奧禮區(qū)間盾構(gòu)常壓開倉檢修和換刀安全專項施工方案

濟南市軌道交通R3線一期土建工程施工三標(biāo)段

禮耕路站~丁家東站區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道

安全專項施工方案

中國中鐵

中鐵四局集團有限公司

濟南市軌道交通R3線一期土建工程施工三標(biāo)段項目經(jīng)理部

二零一八年三月

濟南市軌道交通R3線一期土建工程施工3標(biāo)段

奧體中心西站~禮耕路站區(qū)間

盾構(gòu)常壓進倉檢修及換刀

安全專項施工方案

項目總工：_______________

項目經(jīng)理：_______________

中鐵四局集團有限公司

濟南市軌道交通R3線一期土建工程施工三標(biāo)段項目經(jīng)理部

二零一八年一月

2

濟南市軌道交通R3線一期土建工程施工3標(biāo)段

奧體中心西站~禮耕路站區(qū)間

盾構(gòu)常壓進倉檢修及換刀

安全專項施工方案

編號：

版本號：A版

發(fā)放編號：1

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中鐵四局集團有限公司

濟南市軌道交通R3線一期土建工程施工三標(biāo)段項目經(jīng)理部

二零一八年一月

3

目錄

1、編制依據(jù)................................................................1

2、工程概況................................................................1

2.1工程參建單位........................................................2

2.2工程簡介............................................................2

2.3線路及管片設(shè)計概況..................................................2

2.4工程地質(zhì)及水文情況..................................................3

2.5盾構(gòu)機概況.........................................................5

3、盾構(gòu)進倉、更換刀具方法...................................................7

3.1常壓進倉方法.......................................................8

3.2更換刀具作業(yè)方法...................................................8

3.2.1換刀地點的選擇.................................................8

3.2.2刀具磨損預(yù)測...................................................8

3.2.3開倉換刀位置...................................................9

3.2.4開倉換刀流程...................................................9

3.2.5開倉換刀作業(yè)..................................................10

3.2.6刀具更換的要求................................................16

3.2.7刀具更換作業(yè)要點..............................................16

4、開倉換刀作業(yè)施工安全保證措施............................................17

5、開倉換刀作業(yè)施工質(zhì)量保證措施............................................18

6、開倉換刀作業(yè)施工環(huán)境保證措施............................................18

7、安全應(yīng)急預(yù)案...........................................................18

7.1成立開倉作業(yè)應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組.......................................19

7.2地面出現(xiàn)嚴重沉降甚至坍塌時的應(yīng)急措施...............................19

7.3倉內(nèi)火災(zāi)預(yù)防及應(yīng)急措施............................................19

7.4發(fā)生作業(yè)人員身體不適事件的應(yīng)急措施..............................20

8、專項應(yīng)急預(yù)案...........................................................21

8.1應(yīng)急處置基本原則..................................................22

8.2應(yīng)急組織機構(gòu)體系...................................................22

4

8.3指揮機構(gòu)及職責(zé).....................................................23

8.4預(yù)防與預(yù)警.........................................................25

8.5信息報告程序.......................................................25

8.6應(yīng)急處置...........................................................26

8.7響應(yīng)程序...........................................................27

8.8處置措施...........................................................29

8.9應(yīng)急恢復(fù)...........................................................30

8.10應(yīng)急結(jié)束..........................................................30

8.H應(yīng)急物資與裝備保障................................................30

5

奧體中心西站?禮耕路站區(qū)間盾構(gòu)常壓進倉檢修及換刀安全專項施工方案

1、編制依據(jù)

L國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《第69號令》；

2.《濟南市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會關(guān)于進一步加強建筑施工現(xiàn)場重大危險源安全管理的通

知》（濟建質(zhì)安質(zhì){2015}4號）；

3.濟南軌道交通集團土建工程重要分部分項環(huán)節(jié)開工條件驗收管理辦法（濟軌發(fā)

