盾构开仓换刀方案.pdf

1、I目录1、工程概况.11.1 工程简介.11.2 盾构区间地质及水文概况.31.3 设计概况.61.4 盾构机概况.61.5 参建单位.81.6 施工要求.81.7 技术保证条件.92、编制依据.92.1 编制原则.92.2 编制依据.102.3 编制范围.113、施工计划.113.1 施工筹划.113.2 工期计划.123.3 材料机具投入.133.4 人员准备.144、开仓换刀施工工艺技术.154.1 常压开仓前的准备.154.2 常压开仓作业施工工艺技术.174.3 带压开仓前准备工作.224.4 带压开仓作业施工工艺技术.305、施工安全保证措施.435.1 危险源辨识.435.2 组

2、织保障.445.3 技术措施.445.4 监测监控.466、施工管理及作业人员配备与分工.496.1 作业人员配备与分工.49II6.2 开仓施工管理.497、验收要求.507.1 本工程关键节点施工前条件验收参建单位.507.2 本工程关键节点施工前条件验收工作程序.517.3 本工程关键节点施工前条件验收验收内容.538、应急处置措施.548.1 应急救援措施.548.2 应急组织机构及应急保障体系.608.3 应急救援工作原则.658.4 预警.658.5 信息报告.668.6 应急响应.698.7 应急终止.728.8 保障措施.738.9 应急救援路线.749、相关施工图纸.75附件

3、一盾构区间平面图.75附件二盾构区间纵断面图.75附件一盾构区间平面图.76附件二（1）盾构隧道区间右线地质剖面图.77附件二（2）盾构隧道区间左线地质剖面图.7811 1、工程概况、工程概况1.11.1 工程简介工程简介厦门北站至同安食品工业园市政隧道工程为厦门市轨道交通 4 号线首开段工程，工程起于厦门北站，从厦门北站沿福厦铁路北侧向东，先后下穿沿内隧道、规划福厦高铁、福厦高铁及动车所出入段线、沈海高速和大帽山后，到达同安食品工业园。本工程为涉铁段起点涉铁段终点区间，图中蓝色区域为本工程施工范围。图图 1.1-11.1-1 厦门北站至同安食品工业园市政隧道工程线路平面示意图厦门北站至同安食

4、品工业园市政隧道工程线路平面示意图图图 1.1-1.1-2 2 厦门北站至同安食品工业园市政隧道工程盾构隧道区间线路平面示意图厦门北站至同安食品工业园市政隧道工程盾构隧道区间线路平面示意图涉铁段（起点 SDK1+600，终点 SDK3+242.3）为厦门北站至官浔站的区间隧道，总长度 1642.3m，矿山法隧道长 1366.75m，盾构隧道长 259.05m，斜井隧道 382m,正线线路整体呈东西走向，起点位于直线上，中间段位于 R=3000m 的左拐曲线上，终点2位于 R=800 的右拐曲线上，线间距 15.5319m,左线采用 6.603上坡，右线采用6.620上坡，区间设 2#竖井做为盾

5、构始发井及矿山隧道工作井。区间矿山隧道下穿杭深线福厦铁路动车1线，竖向距离30.4m，杭深线福厦铁路动车2线，竖向距离37.8m；区间盾构隧道下穿杭深线福厦铁路，竖向距离 22.6m。2#竖井位于线路里程 SDK2+975处，施工期间 2#竖井盾构（始发井）及区间矿山法施工的工作井。盾构隧道区间起止里程左线 SDK2+985.343左 SDK3+248.236，长度：263.19m（右线 SDK2+983.550右 SDK3+242.300，长度：259.05m,盾构隧道区间线路为半径 800m曲线，线间距 15.0m15.5m。采用单面坡，线路纵坡自 2#竖井以左线 6.603（右线6.62

6、）的上坡到达风井（兼施工竖井）。区间隧道最大埋深 31.3m，最小埋深 23.0m。盾构隧道区间除福厦客专相关管线及设备外，无其他重要管线。盾构隧道区间为东西走向下穿杭深线福厦铁路路基，盾构隧道与杭深铁路平面相交铁路里程为 K1106+500K1106+600，相交交角约 32，在左线 SDK3+055.776SDK3+180.208 范围内下穿杭深铁路，在右线 SDK3+016.434SDK3+154.629 范围内下穿杭深铁路福厦铁路为双线，盾构区间隧道结构顶距福厦铁路轨面的距离约为 22.6m。盾构隧道区间采用一台 CTE-6950 型复合式土压平衡盾构机，分两阶段始发掘进。第一阶段由

