带压开仓技术交底

南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底1中子区间上行线带压开仓技术交底中子区间上行线带压开仓技术交底一、施工概况一、施工概况中山西路站子固路站盾构区间上行线起止里程为SK13+016.072SK13+681.556，上行线隧道长 665.484m，区间下行线起止里程为 XK13+016.072SK13+681.553，下行线隧道长 667.44m（含长链 1.959m），全长 1332.924m。区间共设置一处联络通道兼废水泵房，中心里程为 SK13+289.663和 XK13+287.982。由于盾构机上浮的问题，目前上行线盾构停机在 107 环，盾体刀盘里程位置SK13+152.2（112 环位置），盾构机处于停机保压状态。针对盾构机上浮问题，将在此区域位置采用带压开仓进行刀具检查及更换。盾构机目前所处位置详见图1-1。图图 1-1 上行上行线线盾构机目前所盾构机目前所处处位置位置二、地二、地质质水文情况水文情况2.1 工程地工程地质质情况情况2.1.1 地质情况概述根据勘察资料所示，中子区间地层由人工填土（Qml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、第四系上更新统冲积层（Q3al），下部为第三系新余群基岩（Exn）。按其岩性及其工程特性，自上而下依次划分为1 杂填土、1 粉质粘土、2 淤泥南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底2质粉质粘土、3-1 粉土、3-2 细砂、5 粗砂、6 砾砂、5 砾砂、6 圆砾、7 卵石、1 泥质粉砂质。盾构隧道主要穿越地层以1-2 中风化泥质粉砂岩为主，局部穿越6 砾砂、1-1 强风化泥质粉砂岩、1-3 微风化泥质粉砂岩。中子区间地质纵断面图见图 2-1。2.1.2 区间地质纵断面图图图 2-1 中子区中子区间间地地质纵质纵断面断面图图图图 2-2 107 环时环时刀刀盘盘所所处处地地质质情况情况南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底32.2 水文情况水文情况中山西路站子固路站区间包括四种地下水：上层滞水、松散岩类空孔隙水、碎屑岩类裂隙、溶隙水。中山西路站子固路站区间：上层滞水主要赋存于浅部杂填土层中；松散岩类空孔隙水为潜水，局部为承压，主要赋存于冲积砂砾石层中，水位埋深6.58.14m；碎屑岩类裂隙、溶隙水主要赋存于破碎的粉砂质泥岩层中，渗透系数较小。三、人三、人仓结仓结构及刀构及刀盘盘介介绍绍中铁 99 号盾构机设置的人闸仓分为土仓、工作仓、主仓、辅助仓。详见如下图。图图 3-1 人人闸仓闸仓示意示意图图刀具布置为：中心双刃滚刀 6 把，单刃滚刀 29 把，刮刀 40 把，边刮刀 12 把。详见刀盘刀具布置示意图。南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底4图图 3-2 刀刀盘结盘结构构图图四、四、 施工作施工作业业流程流程图图4.1 带压带压开开仓仓作作业业程序程序人人员进员进入土入土仓仓程序框程序框图图noyes设备检查开启记录设备人员进入主仓，关闭主仓门主仓升压主仓压力=土仓压力开启土仓密封门进入土仓南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底5人人员员(材料材料)经过辅经过辅助助仓进仓进入土入土仓仓程序框程序框图图人人员员离开土离开土仓仓程序框程序框图图n o y es土仓内工作完成人、料进入主仓，关闭土仓密封门开启人仓记录设备主仓降压主仓压力=大气压力打开主仓门停止记录 器人员(材料)离开 