[2016]38）；

4.濟南市軌道交通R3線一期土建施工三標(biāo)區(qū)間施工設(shè)計圖；

5.《濟南市軌道交通R3線一期工程02標(biāo)段丁家東站?盛福莊站區(qū)間巖土工程勘察報

告（詳細勘察階段）（2016.03））》；

6.《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建質(zhì)[2009]87號）；

7.《盾構(gòu)法開倉及氣壓作業(yè)技術(shù)規(guī)范》CJJ217-2014；

8.《盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范》（GB50446-2017）；

9.《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50911-2013）；

10.《CREC390、392盾構(gòu)操作說明書》（2017.3）；

11.《建筑施工安全檢查標(biāo)準》（JGJ59-20U）；

12.施工現(xiàn)場調(diào)查獲得的有關(guān)資料、數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場實際情況，類似工程的施工經(jīng)驗；

13.《中華人民共和國突發(fā)事件應(yīng)對法》；

14.《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》；

15.國家（行業(yè)）及濟南市相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準；

16.《生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案管理辦法》；

17.《生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》（AQ/T9002-2006）；

18.現(xiàn)場踏勘所采集的資料；

19.我單位從事地鐵、市政等工程的施工經(jīng)驗；

20.《綜合應(yīng)急預(yù)案》。

2、工程概況

2.1工程參建單位

表1---相關(guān)單位信息表

序號單位信息單位名稱

1建設(shè)單位濟南軌道交通集團有限公司

2設(shè)計單位北京城市建設(shè)集團發(fā)展有限公司

3監(jiān)理單位英泰克工程顧問（上海）有限公司

4勘察單位北京城建勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

5委托試驗單位山東廣信工程試驗檢測集團有限公司

6施工單位中鐵四局集團有限公司

2.2工程簡介

奧體中心西站?禮耕路站區(qū)間位于濟南市歷下區(qū)，區(qū)間線路出禮耕路站后沿奧體西路

向南，到奧體中心西站為止。

奧體中心西站?禮耕路站區(qū)間右線起始里程SK5+754.024,終點里程SK5+232.560,全

長521.464m；左線起始里程XK5+754.023,終點里程XK5+232.560,全長521.463m。區(qū)間

隧道為標(biāo)準單洞單線圓形斷面,采用盾構(gòu)法施工，線間距為17m,拱頂埋深約9.18?11.97m。

線路主要穿過膠結(jié)礫巖、碎石層、含碎石粉質(zhì)黏土層、中風(fēng)化灰?guī)r和泥灰?guī)r等地層，沿線

勘察范圍內(nèi)無地下水。

線路左線521.463m

2018.2.101號盾構(gòu)機2017.12.19

2號盾構(gòu)機

2018.3.102018.1.10

線路右線52L464m

圖1—盾構(gòu)區(qū)間施工不意圖

2.3線路及管片設(shè)計概況

奧體中心西站?禮耕路站區(qū)間隧道單線延米最長521.464m,線路平面設(shè)2處曲線，曲

線最小半徑R=1200m,最大縱坡24.15%。。

盾構(gòu)隧道采用0.3m厚C50P10鋼筋混凝土管片，管片外直徑6.4m,內(nèi)直徑5.8m,寬度1.2m。

管片環(huán)向采用6塊拼裝，分別為：1塊封頂塊（K）+2塊鄰接塊（Bl、B2）+3塊標(biāo)準塊（A1、

2

A2、A3）,采用錯縫拼裝。管片之間采用彎螺栓連接，環(huán)縫連接螺栓標(biāo)準塊、臨接塊每一

塊3個連接螺栓，封頂塊一個，環(huán)縫總共有16個連接螺栓（M27）；縱向每接縫有2個螺

栓，共有12個連接螺栓（M27）。

2.4工程地質(zhì)及水文情況

（1）隧道地質(zhì)