7、2#竖井右线始发至风井接收，第二阶段再转场 2#竖井左线始发至风井接收。图图 1.1-31.1-32#2#竖井与杭深线实际效果图竖井与杭深线实际效果图3图图 1.1-41.1-42#2#竖井与杭深线平面示意图竖井与杭深线平面示意图1 1.2 2 盾构区间地质及水文概况盾构区间地质及水文概况1 1.2 2.1.1 盾构区间地质概况盾构区间地质概况本区间盾构掘进范围内地基土主要盾构主要穿越全风化花岗岩、散体状强风化花岩、碎裂状强风化花岗岩中风化花岗岩、微风化花岗岩。2#竖井(始发井)端盾构掘进区域左线为全风化花岗岩、散体状强风化花岩、碎裂状强风化花岗岩，右线为碎裂状强风化花岗岩、中风化花岗岩。风井

8、(接收井)端盾构掘进区域左、右线均为中风化花岗岩、微风化花岗岩。17-1 全风化花岗岩:灰白、灰黄色为主,岩体风化重,结构基本破杯、除石英外,其余矿物均已风化成黏土物、千钻易钻进、取出芯样似密实砂土状,标准贯入击数30N50 击;中等偏低压缩缩性,强度一般较高。17-3 碎裂状强风化花岗岩:灰白、灰黄色为主,风化裂隙发育,钻进时响声大,取出芯样多呈碎块状,块径 15cm,锤击易碎,工程性能好,质软较软，岩体基本质量等级 V级;17-4 中等风化花岗岩:灰白为主,中粗粒结构,块状构造,风化裂隙较发育,沿裂隙4面岩石风化作用加剧,岩芯多呈 6cm 左右短柱状及 1030cm 柱状,RQD=2090

9、%,强度高,工程性能好,单轴饱和抗压强度42.4110MPa,统计标准值64.67MPa,属坚硬岩,岩体基本质量等级级。17-5 微风化花岗岩:灰白色,中粗粒结构,块状构造,见少量节理，裂隙面较平整,岩芯多呈长柱状,岩质坚硬,锤击声脆。RQD=90100%,单轴饱和抗压强度67.7131.3MPa,统计标准值 91.52MPo,属坚硬岩,强度高,工程性能很好,岩体基本质量等级为级。区间工程地质层纵断面图见下图 1.2-1、1.2-2：图图 1.2-11.2-1盾构隧道区间右线地质剖面图盾构隧道区间右线地质剖面图图图 1.2-21.2-2盾构隧道区间左线地质剖面图盾构隧道区间左线地质剖面图51

10、1.2 2.2.2 盾构区间水文概况盾构区间水文概况（1）地表水和地下水涉铁起点涉铁终点区间位置及附加无地表水存在。按赋存介质，场区地下水可分为三大类：赋存于第四系土层中的松散土类孔隙水，包括人工填土中上层滞水及孔隙潜水，赋存于残积层及全、散体状强风化带中的风化残积孔隙裂隙水、赋存于碎裂状强风化中、微风化带的基岩裂隙水及断层构造裂隙水。（2）地下水补给、径流、排泄及动态特征松散岩类孔隙水主要接受大气降水垂直下渗补给，水量有限。基岩裂隙水受其它类型地下水的入渗补给，其径流严格受节理裂隙形态控制，呈层状或带状分布，有时互不连通，无统一水面。基岩风化残积孔隙裂隙水除接受第四系土层中的松散土类孔隙水补

11、给外，尚有基岩裂隙水的侧向补给或托顶上渗补给，因风化残积孔隙裂隙水含水岩组上部往往具有一层渗透性能较差的黏性土、黏性素填土，该含水层组局部具微承压性。基岩裂隙水与上覆地层水利联系密切。根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001，2009 版）12.2 条及附录 G 中的相关规定，车站、隧道主体结构所处场地环境类型应为 I 类，地层渗透性按 B 类考虑，场地范围地下水、地表水对混凝土结构具有微腐蚀，在长期浸水条件下对混凝土结构中钢筋具微腐蚀，在干湿交替环境下，地表水、地下水对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀。（3）不良地质与特殊性岩土1）不良地质作用及地质灾害场地位于厦门市集美区同安区，场地内

12、未发现滑坡、崩塌、泥石流、砂土液化等不良地质作用现象，场地基岩由花岗岩、凝灰熔岩构成，不存在岩溶、软弱夹层；场地及附近无人为地下工程活动及大面积开采地下水活动，未见有地面沉降、塌陷、地裂缝等地质灾害；除区间杭深隧道，场区特殊性岩土主要为人工填土、饱和液化砂土、残积土及风化岩。2）特殊性岩土场区特殊性岩土主要为人工填土、饱和液化砂土、残积土及风化岩。人工填土场区沿线大部分地段均分布有人工填土，厚约 0.3-11.30m，分别为 1-1 杂填土、1-2 素填土，成分为建筑垃圾、黏性土夹碎砾石、块石等，成份较复杂不均一，结构6疏密不均，富水性、透水性及工程性能差异较大，对基坑开挖有一定影响。残积土与

