盾尾刷更換方案

1、盾構機盾尾刷更換施工方案1 .編制依據(jù)(1)盾構機圖紙；(2)盾構機使用維護技術文件；(3)區(qū)間地質縱斷面圖；(3)其它相關技術文件及圖紙等。2 .編制目的明確盾構施工中更換盾尾刷作業(yè)工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規(guī) 范更換盾尾刷作業(yè)施工，保障操作人員安全和更換盾尾刷作業(yè)的有序進行，滿足盾構施 工設計和規(guī)范要求。3 .工程概況北辰科技園北站丹河北道站區(qū)間起訖里程為DK0+841.00" DK2+575.5采用盾構法施工，盾構區(qū)間全長1734.5m。區(qū)間隧道埋深-5.5-13.5。隧道穿越地質有：33 粉土、34粉砂、01粘土、12粉質粘土、粉質粘土。北辰科技園北站丹河北

2、道站區(qū)間沿線位于天津城區(qū)北部平原，受人類工程活動的影響，沿線原始的地形地貌已 基本改變，地形平坦，沿線涉及的地貌單位屬海積沖積濱海平原。本區(qū)間下穿永定新 河、津榆公路、淀南引河、外環(huán)河、外環(huán)線，地面多為農田、魚塘。地上左線外側平行 于線路走向分布高壓線走廊。本合同段區(qū)間控制區(qū)段比較多，盾構區(qū)段下穿規(guī)劃北環(huán)鐵 路橋，下穿永定新河、津榆公路、淀南引河、外環(huán)河，結構外輪廓距凈距分別為：6.6m、 8.4m、8.2m、10.6m。故盾尾刷的更換應避開多水，地質條件差及各控制區(qū)段，保證施 工的安全進行。4 .施工部署4.1 盾尾刷更換進度計劃為確保盾尾刷更換安全有序的進行，必須有詳細的時間安排，為施工計

3、劃提供有效 的依據(jù)盾尾刷更換時間安排表在舁 廳P工作內容時間備注12344.2 施工組織機構為確保盾尾刷更換安全按計劃工期完成，項目經(jīng)理部專門成立地盾尾刷更換管理小組，成員如下：職位姓名職責備注項目經(jīng)理山旭紅總體協(xié)調整個項目情況組長常務項目經(jīng)理王曉林負貝女全、質里、進度副組長項目總工田軍令解決施工中的技術問題副組長生產(chǎn)經(jīng)理肖百勝主抓質量和生產(chǎn)進度副組長安全經(jīng)理張牛毛總體安全副組長技 術范曉東執(zhí)行施工技術組員安 全劉超施工過程中安全隱患問題組員質 量孫金廷嚴格控制施工質量組員材 料韓冬生提供施工所需合格原材料組員根據(jù)現(xiàn)場施工需要，配置土木工程師，機械工程師指導更換作業(yè)；盾構司機、電焊工等相關人員

4、具體實施。盾尾刷更換工作人員組成如下所示人員安排表序號工種人數(shù)職責備注1管片拼裝工6負責撐墊安裝、拆除3人/班2電焊工8負責切除損壞盾尾刷，焊接新盾尾刷2人/組，2h/組3注漿工8負責盾尾二次注漿4人/班4抽水工2負責土倉、盾尾抽排水1人/班5雜工6清理油脂倉雜物、涂抹盾尾油脂3人/班6土木工程師2判斷掌子面圍巖、檢查油缸行程、檢查盾尾刷焊接質量、盾尾刷油脂涂抹質量1人/班7盾構操作手2控制盾構機各項參數(shù)，配合其他操作1人/班8值班經(jīng)理2協(xié)調地面、井下、物資1人/班4.3 設備設施安排盾尾刷更換過程中需要的機械、工具和材料，具清單如下表:材料設備表序號材料、設備名稱型號數(shù)量備 注1盾尾刷200