根據(jù)地質(zhì)資料，本次掘進區(qū)間內(nèi)盾構(gòu)穿越地層層序自上而下依次為：

區(qū)間底板穿越碎石15-1層：雜色，中密，濕?飽和，母巖成分以灰?guī)r為主，呈棱角

狀，級配一般，一般粒徑20-60mm,最大粒徑不小于200mm,大于20nlm的碎石含量約占

70%,充填粘性土。該層連續(xù)分布，該層厚度：0.80?6.80m,平均厚度2.98m,層頂標(biāo)高:

76.97?86.78m,層底標(biāo)高：71.54?85.58m。該層的主要物理力學(xué)指標(biāo)如下：重型動力觸

探實測擊數(shù)17擊。

膠結(jié)礫巖15-2層：雜色，密實，飽和，成分以灰?guī)r碎石為主，一般粒徑10-60mm,

最大粒徑不小于200mm,泥鈣質(zhì)膠結(jié)，局部膠結(jié)差，錘擊易碎，含砂及粘性土。連續(xù)分布,

該層厚度：2.10~6.20m,平均厚度3.52m,層頂標(biāo)高：72.57-83.86m,層底標(biāo)高：66.37?

81.12m。該層的主要物理力學(xué)指標(biāo)如下：天然單軸極限抗壓強度17.6Mpa。重型動力觸探

實測擊數(shù)30擊。

中風(fēng)化灰?guī)r21-2層：青灰色，隱晶質(zhì)、微粒、細粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，主要礦物成分

為方解石，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈柱狀，一般柱長6T7cm,最長35cm,錘擊聲較脆，不

易碎，采取率：90%,RQD：80o本次勘察揭露范圍內(nèi)該層厚度：該層厚度0.30?29.30m,

平均厚度8.75m,層頂標(biāo)高：57.27?85.58m,層底標(biāo)高：40.07?84.04m。該層的主要物

理力學(xué)指標(biāo)如下：天然單軸極限抗壓強度39.70?54.OOMpa,平均44.63Mpa,飽和單軸極

限抗壓強度24.80?67.80Mpa,平均40.03Mpa。重型動力觸探實測擊數(shù)24擊。

3

圖2——隧道地質(zhì)斷面圖

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圖3——禮耕路站?奧體中心西站區(qū)間土層主要物理力學(xué)指標(biāo)表

(2)停機位置地質(zhì)情況

圖4——停機位置地質(zhì)圖

4

本次盾構(gòu)機停機刀盤位置處于全斷面中分化石灰?guī)r層中，主要物理力學(xué)指標(biāo)如下：天

然單軸極限抗壓強度39.70?54.OOMpa,平均44.63Mpa,飽和單軸極限抗壓強度

24.80?67.80Mpa,平均40.03Mpa。重型動力觸探實測擊數(shù)24擊。根據(jù)地質(zhì)情況以及本區(qū)

間盾構(gòu)推進過程中技術(shù)參數(shù)、地下水位、渣土情況確定，本次開倉換刀確定為常壓換刀，

換刀區(qū)域暫不進行加固措施。

（3）水文、氣候情況

勘察觀測兩層地下水，地下水類型為潛水（二）及灰?guī)r裂隙水（四）。

潛水：水位埋深17.50?20.60m,水位標(biāo)高48.05?50.08m,含水層主要為膠結(jié)礫巖層、

碎石層。潛水主要接受大氣降水補給和山區(qū)地下水徑流補給，以側(cè)向徑流、人工開挖方式

排泄。在豐水期及枯水期地下水位有所變化。

灰?guī)r裂隙水：水位埋深34.00?38.00m,水位標(biāo)高35.63?39.66m,含水層主要為中風(fēng)