13、风化岩场地基岩主要由花岗岩（52(3)c）及凝灰熔岩（J3n）构成，残积层均匀性较差，强度不一，接近地表的残积土受水的淋滤作用，形成网纹结构，强度较低，下部由于风化程度减弱强度逐渐增加。残积层及全、强风化岩开挖暴露后，具遇水易软化、崩解、强度急剧降低的特点，且同一开挖断面上具有上下、左右软硬不均的特点。1 1.3 3 设计概况设计概况（1）盾构机选型本区间盾构掘进范围内地基土主要盾构主要穿越全风化花岗岩、散体状强风化花岩、碎裂状强风化花岗岩中风化花岗岩、微风化花岗岩，结合本标段区间实际的地层的特点，以及结合国内外地铁盾构施工的成功经验，本标段区间采用复合式土压平衡盾构。可将盾构施工的地面变形控

14、制在+1-3cm 范围内，满足环境保护要求。（2）管片盾构隧道采用平板型单层钢筋混凝土管片衬砌，衬砌环的基本设计参数如下表所示：表表 1.3-1.3-1 1衬砌环的基本设计参数表衬砌环的基本设计参数表序号序号项目项目特征特征1衬砌环直径外径 6700mm，内径 6000mm2衬砌环分块共 6 块，1 块封顶块+2 块邻接块+3 块标准块3衬砌厚度350mm4衬砌环宽1500mm5衬砌环型式通用楔形环6楔形量40mm(双面楔形)7拼装方式错缝拼装8接触面构造管片环缝接触面设凹凸榫9管片连接形式弯螺栓连接（8.8 级）1 1.4 4 盾构机概况盾构机概况本合同段厦门北站至同安食品工业园涉铁段区间隧

15、道主要穿越素填土、粉质粘土、残积砂质粘性土、全微风化花岗岩。隧道通过地层含水量正常，基本适用于土压平衡盾构机施工。通过向盾构机渣土仓内加注辅助材料如泡沫和膨润土等，可改善渣土7的特性以使盾构机在含砂地层中也能安全推进。因此，本工程拟投入一台中铁装备土压平衡盾构机用于厦门北站至同安食品工业园涉铁段区间掘进施工。该类盾构机主要由主驱动系统、推进及出渣系统、油脂润滑密封系统、水系统、泡沫及同步注浆、激光导向系统、数据采集系统、通风系统、电力系统等组成。厦工中铁装备 CTE-6950 型盾构机主要技术参数表如下：表表 1.3-11.3-1盾构机主要技术参数表盾构机主要技术参数表序号序号项目项目参数列表

16、参数列表单位单位备注备注1使用项目厦门地铁 4 号线 4 标二工区主要地质条件残积砂质黏性土、全中风化花岗岩项目管片规格（外径内径-宽度分度）67006000-1500/120022.5坡度最小曲线半径m2整机性能概述型号CTE6950-1120开挖直径6986mm刀盘转速03.6r/min最大推进速度80mm/min最大推力5060T整机总长95m主机总长约 8.6(不含刀盘)m总重（主机+后配套）600T适用管片规格（外径内径宽度分度）6700/6000-1500/120022.5mm工作压力3bar水平转弯半径250m纵向爬坡能力503刀盘刀盘规格（直径）6986mm旋转方向正/反开口率

17、(中心开口率）33(38)%结构总重74T含刀具主要结构件材质Q345B泡沫口数量8个膨润土口数量2个主动搅拌臂数量2根4刀具中心双联滚刀817 寸中心双联滚刀数量6把17 寸中心双联滚刀高度175mm单刃滚刀17 寸单刃滚刀数量38把17 寸单刃滚刀高度175mm切刀切刀数量49把切刀高度145mm边刮刀边刮刀数量12把边刮刀高度145mm大圆环保护合金保护块耐磨复合钢板+24把保护刀+24把保护刀把大圆环保护层复合板1圈超挖刀超挖刀数量1把最大超挖量20mm1 1.5.5 参建单位参建单位建设单位：厦门轨道交通集团有限公司代建单位：福建福铁地方铁路开发有限公司设计单位：中铁第四勘察设计院集

18、团有限公司勘察单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司监理单位：西安铁一院工程咨询监理有限责任公司第三方监测单位：中设设计集团股份有限公司第三方检测单位：厦门市交通建设工程检测有限公司第三方测量单位：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司风险咨询单位：上海同是科技股份有限公司施工单位：中铁二十二局集团第三工程有限公司1 1.6.6 施工要求施工要求（1）此次开仓换刀作业施工前须编制专项方案、并通过审核审批程序，以及监理的审查。（2）动态信息化施工1）进仓压力需经过勘察、设计、施工、监理、业主确认；2）常压进仓（即仓内工作压力为 0），编制安全专项方案报总监理工程师审批后9执行，由监理单位总监理工程师组

19、织开仓条件验收，验收结果经总监理工程师签字审批后，报业主审批后执行开仓作业；3）进仓压力 03bar（不包括 3bar），编制安全专项方案，由总监理工程师审批，由监理单位总监理工程师组织开仓条件验收，验收结果经总监理工程师签字审批后，报业主审批后执行开仓作业；4）进仓压力3bar、盾构掘进过程中突发性开仓、极其复杂地层，施工单位须组织召开专项安全方案专家评审会，建设单位组织开仓条件验收，验收合格后执行开仓作业。5）开仓条件要视施工条件及情况具体分析，动态调整开仓条件。（3）应急救援及物资准备应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在的事故性质和后果分析，配备应急资源，包括：救援机