5、個2氣刨500KW/ 2臺采用500KW直流電焊機3盾尾油脂R906桶用于手工涂抹盾尾刷4CO2保護電焊機2臺用于焊接盾尾刷5鏟刀4把用于清理油脂倉雜物6棉花條用于填塞第三道盾尾刷漏水點7聚氨酯、鋁管、軟管、球閥、泵500Kg用于盾尾止水8彩鋼瓦3張用于遮蓋拼裝機9滅火器ABC4個用于救火搶險5 .施工方案盾尾密封刷位于盾構主機的尾部，與管片緊密接觸，主要起著防止水、泥漿等沿著 管片背部流進盾構內部的密封作用，是防止盾尾發(fā)生涌沙、涌泥和漏水的關鍵密封措施。 密封刷的使用壽命跟注脂及管片姿態(tài)關系緊密，如正常使用，壽命一般為2000m,盾構掘進超出這個距離，密封刷將可能失效，造成盾尾漏水、漏漿，進

6、而嚴重影響管片的安 裝和注漿效果。5.1 難點分析(1)由于地層在掘進過程中受擾動后，地層穩(wěn)定性急劇下降，在已成環(huán)的盾構管 片外形成透水通道，而盾構更換尾刷時，需將兩道尾刷露出成環(huán)管片外，僅有一道已損壞的尾刷作封閉，很容易造成從盾尾處噴泥涌水等塌方事故(2)盾構掘進時，地層經(jīng)擾動后，掌子面很不穩(wěn)定，隨著停機時間越長，地下水 進入土倉，土倉壓力逐漸增大。由于更換尾刷時，推進千斤頂無法頂?shù)焦芷?，盾構機將 在土倉壓力的作用下產(chǎn)生后退，使尾刷更換工作進入進退兩難境地。(3)盾構掘進時，上一環(huán)管片在千斤頂?shù)淖饔昧ο乱呀?jīng)擠壓密貼，很難將管片拆 除漏出2道尾刷。(4)長時間的停機，盾構機尾部在不均勻壓力作用

7、下，易產(chǎn)生偏移，造成盾構問 隙過大或過小，給管片安裝帶來困難。5.2技術措施根據(jù)技術難點，在施工前必須準備好應對的技術措施，如下：(1)為防止尾刷更換過程中盾尾部位噴泥涌水等塌方事故，應對停機地層進行分 析，宜選擇相對穩(wěn)定的地層進行尾刷更換，盡量避免在不穩(wěn)定地層如砂層、淤泥層進行 尾刷更換，在有可能的情況下，可以在預計停機更換盾尾刷的里程提前開倉檢查地層是 否與分析的情況一致，如果檢查可以換尾刷，則繼續(xù)掘進至盾尾位于先前開倉位置。在 掘進最后兩環(huán)時，加大同步注漿量，按常規(guī)盾尾同步注漿量的1.5倍控制，并在盾尾后34環(huán)打開吊裝孔進行管片背后補注漿，盾尾漏漿漏水時，采用海綿條或注入聚氨酯進 行封堵

8、，確保盾尾處地層的注漿比較飽滿密實，起到對圍巖的制穩(wěn)、加固和有效的封水 效果。(2)為防止尾刷更換過程中盾構機在土倉壓力作用下出現(xiàn)后退情況，可準備好用 于接長推進千斤頂?shù)慕訔U鋼支撐，在拆除臨時管片后，支頂在最后一環(huán)管片與推進千斤 頂之間，制約盾構機后退。如果盾構機前方掌子面圍巖穩(wěn)定，則可以將土倉內的土排空， 使土倉處于空倉狀態(tài)，消除土倉壓力對盾構機施加的作用力。(3)為解決由于盾尾偏移產(chǎn)生盾尾間隙過大或過小引起管片難以安裝的問題，在 安裝管片前，應對周圈盾尾間隙進行量測，確定最小間隙位置，在安裝管片時，調整安 裝順序，先安裝盾尾間隙最小處管片，能有效解決管片安裝難問題。5.3更換盾尾刷施工步驟