化灰?guī)r層。主要接受大氣降水補給、河床滲漏集中補給及第四系松散巖類孔隙水滲透補給,

以人工開采排泄、補給第四系含水層為主。該層地下水主要賦存于灰?guī)r裂隙中，對工程施

工影響較小。

濟南地處中緯度地帶，屬北溫帶濕潤大區(qū)，魯淮區(qū)為溫暖半濕潤季風(fēng)性氣候區(qū)。春季

干燥少雨，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥。

（4）周邊環(huán)境情況

奧禮區(qū)間基本沿道路敷設(shè)，周邊構(gòu)筑物較少。區(qū)間施工范圍內(nèi)下穿管線有給水綜合管、

雨水管、污水管、天然氣、供電管溝等，但線路范圍內(nèi)管線豎向間距較大，根據(jù)3.3.3

開倉換刀位置，調(diào)查附近管線與隧道關(guān)系具體下表：管線與隧道位置關(guān)系表。

表2——管線與隧道位置關(guān)系表

距離隧道豎向

管類材質(zhì)管徑mm埋深m產(chǎn)權(quán)單位

距離

污水PVC6002.696.8?8.9濟南市排水管理服務(wù)中心

雨水管涵混凝土15003.36.7-8.3濟南市排水管理服務(wù)中心

污水管PVC5003.027.1濟南市排水管理服務(wù)中心

2.5盾構(gòu)機概況

本區(qū)間左、右線采用由中鐵裝備制造的土壓平衡盾構(gòu)機施工，在禮耕路站小里程始發(fā)、

向南穿越，掘進至奧體中心西站大里程接收。

5

部分主部件部分部件參數(shù)

刀盤型式6.4+6.4復(fù)合鋼板（面板）

開挖直徑6680mm

撕裂刀23把

切刀40把

刀盤

仿形刀1把

保徑刀8把

邊刮刀8把

滾刀（中心、單刃）4把、33把

盾殼型式被動較接式

6

部分主部件部分部件參數(shù)

前盾直徑、長度、鋼板厚

①6650mm、長2078mm>厚60mm

度

中盾直徑、長度、鋼板厚

①6640mm、長2820mm、厚60mm

度

盾尾直徑、長度、鋼板厚

①6630mm、長3910mm、厚60mm

度

鋼絲刷密封數(shù)量已更換2+1道盾尾密封刷

盾尾安裝間隙30mm

艙室型式雙艙并聯(lián)

容量3+2人

人艙

艙門數(shù)量4個

最大工作壓力3bar

工業(yè)壓縮空型式螺桿式空壓機

氣系統(tǒng)壓縮空氣調(diào)節(jié)器數(shù)量2套

空壓機出口壓力8bar

空壓機能力10m3/min

工業(yè)氣體壓額定功率55kW

縮機儲氣罐容量Im3

過濾裝置數(shù)量2X2個

緊急停機用鎖定式按鈕沿機器布置

專用的緊急停機在拼裝機控制盒上有鎖定式按鈕

正常照明和應(yīng)急照明1套，沿機器布置

安全設(shè)施消防設(shè)施1套，沿機器布置

針對02,CO,C02,NO,CH4,H2S,CH4,

有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)

總共4個傳感器.

手持氣體監(jiān)測儀1把

3、盾構(gòu)進倉、更換刀具方法

本工程設(shè)計要求是一次性通過隧道，其進倉作業(yè)是作為應(yīng)急的工序，但卻是目前解決

7

盾構(gòu)機倉內(nèi)故障和換刀等作業(yè)的唯一途徑，同時也是摸清掌子面水文地質(zhì)最有效的方法。

開倉檢查后若發(fā)現(xiàn)需要更換刀具則安排更換刀具，就盾構(gòu)進倉的方式來說主要有帶壓進

倉、常壓進倉。本方案介紹常壓施工方法。

3.1常壓進倉方法

（1）開倉處的地層分析

首先應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料和掘進植土等情況，對所處地層的穩(wěn)定性進行分析，初步確認

