件是否处于正常工作状态，如三角带等；

f、 检查柴油发电机（备用）蓄电池的电量是否足够，工作是否正常。 3.2.5人闸检查

在大气压力下，检查以下项目，保证符合要求： a、 紧急照明（共2组）必须能正常照明； b、 紧急电话（共3部）必须能正常通话； c、 各个压力表（共6个）必须能正常显示； d、 主舱的溢流阀压力调为3bar；

e、 各个手动球阀（共10个）开关必须正常；

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 气10分钟，以确保上面土仓空间内空气新鲜。

b、 应采用约为1.1bar的压力为最大工作压力。

c、 加、减压速度及作业时间必须严格按照相关技术规范执行、严格遵守压气作业工作时间以24小时为一个周期，每班带压作业时间不得超过6小时。

d、 工作人员必须是通过工作前身体检查的健康工作人员。

e、 进行压气作业的人员在作业前不许饮酒,作业过程中不许饮用含有酒精的饮料。

f、 在压气作业过程中不许吸烟。

g、 当工作舱温度超过27℃时，必须采取特殊的充气方法。如果温度不能维持在27℃以下，压气作业必须停止。高温下，必须向员工提供特殊的供水装置。根据温度情况，领班决定工作的安全与否，一旦他认为温度过高而不利于安全有效地工作，就必须中断作业。减压时，人闸内的温度不允许在5分钟内降至10℃以下或升至27℃以上。

h、 在压力超过14.7psi或1bar的环境下作业的人员，减压后应留在人闸附近一段时间。

i、 当总减压时间小于30分时，停留1小时； j、 当总减压时间大于30分时，停留2小时。

k、 作业后的6小时内，不应承担较大强度的体力运动。交接班开始时，对于即将结束压气作业的工人，可以返回到比较轻松的岗位上。作业结束后，使用电瓶车将人工作业工人运出来。作业后的24小时内，不许飞行和潜水，必须留在（现场）附近。

l、 必须认真填写压气作业时间记录表。（见附件三）

5 安全体系及安全体系

5.1 安全体系

a、 由项目经理负责带压进仓的总体指挥和协调，盾构部长负责现场组织和调配人员以及下达相关操作命令，盾构调度现场协调指挥，生产经理和安全经理一起组织好人员、资源、安全的各项事宜；

b、 换刀前要做好安全技术交底；

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 5.2 安全措施

5.2.1 压气作业安全措施

a、 作业人员身体状况需进行体检确认并进行安全、技术交底方可进仓作业；

b、 为了仓内人员的健康必须逐渐升高空气仓的压力，将压力缓慢上升到操作设定压力值；

c、 时常检查流速计以确保主舱通风；

d、 随时监测仓内人员的健康状况，一旦仓内人员出现任何不适现象立即中断进气并降压让不适人员离开人仓；

e、 带压进仓人员按照培训知识注意保护自己，仓内工作环境比较差，作业人员遇见突然事件要保持镇定；

f、 检测人员24小时进行地表、铰接、螺旋出土机等可能的漏气点检测与观察，仓内人员和主机室人员要随时观察气压、刀盘仓压力的变化情况，如有变化，或遇突发情况，及时通知现场指挥人员，及时通知作业人员全部撤离至人员仓并第一时间关闭土仓门，然后通过减压程序出仓；开仓作业过程中，需随时观察掌子面膨润土泥膜情况，一旦出现泥膜开裂，应立即停止开仓作业，重新充填膨润土，重复掌子面封堵作业。

g、 按照进仓安全操作规程作业，压力升降按阶梯次序进行； h、 保证人行走通道的畅通，保证信息沟通能够迅速、准确； i、 事前配备高压氧仓，随时具备送往氧舱保压的条件；

j、 盾构供水、供电、盾构上的空压机、保压系统和照明系统处于良好的工作状态。

5.2.2 换刀安全措施

a、 因为可能会出现开挖面部分倒塌的情况，所以进入土仓非常危险。在整个时间内都必须非常仔细地观察开挖面和水位。

b、 作为紧急安全室，前室必须始终让所有工人进入，不许被管路、电缆或其它材料堵塞。

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 c、 必须遵守所有的安全措施，防止工作材料的滚动和下落，以保证刀具的安全运输。

d、 所有需要的起重工具都要固定在预定的支架上并经过检查，保证安全操作。

6 隧道变形监测

6.1 测点布置

隧道沉降监测采用人工监测的方法，隧道上方地表每隔5米布置一组沉降观测点，如附图六仪器设备

水准仪及附设 全站仪

精度：3mm/km 精度：测角2″+2ppm

6.2 测量方法

沉降监测从水准控制点出发按二等水准测量要求测量各监测点的高程，测量闭合差小于±0.5mm*√N（N为测站数）。前后两次测量值之差为本次沉降变化量，测量值与初值之差为累计沉降变化量。

水平位移检测方法：将经纬仪安置在基准点上，用视准直线法测量各测点到视准线的距离，以前两次测量的平均值作为起始初值，以后每次的测量值与之比较得到本次位移量和累积位移量。