9、及措施萬案一(1)在盾構機掘進到合適地段，當油缸伸出量為 2150mm時，此時尾盾露出加強 環(huán)；尾盾露出加強環(huán)示意圖(2)在倒數(shù)第2、3環(huán)管片的注漿孔處向管片背后注入雙液漿，并保證二次注漿效果；(3)達到止水效果后，先重新緊固倒數(shù)第 1環(huán)與倒數(shù)第2環(huán)管片的連接螺栓。在 管片安裝模式下，利用管片安裝機將事先準備好的長度 800mm的16個撐墊安放于管片 與推進油缸之間，手動將每個油缸都抵緊撐墊，利用推進油缸向前頂推盾構掘進 700mm, 此時露出兩道盾尾刷；露出兩道盾尾刷示意圖916個撐墊布置示意圖(4)移動并伸出管片安裝機抓舉頭，將點位處的撐墊固定在安裝機上，縮回點 位處的推進油缸，拆除點位的

10、撐墊，同理拆除點位的撐墊；(5)將密封刷及溝槽上的油脂、砂漿等清除干凈，再開始割除尾刷。然后將尾刷 割除的疤痕打磨平整，再開始焊接新的密封刷。焊完后，在新密封刷上涂抹盾尾密封油 脂；(6)利用管片安裝機安裝點位和處的撐墊，將點位和處的推進油缸將點 位和處的撐墊頂緊，然后拆除點位和處的撐墊；(7)重復步驟(5),更換新的密封刷，然后按照上述步驟順次更換其余密封刷 (每 次只拆除相鄰兩個點位的撐墊)；(8)按照管片安裝位置拆除對應位置的撐墊，裝上管片，待所有管片安裝完成、 且管片螺栓上緊后，開始對盾尾加注油脂，注脂量要達到填滿溝槽為止。當油脂倉油壓 達到10bar以上時取出土倉內水泵、關閉土倉人閘

11、，恢復正常掘進。正常掘進時應當注 意同步注漿壓力不得超過3.0bar,以免擊穿盾尾，再次造成盾尾刷損壞。萬案一(1)加固及止水漏出盾尾刷前，對盾尾后346環(huán)管片進行二次注漿，減少或止住盾尾漏水，拆除 管片后，沿盾尾一周用棉花條填塞最后一道盾尾刷與管片的縫隙，并按80cm- 100cm問距埋入小lOmmfC管，進行聚氨酯注入(聚氨酯注入壓力2bar),徹底封堵盾尾后來水。 同時根據(jù)此時刀盤前圍巖為9散風化巖層，且隧道頂部為 4m厚7、8巖層的情況， 土倉磴土出空，并打開人閘，用1臺2.2KW水泵不間斷的將土倉內積水排出，確保刀盤 前方水不向盾尾流。(2)露出盾尾刷由于我項目部盾構機盾尾共設三道尾

12、刷(見下圖)，推進千斤頂最大伸長長度為 S=2150mm正常推進無法露出盾尾刷，因此采取拆 1環(huán)管片的辦法露出盾尾刷。盾構機 拼裝完成后(K塊不拼裝)再掘進1200mm在倒數(shù)第三環(huán)進行一次二次注漿，確定盾尾 不漏水后拆除最后一環(huán)，露出2道盾尾刷。在推進過程中由土木工程師仔細觀察最后一 環(huán)K塊位置盾尾刷露出量，當?shù)?道盾尾刷完全露出后，立即通知操作手停止掘進。(3)拆除管片確認2道盾尾刷可以全部露出后，由拼裝手拆除管片，按照 C B A3 A1-A2 順序拆除348環(huán)管片，將2道盾尾刷全部暴露。此時發(fā)現(xiàn)盾尾有漏水，立即用棉花條沿 著最后一道盾尾刷將其與管片間縫隙填塞，并按 80100cm間距安裝

13、(4)清理盾殼及油脂倉管片拆除后，立即進行清理工作，2人同時用鏟刀將盾殼、油脂倉內附著的砂漿、 油脂等雜物清理干凈。在清理雜物同時，檢查油脂注入孔是否暢通。(5)切除損壞的盾尾刷由電焊工2人一組，采用氣刨將盾尾刷切除。切除前用彩鋼瓦將拼裝機油管、電 纜等部分遮蓋，避免電渣損壞設備。切除時由上往下，由外而內切除，逐個取出損壞的 盾尾刷。切除完成后將盾尾刷位置雜物清理干凈，并確保干燥。(6)新盾尾刷焊接軟管，進行聚氨酯注入。全部切除并清理完成后，開始焊接新盾尾刷。仍是 2人1組，每組2小時，每班2組人。焊接時，先焊接第2道盾尾刷，且起點位置為3點位，收點位置同樣為3點位。 第1道盾尾刷在第2道焊接