地層在常壓下能夠自穩(wěn)，具體包括巖石強度分析、巖層整體性、裂隙發(fā)育程度分析、地下

水水量和來路分析、是否避開了破碎帶等。

（2）周邊止水處理

可采用對脫出盾尾的幾環(huán)管片進行二次補充注漿，如果盾殼外地層來水也很大，可

利用盾構(gòu)機中前體上的超前注漿孔注入堵水材料。

（3）倉內(nèi)氣體監(jiān)測

卸壓完成后，則打開土倉門，先進行土倉內(nèi)氣體檢測，同時向倉內(nèi)通風(fēng)一定時間后

打開土倉，并同時進行倉內(nèi)氣檢測和通風(fēng)，保證倉內(nèi)氣體情況滿足倉內(nèi)人員安全工作要求。

（4）滿足開倉進倉條件后，由土木技術(shù)人員對掌子面地層和滲透水情況進一步確認,

然后按正常程序進行倉內(nèi)作業(yè)，作業(yè)過程中要隨時對地層的發(fā)展?fàn)顩r進行觀察和分析，謹

防麻痹大意。

（5）換刀時刀盤前與掌子面之間換刀空隙不足時，應(yīng)采用盾構(gòu)機較接部位對盾構(gòu)機

進行回收，增加刀盤前與掌子面的間隙，如若還不足已更換刀具，則對滾刀位置掌子面進

行小面積鑿除作業(yè)，以確保刀具能夠安裝，鑿除時要觀察掌子面情況避免鑿除面擴大的現(xiàn)

象。針對刀盤掌子面局部土體不穩(wěn)定現(xiàn)象，現(xiàn)場采取方木與小型模板支頂?shù)拇胧?，以確保

掌子面土體穩(wěn)定，在換刀期間時刻觀察支護措施，確保施工安全。

3.2更換刀具作業(yè)方法

3.2.1換刀地點的選擇

更換作業(yè)盡量選擇在地層條件較好、較穩(wěn)定地段進行。在地層條件較差的地段進行更

換作業(yè)時，必須帶壓更換或?qū)Φ貙舆M行預(yù)加固，確保開挖面及基底的穩(wěn)定。

3.2.2刀具磨損預(yù)測

6=0.1?K?JI?D?N?L/V

6:磨損量（mm）（最外周部）

8

K:磨損系數(shù)（mm/km）

D:盾構(gòu)外徑（m）

N:刀盤轉(zhuǎn)速"pm）

L:推進距離（km）

V:推進速度（mm/min）

根據(jù)經(jīng)驗和對該地層的判斷計算，在石灰?guī)r、碎石、膠結(jié)礫巖復(fù)合地段，磨損系數(shù)K

值取0.3,盾構(gòu)外徑為6.68m,刀盤轉(zhuǎn)數(shù)為1.5rpm,推進速度取20mm/min,磨損量警戒值

按20mm考慮，推算出掘進約423m需要檢查和更換刀具。

3.2.3開倉換刀位置

綜合考慮本工程的地質(zhì)水文條件、地面環(huán)境及以往的工程施工經(jīng)驗，可按以下原則進

行刀具檢查及更換：

（1）對隧道頂部地層為穩(wěn)定巖層時，每掘進約352環(huán)進行一次刀具檢查或更換（具

體檢查時機應(yīng)根據(jù)盾構(gòu)機的掘進狀態(tài)確定）；

（2）對隧道頂部地層為不穩(wěn)定軟土層但隧道斷面內(nèi)存在巖層時，應(yīng)提前在穩(wěn)定地層

中進行刀具檢查及更換，或在預(yù)先加固的土體中進行刀具檢查及更換；

（3）當(dāng)盾構(gòu)機因刀具磨損嚴重?zé)o法掘進且刀盤上前方為不穩(wěn)定軟土層時，需停止掘

進，并對刀盤前部的土體進行加固以形成一個安全換刀的加固體。

3.2.4開倉換刀流程

為使開倉換刀作業(yè)有序地進行，制定開倉換刀作業(yè)程序，并建立相應(yīng)的簽認制度，由

當(dāng)班負責(zé)人負責(zé)組織簽認。開倉換刀流程如圖6所示。

9

圖6------開倉流程圖

3.2.5開倉換刀作業(yè)