20、械和设备、交通工具、医疗设备和必备生活保障物资。具体应急救援物资见 8.2.2 内容。1 1.7.7 技术保证条件技术保证条件（1）专项方案作业施工前须编制专项方案、并通过审核审批程序，以及监理的审查。（2）施工过程必须建立健全应急制度，成立应急救援小组，配备足额的应急救援物资。必须坚持“预防为主，常备不懈”的方针；坚持贯彻“以人为本”最大限度保证人员生 命安全的原则；坚持保护人员生命优先防止和控制事故蔓延优先，保护重要设施优先原 则。发生突发事件时，迅速启动应急机制及应急预案，组织人员进行应急抢险并严格执 行事故上报制度。建立有效的应急措施。（3）为了确保开仓期间土压稳定，开仓前进行保压试验

21、，然后根据试验记录发现总结分析出土压稳定，地面未发生变形沉降等等现象，确定保压措施。（4）开仓施工前配置专业经验丰富，经历过换刀作业的安全员，同时开仓换刀领导带班值班，当进仓3 人，应由公司级领导带班和承担应急指挥，确保开仓安全及施工作业万无一失。2 2、编制依据、编制依据2 2.1.1 编制原则编制原则(1)严格执行国家和厦门市有关工程建设的各项方针、政策、规定和要求。(2)遵守、执行招标文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、10安全、环境保护、文明施工和职业健康等各方面的工程目标。(3)在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术成果，使施工组织设计具有技术先进

22、、方案可靠、经济合理的特点。(4)充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边接口问题，周密安排交通疏导和管线保护，使施工对周边环境的影响最小化。2 2.2.2 编制依据编制依据（1）设计图纸1）厦门北站至同安食品工业园市政隧道工程-厦门北站首开段终点-涉铁段起点涉铁终点区间-盾构法隧道平纵断面2）厦门北站至同安食品工业园市政隧道工程厦门北站首开段终点区间涉铁起点涉铁终点区间工程风险专项设计3）建设单位提供道路、管线图。4）厦工中铁 CTE-6950 型复合式土压平衡盾构机设计资料、使用手册、盾构机图纸、盾构设备清单。5）厦门市轨道交通 4 号线工程厦门北站至同安食品工业园涉铁段岩土工程勘察报

23、告。（2）法律法规国家现行的有关法律法规、行业规范、行业标准。（3）行业规范1）盾构法隧道施工及验收规范(GB50446-2017)；2）空气潜水减压技术要求(GB/T12521-2008)；3）盾构法开仓及气压作业技术规范(CJJ217-2014)；4）减压病加压治疗技术要求(GB/T17870-1999)；5）工作场所有害因素职业接触限值第 1 部分:化学有害因素（GBZ2.1-2007）；6）职业潜水员体格检查要求(GB20827-2007)；7）潜水员水下用电安全规程（GB16636-2008）;8）甲板减压舱（GB/T16560-2011）;9）焊接与切割安全（GB9448-1999

24、）;10）生产区域受限空间作业安全规范（HG30011-2013）11）城市轨道交通工程监测技术规范（GB 50911-2013）1112）危险性较大的分部分项工程安全管理规定中华人民共和国住房和城乡建设部令第 37 号及住房城乡建设部办公厅关于实施危险性较大的分部分项工程安全管理规定有关问题的通知建办质201831 号文；13）有限空间安全作业五条规定（国家安全生产监督管理总局令第 69 号）；14）厦门轨道交通集团有限公司盾构带压开仓作业安全管理规定；15）盾构机制造厂商提供盾构设备有关技术资料及图纸；16）医用空气加压氧舱GB/T12130-2005；17）减压病加压治疗技术要求GB/T

25、17870-1999。（4）地方建筑行政主管部门下发的文件规定福建省及厦门市现行的有关文件、规定。2 2.3.3 编制范围编制范围本方案涉及的工程范围为4号线工程厦门北站至同安食品工业园市政隧道工程涉铁段土建工程盾构区间盾构机开仓检查、换刀施工方案。3 3、施工计划、施工计划3.13.1 施工筹划施工筹划（1）开仓原因盾构机在下穿杭深线段需匀速、持续进行，故需在进入铁路范围前对刀具进行检查；杭深铁路下方由于外部环境因素，未补堪未揭示的硬岩易对掘进中的盾构机刀盘造成损害，或者出现螺旋机卡死现象，从而造成铁路下方开仓风险。在本程盾构区间施工过程中盾构掘进下穿杭深线铁路时确保杭深线铁路安全正常运行，

26、盾构下穿杭深线前采取带压开仓检查、更换刀具。盾构下穿杭深线后盾构进入中风化段采用常压开仓检查、更换刀具。（2）区间地质分布及主动开仓点位置选择，区间地质情况分布如下：表表 3.1-13.1-1区间地质情况分布列表区间地质情况分布列表线路部位线路部位起始里程起始里程终止里程终止里程米数米数 m m地层分布地层分布备注备注左线ZDK2+985.343ZDK3+030.34345碎裂状强风化、散体状强风化ZDK3+030.343ZDK3+045.34315碎裂状强风化、散体状强风化ZDK3+045.343ZDK3+104.34374碎裂状强风化、散体状强风化ZDK3+104.343ZDK3+164.