6.3 监测频率

施工期间，正常每天监测2次，如出现超过报警值的情况，则适当增加监测频率。

7 应急预案

7.1 应急反映机制

a、 做好后勤服务与突发安全事故处理与抢救准备，工程意外、紧急情况下立即成立事故处理领导小组，成员如下：

组 长：胡正东

副组长：张海波、罗忠、王志彬

组 员：彭智、曾庆雄、陈永超、李小康、邓彬 侨香区间盾构劳务施工队应急抢险小组： 组 长： 邹回生 电话：13022041217

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 副组长： 唐贵军 电话：15820463165

邹新春 电话：13710086167 邹长国 电话：13418766735

b、 工程意外、紧急情况下快速反应机制如图7-1。

应急事件发生 应急预案启动

视事件严重程度

调查报告 解决应急事件 调查原因 实施解决方案 分析原因，商量、制定针对性技术措施 视事件严重程度 上级单位主管部门 业主代表 通知有关单位及部门 四不放过原则

处理意见 图7-1 工程意外、紧急情况下快速反应机制 c、 组织有公司医护人员参加的抢救小组；

d、 在施工现场配备急救医药与器械，公司医护人员在现场值班（紧急救

疗部门联系方式见附录五的表二）；

e、 在施工现场规划与建立安全事故抢救通道，确保在发生安全事故时能及时疏散人员。

f、 当发现正面岩石面突然松动、开裂；岩石面突然涌水。作业面局部塌方；作业面有不明有味气体；作业面有异常响声。动火作业面火灾；作业人员中暑、中毒、窒息、触电等意外伤害的现象时，施工负责人立刻命令施工人员撤离

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 开挖仓，关闭开挖仓闸门，马上进行密闭式（不出土）的推进工作，并且进行加固施工(具体联系人及急救部门联系方式见附录五：项目组织机构及急救部门联络清单)。

g、 同时加强地表监测，若有较大沉降的情况立刻汇报项目部，通知仓内作业人员迅速撤离土仓，并准备砂土以防坍塌时可马上进行回填工作。

7.2 应急措施

7.2.1 重大地表沉降及地面塌陷

重大地面沉降，采取土体加固注浆技术。注浆处理范围根据地面沉降范围确定。注浆材料为水泥粘土浆，渗透系数达10-3cm/s，由425#普通硅酸盐水泥、钠基膨润土、水组成。浆液初凝时间根据地质条件确定。在碎石土、砂土中注浆，初凝时间可采用10~25min；在粉土和粘性土中注浆，初凝时间可采用1~2d。浆液配比根据现场实验确定，暂拟配比：水泥：膨润土：水=1：0.5：1.2；水灰比控制在0.8~1.2之间。注浆量根据现场沉降范围及沉降量确定，以地面沉降得到有效控制为准。注浆压力在砂土中的取值是0.2~0.4MPa，在粘性土中取值是0.3~0.6MPa。注浆孔布置应能使被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体。根据土体加固宽度在平面上可采用多排布置，多排布置宜采用等边三角形排列。注浆孔的钻孔直径可采用60~110mm，注浆管直径根据钻孔直径选用。注浆顺序 采用线先外部后内部的间隔注浆；对有地下动水流的情况，应自水头高的一端开始注浆。

发生塌方，应采取先回填后土体加固的办法，要根据具体塌方情况（面积、深度、部位等）确定具体的回填措施。包括考虑材料的选择、碾压的方法、城管部门对道路处理的要求等等。回填压实后，需采用半惰性浆液进行注浆加固。

地面注浆时，盾构机操作手应24小时值班，每隔20分钟转动刀盘10分钟，并随时观察土仓情况，防止刀盘及螺旋出土机被水泥裹住硬化。 7.2.2 地面管线下沉超限，

地面管线下沉超限，采取土体加固注浆技术。在对地面进行沉降预测后，若管线周边土体沉降超过管线容许变形时，采取对管底以上的土体进行注浆预加固的保护方式。加固采用自上而下分层注浆的方法，注浆深度至管底以下不小于

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 2m，并沿管线布设沉降观测点，测点埋设于管线埋深处的土层；从土层沉降反映管线沉降，沿管线每隔10m布置1个监测点，变形量接近报警值时及时进行双液跟踪注浆，调整管线地基土的沉降曲线，控制其不均匀沉降量，保证地下管道、管线的安全。 7.2.3 更换刀具

如果出现气压突然降低的事故，人闸管理人员应马上向人闸及土仓充气，并确认螺旋输送机前后闸门均已关闭，并组织人员撤离人闸。及时通知相关人员，具体联系人及急救部门联系方式见目录一：项目组织机构及急救部门联络清单。