14、完成后焊接，起點位置為 9點位，收點位置同樣為9點位.盾尾刷安裝順序為依次搭接安裝，在最后 1塊焊接時，尾刷稍寬，經(jīng)過仔細量測后 按尺寸切除，確保兩塊尾刷之間有足夠搭接長度。焊接采用CO2呆護焊，每組中1人在前擺放盾尾刷并點焊，另1人將盾尾刷焊牢。 焊接質量經(jīng)過土木工程師驗收后進行油脂涂抹。(7)盾尾油脂涂抹在盾尾刷全部焊接完成后開始盾尾油脂涂抹工作。每班3人同時進行盾尾油脂涂抹作業(yè)，涂抹油脂采用 WR9阻手涂盾尾油脂。涂抹時分層將鋼絲刷撥開后填入油脂，涂 抹后每層油脂填塞飽滿，不掉落、不漏涂。油脂涂抹質量須經(jīng)土木工程師檢驗合格后進 行管片拼裝。(8)管片拼裝在盾尾刷手涂油脂驗收合格后，拼裝第

15、 348環(huán)管片，管片拼裝前量測盾尾間隙，進 行管片選型。由于盾尾底部長時間受力，底部盾尾間隙較大，而上部盾尾間隙過小，管 片安裝時，按先上后下進行。重新拼裝 348環(huán)管片。管片拼裝完成后，用盾尾油脂泵向 油脂倉內注入油脂。(9)恢復正常掘進當油脂倉油壓達到10bar以上時取出土倉內水泵、關閉土倉人閘，恢復正常掘進。正常掘進時應當注意同步注漿壓力不得超過 3.0bar ,以免擊穿盾尾，再次造成盾尾刷損 壞。6 .質量要求(1)防止學子面坍塌；(2)防止盾尾大量涌水；(3)防止火災；換盾尾刷需要進行大量切割、焊接工作，而工作環(huán)境有大量油脂 存在，極可能引起火災；(4)防止高處墜落；由于隧道較高，人

16、員在高處作業(yè)可能有風險；7 .盾尾刷更換安全及預防措施7.1 學子面坍塌開倉前根據(jù)出磴巖樣進行分析判斷是否與勘察資料相符合，滿足開倉要求。(1) 一旦開倉后出現(xiàn)掌子面坍塌應立即關閉土倉人閘。(2)對刀盤附近地表進行持續(xù)監(jiān)測，如果地表出現(xiàn)沉降異常，應立即封閉沉降區(qū)地表，再進行其他加固處理(3)觀察盾尾是否出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，如果盾尾漏水較大，則采用棉絮堵塞漏水點， 并注聚氨酯。7.2 盾尾大量涌水如果發(fā)現(xiàn)盾尾大量涌水，應分析水源。若水是由學子面涌來應先查看學子面是否坍塌或土倉內積水是否在抽排；若掌子面坍塌則在堵塞盾尾漏水點同時按第1條進行應急處理；若水積水沒有及時抽排則立即啟 動螺旋機排水，再用水泵抽

17、排土倉積水。若水是由盾尾后方涌來，應立即用棉絮堵塞漏水點，并埋入注漿軟管，注入聚氨酯。7.3 火災在動火或電焊前必須在工作區(qū)附近配置足夠的滅火器，滅火器選擇 ABC干粉滅火 器。一旦發(fā)生火災立即停止焊接或切割，關閉設備電源，用滅火器滅火，禁止用水滅火。 7.4高處墜落人員在高空作業(yè)時必須按規(guī)范要求佩戴安全帽、安全帶。作業(yè)平臺必須經(jīng)安全員檢 查合格方可使用。一旦人員從高處墜落，應立即進行止血，并立即送到地面由項目部安 排送醫(yī)院救治。7.5 安全總則(1)開工前做好施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)教育工作和管理工作，與外包單位簽訂好安全 協(xié)議書，做好一級交底和二級返回工作。(2)全體現(xiàn)場施工人員必須嚴格遵守安全生