主仓noyes辅助仓和主仓间门关闭人(材料)进入辅助仓关闭辅助仓门辅助仓升压辅助仓压力=主仓压力开启隔仓门，人员(材料)进入主仓人员(材料)进入土仓关闭隔仓门南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底6五、五、带压带压开开仓仓施工流程施工流程5.1 开开仓仓前的准前的准备备工作工作5.1.1 开仓前的人员安排根据带压工作情况确定每天的进仓班次，每次进仓 3 人，每个班次进仓作业时间不得超过 5 小时，进仓作业人员必须是经过相关培训的人员。一般情况下开仓换刀人员配置如表 5-1 所示。表表 5-1 一般情况下开一般情况下开仓换仓换刀人刀人员员配置表配置表序号序号岗岗 位位人人 数数备备 注注1调度2工作联系与协调2班长2熟悉进仓施工流程 3进仓作业人员12必须是经过培训的熟练工 4协助人员8材料供应、工具准备等 5电工2照明接入，电力、通讯保障 6机械维修工4风、水接入和保障，设备保障 7刀具主管工程师1技术指导、进仓作业质量检查 8土木工程师2地质评估、安全监督 9机电工程师2设备故障排除，配合刀具主管工程师工作 10专职安全员1施工过程安全监督5.1.2 工期安排表表 5-2 带压带压开开仓仓工期安排工期安排序号序号内容内容期限期限日期日期备备注注1开仓准备2天2带压开仓4天3恢复掘进1天工期7天5.1.3 设备检查及机具准备开仓前，在厂家的指导下，对设备及管路进行全面检查维保，对重要的仪表进行标定，并出具相关标定报告，确保设备的完好。（1）准备好开仓作业所需的工具及材料，如防爆灯、套筒扳手、应急药箱等；（2）空压机的检查：对空压机进行全方位的检查与维护，包括滤芯的更换、油位的检查、电气和机械系统的运行测试等。另外为了防止断电，必须另备 200KW南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底7柴油发电机和 1 台 10m3/min 空压机（含盾构机上配置的 2 台空压机共 3 台）来保证压气作业的正常运转；（3）人闸的检查：检查人闸里的灯具、紧急电话、压力表、气动阀、密封门等装置是否正常运转；另外，通过盾体腔壁的备用孔连接一条气管出来，装上压力表用以测定土仓内压力；（4）加大盾尾密封油脂的注入量，使盾尾密封油脂压力达到 4bar，利用盾构机自带的油脂加注系统往螺旋机安全门注入盾尾密封油脂，保证气体不会从螺旋机处泄漏；（5）检查保压系统通往土仓及人闸的管路是否堵塞，压力调节阀及电气系统能否正常工作；另外，由压力传感器来控制节流阀本身具有一定的滞后性和不稳定性，需要从台车上的储气罐里直接引一条气管通往土仓，以保证气体的正常供应。5.1.4 仓内气体置换要求边往土仓中加气边缓慢出土，尽可能保持住土仓压力在极小的范围内变化。详细统计出土量，将土仓内的土体降到一定的高度。实现在土仓压力恒定的情况下气体与土体的置换。 （1）在不转动刀盘的情况下，继续出土，将渣土位置降至自动补偿系统气压注入口，过程中利用泡沫管路加气保持土仓压力平衡置换，土仓压力（上部土压传感器）控制在 1.71.8bar。此步骤出土量约为 10 方。（2）继续出土至人仓底部以下 20cm，将土仓内的渣土出到土仓门下部球阀开始向外排气的状态，在此过程中，开启压气自动补偿系统并同时关闭泡沫管加气装置，设定保压系统压力值为 1.7bar，此步骤出土量约为 4 方。此时将进行土仓内保压试验，一般以 2 小时为宜。在这个过程中，土仓内压力不可低于输入的设定值。压气自动补偿系统工作正常，补气的频率越慢越少越好，注意观察记录。盾构台车上空压机的工作压力不应低于 5bar，满足我们前期设定的压气管路值。一切正常 2 小时后，打开人闸室土仓壁上的平衡阀，可排出压缩空气，无水，无泥，此时可判断地层土仓保压成功。