27、34360散体状强风化、中风化花岗岩、微风化花岗岩右线YDK2+990.000YDK3+101.00020碎裂状强风化、中风化花岗岩12YDK3+101.000YDK3+154.80044.8碎裂状强风化、中风化花岗岩YDK3+154.800YDK3+147.30092.5碎裂状强风化、散体状强风化YDK3+147.300YDK3+165.80018.5碎裂状强风化、散体状强风化YDK3+165.800YDK3+198.80033碎裂状强风化、散体状强风化、中风化花岗岩YDK3+198.800YDK3+228.30029.5碎裂状强风化、散体状强风化、中风化花岗岩、微风化花岗岩开仓检查及换刀的

28、作业地点应具备以下条件：1）检查及换刀地段的隧道围岩较均匀,力学性质好,自稳性强；2）检查及换刀地段隧道埋深合适，且覆盖层无不良岩层；3）地下水涌出量不大。根据以上换刀作业原则，结合上表所示地质情况，针对本工程区间隧道地质及周边环境特点，现初定以下几处开仓位置：表表 3.1-23.1-2盾构区间预设开仓作业位置（主动开仓点）列表盾构区间预设开仓作业位置（主动开仓点）列表线路部位线路部位里程里程地质情况地质情况地表情况地表情况备注备注涉铁段盾构区间左线（带压）左 SDK3+048.846左 SDK3+058.846洞身范围内：碎裂状强风化、散体状强风化荒地盾构下穿杭深线铁前 50m。右线（带压）

29、右 SDK3+036.750右 SDK3+046.750洞身范围内：碎裂状强风化、散体状强风化荒地盾构下穿杭深线铁前 50m左线（常压）左 SDK3+186.244左 SDK3+196.244洞身范围内：中风化花岗岩荒地全面断面中风化花岗岩右线（常压）右 SDK3+185.8右 SDK3+194.8洞身范围内：中风化花岗岩荒地全面断面中风化花岗岩预设开仓位置的选择已尽量避开管线、交通路口与地层分界面等位置，具体的周边环境及平面位置详见附件：厦门北站至同安食品工业园涉铁段区间平面图。开仓作业前，根据盾构机的运转情况，对其进行部件检修、维护，确保盾构机的正常运转，并严格按照开仓作业流程进行相关程序

30、审批。3.23.2 工期计划工期计划（1）左线计划于 2019 年 9 月 30 日在 2#竖井始发，计划于始发段（前 50m）每天掘进 2 环，铁路范围每天掘进 2 环，正常段每天掘进 4 环；（2）右线计划于 2019 年 5 月 31 日在 2#竖井始发，计划于始发段（前 50m）每天掘进 2 环，铁路范围每天掘进 2 环，正常段每天掘进 4 环。13表表 3.2-13.2-1盾构区间预计开仓时间（主动开仓点）列表盾构区间预计开仓时间（主动开仓点）列表线路部位线路部位里程里程预计开仓时间预计开仓时间厦同区间左线（带压）左 SDK3+048.846左 SDK3+058.8462019.10

31、.15右线（带压）右 SDK3+036.750右 SDK3+046.7502019.6.25左线（常压）左 SDK3+186.244左 SDK3+196.2442019.12.10右线（常压）右 SDK3+185.8右 SDK3+194.82019.8.103.33.3 材料机具投入材料机具投入表表 3.33.3-1 1进仓及换刀工具清单表进仓及换刀工具清单表序号序号名名称称规规格格单单 位位数量数量备备注注1风动扳手台22开口扳手46mm把23开口扳手50mm把24开口扳手41mm把25重型套筒M36个26重型套筒M46个27重型套筒M50个28撬棍1m根29撬棍0.6m根310手摇葫芦0.