18、產(chǎn)六大紀律，遵守國家規(guī)定的條例和 企業(yè)規(guī)定的有關規(guī)章制度。(3)建立安全管理網(wǎng)絡及安全管理責任人網(wǎng)絡及各類網(wǎng)絡，項目體人員必須簽安 全生產(chǎn)崗位責任工作。(4)按規(guī)定掛牌工作，建立安全管理臺帳、消防安全臺帳及外包工管理臺帳。(5)分部分項安全施工交底工作必須由當班施工員根據(jù)當時施工條件及作業(yè)環(huán)境， 生產(chǎn)條件作安全交底，并要有記錄。(6)盾尾刷更換必須在保證盾構作業(yè)安全的條件下進行，更換完成后，必須保證 盾構能正常掘進。8 .應急預案8.1 事故類型及危害程度分析由于盾尾密封刷的更換時在盾構掘進的過程中進行，具有一定的危險性。在更換過 程中可能發(fā)生火災、漏水、學子面坍塌、高處墜落等險情。一旦發(fā)生事

19、故可能造成人員 受傷、機械損壞，甚至可能會造成人員死亡，給公司造成巨大的經(jīng)濟損失。8.2 應急救援責任制及領導小組組織機構事故應急救援工作實行施工第一責任人負責制和分級分部門負責制，由安全事故應急救援小組統(tǒng)一指揮搶險救災工作。當重大安全事故發(fā)生后，各有關職能部門要在安全 事故應急救援小組的統(tǒng)一領導下，按要求，履行各自的職責，做到分工協(xié)作、密切配合， 快速、高效、有序地開展應急救援工作。（1）項目應急救援領導小組領導小組組長：王曉林（電話：）副組長：田軍令（電話：） 艾厚軍（電話：）肖百勝（電話：）李紅（電話：）組員：范曉東（電話：）劉超（電話：）韓冬生（電話：）（2）項目應急救援領導小組成員及

20、組織機構各部門任務分工項目經(jīng)理：在應急救援工作中全面負責，應急救援總指揮。項目副經(jīng)理：負責現(xiàn)場組織、指揮應急救援工作，為救援現(xiàn)場人力、物力、財力 資源的總調度。項目總工：參與制訂應急救援技術方案，并負責指導方案的實施運行；參與調查 事故發(fā)生的原因和制訂事故處理方案?，F(xiàn)場工長：負責應急救援過程中做好內外聯(lián)絡、溝通和接待工作。安全經(jīng)理：在應急救援工作中提供總體技術支持，組織制訂應急救援技術方案并 指導和監(jiān)督實施。負責組織事故原因的調查和處理工作。安質部：負責組織制訂應急救援技術方案，并負責監(jiān)督、指導現(xiàn)場實施；負責應 急救援工作中的聯(lián)絡、溝通和協(xié)調工作；負責調查事故發(fā)生的原因和制訂事故處理方案。物設

21、部：參與制定應急救援技術方案；負責做好應急救援過程中所需設備、物資 的協(xié)調；參與事故原因的調查和處理。財務部：負責做好應急救援過程中所需資金的提供。計劃部：負責組織醫(yī)護人員做好對受傷人員的現(xiàn)場救護工作應急救援隊(若干施工隊)：由各施工隊長負責，負責直接參與或配合專業(yè)搶險隊 伍參與搶險救援。項目經(jīng)理：山旭紅常務經(jīng)理：王曉林副經(jīng)理:肖百副經(jīng)理:田軍副經(jīng)理:張牛施工班組圖7-1應急領導小組組織機構圖8.3 應急救援小組的主要職責(1)發(fā)布啟動和解除重大安全事故應急救援預案的命令；(2)按照程序的規(guī)定，組織、協(xié)調、指揮重大安全事故應急救援預案的實施，盡 全力減少人員傷亡和財產(chǎn)損失；(3)根據(jù)事故發(fā)生狀