為使開倉作業(yè)有序的進行，制定開倉作業(yè)程序，并建立相應(yīng)的簽認制度。由當(dāng)班主盾

構(gòu)操作手負責(zé)組織簽認，程序簽認具體內(nèi)容參見附表。

開倉流程如下圖所示：

10

圖7——開倉作業(yè)圖

（1）停機開倉換刀位置確定

依據(jù)開倉處水文地質(zhì)條件及埋深等資料，計算出掌子面理論頂部水土壓力和其他部位

側(cè)壓力（掌子面軟弱地層高度）作為壓力參考值；但主要根據(jù)保壓停機時土倉泥漿液位相

對穩(wěn)定時的切口環(huán)壓力，來確定本次帶壓進倉的工作壓力。本工程中，設(shè)定壓力為空倉推

進，壓力為0。檢查出渣情況，主要看是否有渣土被帶出，若無多余渣土被帶出，說明開

挖面土層穩(wěn)定，未發(fā)生坍塌情況。

根據(jù)由項目總工程師確定盾構(gòu)機停機開倉換刀位置，盾構(gòu)機掘進至開倉換刀指定位置

后，由現(xiàn)場副經(jīng)理確認，并報項目總工程師核準。待方案評審論證后并報建設(shè)單位備案，

按照濟南軌道交通集團土建工程重要分部分項環(huán)節(jié)開工條件驗收管理辦法（濟軌發(fā)[2016]

38）和《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》（建質(zhì)[2009]87號）組織進行開倉

條件驗收，驗收通過后，現(xiàn)場組織盾構(gòu)機開倉換刀施工。條件驗收附件表見附件一。

（2）施工準備

1）工具準備

為使開倉換刀作業(yè)順利進行，需要準備下列工具：

表4一一開倉換刀工具表

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序號類型型號數(shù)量備注

1風(fēng)動扳手1個

2套筒滾刀、中心各2個

3氧氣切割1套

4敲擊扳手滾刀、中心1個

5撬棍1M.,0.6M各1個

6加力桿1.5M2個

7大錘1個

8手錘1個

9風(fēng)炮1個

10葫蘆1.5T3套

11吊耳16*18*20各5個配套刀具的吊孔

12吊帶（吊籃）5個

13十字螺絲刀1個

14水管50米

15氣管50米

16直角加力桿1個

17防爆燈24V2個

18手套10雙

19頭燈6個

20角磨機1個

2）人員準備

為使開倉換刀作業(yè)能夠順利進行，并保證開倉換刀作業(yè)的安全和質(zhì)量，需配備以下人員:

（1）作業(yè)主管人員，1人；

（2）人閘值班員，1人；

（3）換刀作業(yè)員工（包括領(lǐng)班），9人以上;