（3）在保压成功的前提下，为了方便作业人员在舱内检查及更换刀具，需将仓内土体出至满足我们更换刀具的位置，位置为土仓 3、9 点位置处，过程中继续采用保压系统进行加气补充，约出土 4 方，总出土量为 18 方。南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底85.1.5 开仓换气开仓前，利用空压机从泡沫系统的管路向刀盘前面吹入压缩空气，土仓内原有的保压系统管路作为排气通道，排风到盾构机后配套尾部，形成循环，置换土仓内的气体；开仓后，土仓内的空气循环主要是通过空压机向仓内输入压缩空气，并将土仓内原有气体排出，形成循环，保证土仓内的空气质量。洞内通风主要利用洞外的压入式通风机供风，形成循环，洞内和舱内通风时需进行气体检测，保证作业人员的安全。5.1.6 进仓前的压力测试试验时不要求人员进入，只进行无人压力试验，以检查主舱与辅助仓的各功能部件在试验压力下的工作情况。（1）关闭主舱仓门和舱壁密封门，并关闭主舱与辅助仓之间的密封门，人闸值班员缓慢地打开进气阀，提高主舱的压力，均速加压，根据带压工作减压表设定速率，因为压差太大会导致作业人员中耳鼓膜破裂。观察主舱压力表和进气仪表的数值；（2）打开排气阀，开始排气，为了作业安全，压力不可以再次大幅度升高，再调节进气阀和排气阀，直到达到排气过程所规定的缓慢而恒定的压力降低速度，进气流量计的流量值每人至少为 0.5m³/min，以保证正常呼吸；（3）观察主舱压力表，当主舱内部的气压降到第一级压力值时，人闸值班员通过调节排气阀和进气阀，在规定的时间内保持压力恒定。如此慢慢重复减压，直到仓内压力与外界的常压相同；（4）人闸值班员将加压和减压试验过程中数据记录在人闸记录本上；同样地方法进行辅助仓的压力试验，在整个试验过程中必须保证所有的过程都正常。5.2 带压带压作作业业施工的步施工的步骤骤5.2.1 带压进仓（1）加压之前，再一次检查仪表、供气、排气、通讯、照明、保压、温度计、紧急电话及阀门、仓门密封是否干净；再一次检查作业所需工具设备材料是否齐备地放置在仓内；（2）关闭主舱仓门、主舱与工作舱的仓门，以及主舱与辅助仓之间密封门。气南昌地铁 1 号线五标 中子区间上行线带压开仓技术交底9压操作人员缓慢地打开进气阀，缓慢地升高主舱的压力，匀速加至计算所得值，然后开启出气阀，建立主舱进出气平衡；保障土仓内的排水和通气的通畅，作业前一定要恢复到位，恢复过程中，注意安全。（3）工作人员进入辅助仓，关闭辅助仓仓门，辅助仓与人闸处通讯通过电话联系，仓内人员使用电话保持与人闸值班员保持联系，气压作业操作人员开始对人仓加压，先将辅助仓气压从 0 缓慢加到 0.3 bar 后，以适应仓内工作人员咽鼓管的调压，暂定稳压五分钟，如无异常情况后，再在 15 分钟左右(增压流量控制为0.1bar/min)将气压加到设定的气压作业压力值 1.7bar。如有耳痛等不适的感觉，应降低加压速度，甚至停止加压，待感觉好转后方可继续加压。出现上述情况，加压过程延长，可在 30 分钟内完成。然后仓内控制人员通过开启辅助仓与主舱之间的压力平衡阀来消除两仓之间的气压差，然后打开辅助仓与主舱之间密封门，人员进入主舱；（4）开启工作舱与主舱之间的压力平衡阀，消除两仓之间的气压差，用气体检测仪检查土仓内气体，确保无有害气体后才能进仓作业，由人闸外气压操作人员填写人闸加压压力控制表。（5）作业人员在土仓工作期间由自动保压系统供气，保证土仓内气压保持在设定值，作业期间必须随时检查气体流量计以保证土仓的通风效果，将废气排出。5.2.2 刀具检修及更换（1） 施工准备作业人员根据换刀方案准备作业所需的刀具、工具，并把下井作业所需工具、预计所需更换的刀具等放置于施工现场。表表 5-3 工具及材料准工具及材料准备备表表序号序号名称名称型号型号单单位位数量数量备备注注1