32、751.5T个211手拉葫芦1.5T个412钢丝绳81500MM根613锤头8 磅把214钢板钻1700W台115安全带副416防水防爆电筒充电式把417钢丝钳200mm把218照明灯24V盏419对讲机个420风、水管20mm20根221干燥工作服套1/人自行准备22医疗用品套1专业单位23防毒面罩副5专业单位24氧气呼吸瓶个1专业单位25高压氧舱台1专业单位26数码相机台127吊耳个428发电机45KW台129空压机4m/min台230配套割枪氧气、乙炔1 套其中氧气 2 瓶31配套焊钳、焊帽电焊机1 台32CO2 灭火器4 个33手持式气体检测仪1 个14（1）盾构机设备准备：开仓准备及

33、作业期间，保证盾构机与开仓相关的机械设备和仪表都完好。提前对刀盘、空压机、电瓶车、龙门吊进行检修、调试，确保开仓作业期间刀盘能正常转动、渣土能正常外出以及物资能够正常供应。仓内按厦门轨道交通集团有限公司盾构带压开仓作业安全管理规定配备有害气体及氧气浓度监测设备、视频监控设备、自动喷淋设备、保温设备、通信设备和灭火设备并保证都能够正常运行。（2）用电准备：除现有的电力系统外增加一台 45kw 柴油发电机（发电机组型号MYGF-45,输出功率 45kw，输出电压 400V/230V,输出电流 81A,额定转速 1500rpm，燃油牌号（标准）0#轻柴油（常温），尺寸 1850*900*1400，重

34、量 850kg；柴油机型号YC4FA75L-D20，供油方式直喷，气缸数/敢提结构 4/L 型，转速 1500rpm，过载能力110），保证空压机能持续供气。每次带压开仓前检查柴油发电机设备完好性，并做好检查记录。（3）用气准备：现场应准备一台 APCOM42SCG-7 柴油空压机（功率为全柴 45kw，排气流量 4.0m/min，工作压力 0.7Mpa，尺寸 2110*1500*1620，重量 780kg）及配套的线缆、管路、管路接头，空压机进场后需提前进行调试、运转、确保运行良好。台车上预留好三通接口，确保在紧急情况下柴油空压机能够正常启动并能接入台车上预留三通接口上，保证开仓作业供气正常

35、。每次带压开仓前检查备用空压机设备完好性，并做好检查记录。（4）仓内用水准备：检查盾构机向仓内供水的管阀,保证仓内自来水供应。（5）对相关仪表提前校准、标定，确保显示精确。3.43.4 人员准备人员准备（1）开仓作业人员由丰富经验的专业施工队伍组成，确保进仓作业安全、有序。（2）进仓作业前，完成所有参与人员的资质报审，并对所有参与人员进行培训和安全技术交底。开仓作业人员必须经过专业体检，并出具报告。（3）开仓，开仓作业人员分为白、晚班配置，开仓作业主管由当班调度担任，进仓作业人员由 4 名具有丰富换刀经验、体力充沛、技术能力强且素质较高的盾构作业人员担任，一般为当班掘进班拼装手和螺栓工，拼装手

36、任领队，每班开仓作业期间配置土木、机电技术管理人员各 1 名。常压作业人员配备见表 3.4-1。（4）建立交接班制度，每工作班进行开仓作业前，由现场副经理组织交班会议，各班组人员都要参与，确保各作业班组之间充分沟通。15表表 3.4-13.4-1作业人员配备表作业人员配备表序号序号工种工种班次班次每班人数每班人数合计合计备注备注1作业主管212由当班调度担任2作业人员248在综合素质较高且具有丰富换刀经验的盾构作业人员中挑选3设备技师2124技术管理人员224土木、机电各 1 人4 4、开仓换刀施工工艺技术、开仓换刀施工工艺技术4.4.1 1 常压常压开仓前的准备开仓前的准备4.14.1.1

37、1 现场准备工作现场准备工作常压开仓前应根据掘进参数确定是否开仓。（1）开仓准备工作为确保开仓作业的连续、快速，必须做好充分的准备工作，包括开仓作业工具、洞内水电、洞内外通风、气体检测仪器、压排风机具料具、进仓人员的技术交底、安全交底等。准备工作由专人负责，完成后由技术人员确认，总工审核。（2）出渣降压由盾构机操作手通过螺旋输送器将土仓内的渣土输出，等土仓内渣土降至人仓门底部以下之后，停止出渣，在出渣的过程中在螺旋出土口进行气体检测。（3）通过人仓板上的球阀对土仓内气体进行检测，或者活体动物试验进行气体检测，合格后方可进行施工，并按照要求做好记录。检测标准参照表 4.1-1：表表 4.14.1

38、-1-1常压开仓常压开仓气体检测标准表气体检测标准表气体种类气体种类容许最高浓度容许最高浓度标准限量标准限量氧气19.5%23%20CH4不超过 1%0.75CO29000 mg/m30.5CO不超过 0.0024%30氮氧化物5mg/m35SO25 mg/m30.0005H2S10 mg/m30.00066NH330mg/m30.064（4）开仓前压风排气16利用盾构机原有人仓保压系统为排气管路，盾构机主机内和后续台车全部使用原有的管路，排气管出口设置在 6 号台车后 3 米处，远离灯具和高压电缆接头。利用泡沫系统管路，通过刀盘上的泡沫孔，向土仓内送风，同时打开原保压系统管路阀门，将压出气体