22、態(tài)，統(tǒng)一部署應急預案的實施工作，指揮各部門有條不紊的 進行搶險救災工作；（4）在救災過程中隨時掌握現(xiàn)場情況，并對現(xiàn)場出現(xiàn)的問題采取適當?shù)奶幚泶胧唬?）在負責區(qū)域內為事故現(xiàn)場緊急調用各類物資、設備、人員、防火用具并提供 場地，搶險救災結束后要負責督促事故單位及時歸還或給予補償；（6）事故發(fā)生后，應急救援小組要及時向上級有關部門匯報。對于超出自身處理 能力的事故，要及時請示；（7）對于在重大安全事故應急救援、搶險救災工作中成績卓著的部門和個人，安 全事故應急小組應給予其適當?shù)谋碚煤酮剟睢Σ宦男芯仍氊煹?，延誤隱瞞安全事故 的，依照有關規(guī)定給予處罰。構成安全事故責任罪的，移交司法機關追究刑事責任

23、。8.4 應急救援小組成員的職責與分工項目經(jīng)理部根據(jù)實際，特成立應急領導小組，具體如下：總指揮：山旭紅、王曉林 （電話：）（1）事后處理組副組長：田軍令（電話：） 艾厚軍（電話：）事故調查組和善后處理組主要負責事故發(fā)生后，對事故的原因進行調查，以及 事后處理工作，安撫親人，并將受傷人員送至醫(yī)院急救。對其進行照顧，安排其與 親人的起居生活。（2）事故搶險組肖百勝（電話：） 張牛毛（電話：）事故搶險組負責事故發(fā)生時，在第一線對事故進行搶修，使事故造成的損失最 低，降低傷亡事故的發(fā)生。（3）物資保障組組員：范曉東（電話：）劉超（電話：）物資保障組負責應急物資的準備，以及在搶險過程中所需的各項應急物資

24、。（4）綜合協(xié)調組韓冬生（電話：）綜合協(xié)調組負責事故發(fā)生過程中各部門的綜合協(xié)調工作，以及事故發(fā)生后的向上級匯報、對外聯(lián)系醫(yī)院進行搶救，接待新聞媒體等工作。8.5 應急處理基本原則1）迅速行動、靈活應對。應急救援領導小組要在接到報警后立即啟動預案并迅速趕 到現(xiàn)場實施救援;2)以人為本。險情處理應首先保證人身安全(包括救護人員和遇險人員)；3)強化防護，迅速疏散無關人員，防止再次事故發(fā)生。8.6 現(xiàn)場處置程序1)發(fā)生事故后，現(xiàn)場負責人第一時間報應急領導小組組長，領導小組應立即啟動應 急預案。領導小組根據(jù)事故情況進行救援或撥打急救電話，通報事故地點所在地區(qū)的正 確方位、事故性質、發(fā)生情況，并派人在道

25、路及大門口迎接 120急救人員，做好引導工 作。2)總指揮負責現(xiàn)場全面組織協(xié)調工作，副指揮帶領相關人員負責事故現(xiàn)場搶救。事 故現(xiàn)場應立即用警示帶圍起來，與救援無關人員嚴禁入內，并做好防護措施，防止二次 事故發(fā)生。3)及時搶救被砸人員或被壓人員，最大限度的減少重傷程度，如有輕傷人員可采取 簡易現(xiàn)場救護工作，如包扎、止血等措施，避免造成重大傷亡事故。4)安質部人員負責現(xiàn)場的保護、調查工作。做到事故原因查清不放過、事故責任人 沒有嚴肅處理不放過、廣大職工沒有受到教育不放過、防護措施沒有落實不放過。8.7 安全事故應急救援流程(1)事故發(fā)生初期，事故現(xiàn)場人員應積極采取應急自救措施，同時啟動施工現(xiàn)場應 急救援預案，實施現(xiàn)場搶險，防止事故的擴大。前期部等部門應盡快恢復被損壞的道路、 水電、通信等有關設施，確保應急救援工作順利開展。(2)安全事故應急救援預案啟動后，應急救援小組立即投入運作，組長及各成員應 迅速到位履行職責