如出现人员受伤的情况，应及时将人员送到定点医院。

当发现正面土体有坍塌的现象，施工负责人立刻命令施工人员撤离泥仓，关闭泥仓闸门，马上进行密闭式（不出土）推进工作，并且进行二次注浆加固施工。同时加强地表监测，准备砂土以防地表坍塌时可马上进行回填工作。在开土仓之前应联系好有关的单位，使出现险情时能及时通知有关单位进行抢险工作。 7.2.4 地表冒浆

当事故发生时，现场值班人员立即联系紧急事故处理小组，并向项目部领导汇报，紧急事故处理小组按照紧急事故处理程序对事故现场进行保护，并及时组织人员撤离，加强测量监控，同时通知深圳市交管部门和急救部门，并安排24小时轮流值班人员。

通过监理、业主、承包商三方技术会议确定补救方案，由监理工程师审批后实施。

对于地表冒浆部位进行注浆封堵，并将杂务清理干净，周围道路恢复原状。 7.2.5 洞内涌水

针对泄漏部分集中压注盾尾密封脂。配制初凝时间较短的双液浆进行壁后注浆，压浆部位在盾尾后3环。利用堵漏材料进行封堵。如上述措施效果不佳时，可采用聚氨脂在盾尾后一定距离处压注，进行封堵。 7.2.6 空气污染

对于开挖面有毒气体侵入，每天进行开挖面气体指标检测，一旦发现有毒气体，立即检查盾构机的密封装置，发现有密封不严的地方立刻进行抢险维修，必要时启动盾体上的紧急密封圈来保证盾体的气密性。

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 隧道通风系统不能正常工作时，应该立即停止施工，组织工作人员撤离现场，并组织维修人员进行维修。

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 附件一、带压换刀工具清单

刀具：一盘刀，刀具压块10个，压块螺栓20个； 照明设备：12v照明灯3盏，大手电三个； 葫芦：1.5t、2.0t及2.5t各2个； 钢丝绳：长度合适的Ф8钢丝绳六根；

气动扳手：（梅花扳手）：气动扳手一套（36#），梅花扳手（30#）4套； 气管：气动扳手用气管30米； 气动切割工具：一套；

抽水设备：3kw 潜水污泥泵2个； 通信设备：对讲机4个，电话1套； 刀具检查量具：两个

通风降温设备：通风配管：3/4”塑料软管20米； 高压水枪：50Mpa 1把； 风镐：2把； 空气检测仪：2个；

防毒面具：5副；氧气呼吸瓶：1个；高压氧舱：1台； 应急药箱：1套。

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 附件二、压气作业管理及工作人员职责

定义：

TBM -------------------- 盾构机 DCS -------------------- 减压病 O2 ------------------------ 氧气 CO2 ---------------------- 二氧化碳 MI ------------------------ 人工作业 CAOS -------------------- 压气作业主管 FIU ----------------------- 工厂及工业企业

1、压气作业主管

任何压力环境下的作业均由有资格的压气作业主管指挥，其职责如下： ● 依照FIU规则中的第五条规定，在诸如此类的建筑工程中，承包方应指定一个经过大量培训并且有实际经验的专人负责此项建筑工程；

● 根据程序中的安全规则，确保所有安全防范措施的实施； ● 帮助所有被选员工适应压气作业；

● 确保进入压气环境的所有员工体检合格，并受过适当的培训； ● 作业前，通知AMP（如果可能，记录24小时内从作业开始到结束的详细资料）；

● 控制与AMP和人闸值班员/MI主管取得联系的所有减压病患者的减压； ● 在作业过程中，必须全面控制随时发生的紧急情况，包括抢救减压病人和其他受伤患者；

● 在需要人工作业的地方，务必与隧道管理员共同策划主刀具的更换工作。

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深圳地铁2号线（蛇口线）东延段土建工程 侨香站～香蜜站区间带压进仓换刀施工方案 经项目经理批准的有资格的CAOS必须在现场。

2、人工作业主管

监督隧道内的人工作业，其职责如下：

● 确保所有准备工作（包括作业前清查工作）的完成； ● 及时联系CAOS和人闸值班员，为减压病患者减压；

● 在人闸和工作舱外，监视高压作业。如果要找人替换，只能由有资格的工作人员进入高压环境；

● 每次作业，必须协助挑选合适的压气工人； ● 确保每队至少2人；

● 指挥隧道内所有特殊列车（拖车）的移动。

3、人闸值班员

在人工作业时，人闸值班员必须控制好人闸，其职责如下： ● 在作业过程中，除非有特殊情况发生，否则不得离开。

● 按照加压和减压的标准程序、减压表和最大允许工作时间，来控制人闸。 ● 一旦出现紧急情况，必须立即采取安全措施，并向CAOS汇报。 ● 按照规则，每次高压作业时，都必须准确无误地记录并保存作业的加压时间、工作时间和减压时间。

● 作业期间，必须一直在人闸现场，并且只能执行此项工作和任务。 ● 只能在紧急情况下进入高压环境，并且只能由有资格和能力的人来顶替。

● 严格控制以下人员进入压气环境： ◇未经培训和不够资格的员工；

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