39、排至预定区域，气体通过洞内压入新鲜空气的稀释，随洞内空气排出洞外，如图 4.1-1 所示：图图 4 4.1-1.1-1开仓前通风示意图开仓前通风示意图（5）打开仓门气体检测合格后，首先检查土仓压力在通风过程中是否发生变化，土仓内水位情况是否异常，清查人仓内非防爆设备，在开仓前对人仓空气质量再次进行检测，合格后方可打开仓门。（6）地面监测开仓检查更换刀具时，为了及时准确的了解地表沉降情况，需要在开仓里程布置地面监测点，发现地面沉降数值异常时，监测人员及时向项目部汇报，项目部根据数据分析并做出相应调整和措施。正式开仓施工时监测频率保持在 4 小时/次，项目部可根据实际情况做出调整。在实际监测中，将

40、监测值达到控制基准的 50%时作为预警值，当监测值达到控制基准的 70%时，进入安全警戒范围，需对该地区重点监测，并采用一定的控制措施，同时当监测值达到预警值时将测量组分成 2 班，监测频率加密至每 2 小时一次。4.14.1.2 2 开仓检查换刀点开仓检查换刀点左 SDK3+186.244左 SDK3+196.244，右 SDK3+185.8右 SDK3+194.8 该段地质为全断面中风化花岗岩。174.4.2 2 常压开仓作业施工工艺技术常压开仓作业施工工艺技术4 4.2 2.1.1 常压开仓作业施工流程常压开仓作业施工流程施工单位提交常压进仓申请单监理单位组织条件验收施工单位组织常压进仓

41、施工单位进行整改可行不可行图图 4.2-14.2-1常压开仓作业申请流程图常压开仓作业申请流程图开 仓 位 置 确 定开 仓 准 备 工 作 确 认 出 渣 降 压 气 体 检 测 压 风 排 气 气 体 检 测打 开 仓 门土 仓 内 通 风 气 体 检 测进 仓 作 业作 业 过 程 中 通 风气 体 持 续 检 测作 业 结 束 关 闭 仓 门合 格不合格合 格不合格撤 出作 业人 员继 续 施 工图图 4.2-24.2-2常压开仓作业施工流程图常压开仓作业施工流程图4 4.2 2.2.2 开仓作业时仓内通风开仓作业时仓内通风仓门打开后，先进行活物试验，等活物实验完成合格后，气体检测人员

42、携带气体检测仪器和防爆手电，首先对土仓顶部以及人仓附近左下和右下方空气进行检测，同时现场值班土木工程师判断地层情况，确认安全后，方可进入土仓进行下一步检测，18全面检测完毕且判断地层稳定，空气质量合格，经现场负责人复核确认。判断安全后，维保人员进仓，安设安全灯具和打开通风口处仓内盖板，引入风管进行通风，开始空气循环，同时停止泡沫系统的压风，如图 4.2-3 所示：洞外送风洞内风流循环洞内风流循环土仓盾体刀盘送风孔仓门图图 4.2-34.2-3开仓后通风示意图开仓后通风示意图4 4.2 2.3.3.刀具、刀盘检查作业刀具、刀盘检查作业（1）刀盘检查时间的确定推进过程中有下列现象出现时必须进行检查

43、:1）硬岩地区，纠偏困难，2）推力比同等地质条件下大，但速度、扭距等明显低得多，3）推力、推进速度较低同时刀盘系统频繁跳停;4）进入重点建筑物下，需提前检查刀具。（2）刀具、刀盘检查内容：1）撕裂刀检查内容包括：撕裂刀的磨损量和偏磨量等，刀具螺栓的松动和螺栓保护帽的缺损情况；2）刮刀的合金齿和耐磨层的缺损和磨损以及刀座的变形情况；3）刀盘牛腿磨损及焊缝开裂情况。4）主轴承土仓内密封处检查有无 EP-2 润滑脂和齿轮油外泄情况。（3）检查工作实施1）检查指令由盾构队下达给班组，班组在接到检查命令后无条件执行。2）检查工作由物机部部长总负责，机械工程师对检查结果进行复核和确认。3）检查准备工作检查

44、工具：刀具检查量具由物机部落实，并于每次检查前到物机部借取，检查19完毕后交还物机部，检查用手电、对讲机等由物机部负责落实；检查时确保洞内通风正常，确保有通向土仓的风管和水管；检查前，应确保人仓内通往土仓的低压安全照明正常，并有足够的备用灯泡（24V）；土仓门的开启确认在进行刀盘检查前，盾构机司机应先进行出土、排水、放气操作，在确认以上工作完成后，由盾构机司机通知仓门开启人员可以开仓；开仓门注意事项：开仓门前应先打开人仓和土仓之间的减压球阀，（如果阀芯堵塞时用铁丝疏通），待土仓内外气压平衡后，再拆下螺栓，最后打开压板，在松开压板螺丝的过程中，要严格注意土仓内压力的变化，发现异常时，马上拧紧螺丝

45、，以防异常情况发生。在进行刀盘检查前应准备好联络、通信工具，并安排专人值班，以确保刀盘检查和换刀过程中，人仓、操作室和地面监控室之间的信息畅通。土仓门打开后，应先由现场值班土建工程师对刀盘前方土体的稳定性及地下水情况进行确认，并得出是否具备进行刀盘检查的条件，当符合条件后，方可进行刀盘检查；当条件不符合时，应先采取应急措施，如用大锤将木板（长 1m，厚 30mm，头部带尖）向前上方打入刀盘和土仓的缝隙，以及给刀盘进土口每隔 10cm 打入木支撑等，严防土体塌方造成对检查人员的伤害。在刀具在检查过程中，必须保证通风的连续性，并由气体检测人员对土仓内气体进行不间断检测，如有异常，应及时撤出土仓内人

46、员，加强通风力度，待土仓内气体浓度合格后，方可继续进行进仓检查。4）检查实施：检查工作由盾构队机械工程师、机械技师负责，并根据第 6.1.2“刀盘、刀具检查内容”逐项进行，同时将检查结果填写在刀具、刀盘检查记录表上，检查完毕后将表格上交。5）检查中注意事项：检查时每次进去 2 人；检查人员应系上安全带，以防跌落；204 4.2 2.4.4 换刀作业换刀作业表表 4 4.2-1.2-1 刀具更换依据列表刀具更换依据列表刀名刀名面刀面刀边刀边刀磨损值25cm25cm图图 4.2-44.2-4换刀工艺流程图换刀工艺流程图一般磨损量达到 25cm 时须换刀”、同时根据掘进位置及线路的部位和岩性，视实际

47、情况具体分析。（1）刀具更换工作实施首先指派专员对刀盘检查结果进行核实，确认后填写刀具更换记录表中的待21更换的刀具号，然后交于换刀队进行落实，在换刀过程中，因出现不可预见情况而导致换刀无法正常进行时，由项目各部门共同协商解决方案，在换刀过程中，应派专人到现场指挥换刀，并认真填写刀具更换记录表中的落实栏，待换刀完毕后，交回专员进行统计和备案，并将旧刀具运至地面维修保养。换刀具体过程：1）在人仓内操作刀盘，清洗刀具和刀座，测量刀具刀刃的高度，并完全记录在案；并将刀具一一进行更换；2）将刀盘需更换刀具的部位旋转到刀盘中心右方；3）在更换刀具部位上方前体上焊接吊装刀具用的吊耳；4）在刀盘更换刀具部位

48、下方焊接支架吊耳，搭建人站小平台；5）将刀具及刀座清洗干净；6）取刀：利用葫芦将刀具挂好，用风动工具松开刀具螺栓，然后取出刀具，从人仓内转回到盾构机内；7）装刀：将须更换的刀具运送进到土仓，按拆刀的相反步骤将刀具装好、拧紧至设计扭矩值；（2）关于换刀过程的有关规定和注意事项1）刀具运输规定及注意事项：在刀具运输过程（包括从地面下井到进入土仓后到达换刀位置的全过程）以及旧刀具运出地面过程中，必须检查吊具、钢丝绳等的质量，确保其安全性能的前提下方能投入使用，以免在刀具运输过程中突然断裂，导致刀具跌落，造成对人身的伤害和设备的损坏；选择合理的吊装方法和合适的吊点位置，以避免刀具的突然脱落和拉坏设备，

49、特别禁止在推进油缸和铰接油缸活塞杆上捆绑钢丝绳作为吊点；严禁刀具碰撞设备，尤其是各类仪表，接线盒、电子仪器、油缸活塞杆等易损部位。2）开仓换刀规定及注意事项：在进入土仓作业时应注意土仓内的通风和排水，确保换刀作业人员的安全；进入土仓人员必须佩带安全带，应时刻注意抓踩牢靠，严防打滑和跌倒；在进行换刀作业时，严禁猛敲狠打，野蛮作业，造成设备和工具的损坏。3）进仓换刀人员必须由身体健康，反应灵活，具有一定的机械常识的人员来担任。4）在刀具处理过程中，必须保证通风的连续性，并由气体检测人员对土仓内气22体进行不间断检测，如有异常，应及时撤出土仓内人员，加强通风力度，待土仓内气体浓度合格后，方可继续进行

50、进仓作业。（3）关于土仓门关闭的有关规定1）在换刀完毕（或刀盘检查完毕）后，由物机部派人按照刀具更换的要求栏对落实情况进行检查，确认无误；2）由机械工程师对领取的换刀工具进行清点，确保无工具和其它杂物（尤其是金属物件）遗留在土仓内。在以上内容检查完成后，方可关闭仓门。4 4.2 2.5.5 施工监测施工监测开仓检查更换刀具时，为了及时准确的了解地表沉降情况，需要在开仓里程地面加密布置地面监测点，加强地表监测频率，派专人地面巡视值班。4 4.2 2.6.6 施工注意事项施工注意事项（1）加强对开仓人员进行安全技术交底，特殊情况下的施工需进行安全培训。（2）开仓程序必须经项目经理部审核，报监理部审