（4）盾構(gòu)機司機1人。

12

3）技術(shù)準備

（1）編制盾構(gòu)開倉換刀作業(yè)專項施工方案；

（2）由項目總工程師根據(jù)地質(zhì)條件及地面環(huán)境等因素確定合適的停機開倉位置（里

程）；

（3）由質(zhì)檢部組織全體人員認真而細致地學(xué)習(xí)本方案；

（4）根據(jù)實際情況對參與開倉換刀作業(yè)的施工人員進行停機開倉安全及技術(shù)交底；

（5）對可能發(fā)生的突發(fā)事件作好充分的估計及應(yīng)對措施；

（6）做好緊急狀況發(fā)生的預(yù)案；準備工作由專人負責(zé)，完成后由相關(guān)技術(shù)人員確認,

機電總工程師審核。

4）施工現(xiàn)場準備

（1）拼裝完成上一環(huán)管片之后，開動刀盤、螺旋輸送機皮帶輸送機等系統(tǒng)，進行土

倉的清倉；

（2）檢查前體承壓墻、人閘上的球閥及閘閥，對堵塞的球閥及閘閥進行疏通，保證

能夠正常使用；

（3）對呼吸空氣系統(tǒng)進行檢查，保證其功能正常；

（4）對盾構(gòu)機各系統(tǒng)進行檢查，保證其功能完好；

（5）準備好需更換的刀具及其附件如螺栓、鎖塊等；

（6）準備好照明燈具、小型通風(fēng)機、風(fēng)鎬、潛水泵、風(fēng)動扳手、安全帶等材料、工

具及機料具；

（7）在開倉之前記錄土壓力傳感器壓力、所有推進油缸壓力、推進油缸伸長量等參

數(shù)，在開倉、換到期間，盾構(gòu)機操作者隨時注意這些參數(shù)的變化；

（8）為確保換刀機具不遺留在土倉內(nèi)，在每次進倉前及出倉結(jié)束后，進倉人員需每

次前去物資部領(lǐng)取或返還施工用具并填寫登記及簽到確認表，表格見附件二。

（3）出渣清倉

當(dāng)盾構(gòu)機掘進至確定的停機位置后，由盾構(gòu)機主操作手通過啟動螺旋機，將土倉內(nèi)的

渣土輸出，盡可能地清空土倉內(nèi)渣土。判斷依據(jù)主要結(jié)合：土倉的壓力傳感器的變化、螺

旋機的出土情況、總的出渣量等。

（4）氣體檢測

13

開倉作業(yè)前及作業(yè)過程中，由項目部對倉內(nèi)有毒、有害、易燃、易爆氣體按標(biāo)準規(guī)范

進行檢測，并將檢測結(jié)果如實記入《施工日志》；

進行氣體檢測時，根據(jù)盾構(gòu)機的構(gòu)造，利用土倉隔板上的球閥作為氣體檢驗位置。首

先由氣體檢驗人員檢測球閥附近氣體，確認安全后，由機修班拆除球閥處連接的管線，打

開球閥（如果被泥土堵塞，使用鋼釬清理疏通），氣體檢測員立即使用抽氣管伸入土倉，

對倉內(nèi)氣體含量進行檢測，并如實認真做好記錄。

檢測標(biāo)準參照：施工環(huán)境02濃度不低于20%,有害氣體C0最高濃度不超過30mg/m3,

CO?不得超過0.5%,氮氧化物換算成N0?不得超過5mg/m3o土倉內(nèi)甲烷濃度不超過0.5%（體

積計算）。&S不大于6.6PPm。

根據(jù)氣體檢測結(jié)果，若氣體檢測合格，可直接打開倉門，按打開倉門的要求和做法操

作；若氣體檢測不合格，則需進行開倉前的強制通風(fēng)換氣，按下面強制通風(fēng)換氣的要求和

做法操作后，再一次檢測氣體，待檢測合格后方可打開倉門。

氣體檢測人員計劃安排安質(zhì)部張韶博，手持檢測儀器AS8900,以及盾構(gòu)機自帶檢測

儀器。

（5）開倉前強制通風(fēng)換氣和氣體檢測

利用盾構(gòu)機原有預(yù)留人倉保壓系統(tǒng)的管路作為通風(fēng)換氣管路，盾構(gòu)機主機內(nèi)和拖車上

全部使用原有的管路（可承壓的膠管和鋼管），通風(fēng)換氣管出口設(shè)在5號拖車后3m處位

于隧道掘進方向的左側(cè)，應(yīng)遠離燈具和高壓電纜接頭。利用泡沫系統(tǒng)管路，通過刀盤上的

泡沫孔，向土倉內(nèi)壓風(fēng)，同時打開原保壓系統(tǒng)管路閥門（如果孔口被堵，方法同檢測孔清

理），將壓出氣體排至預(yù)定區(qū)域，氣體通過洞內(nèi)壓入新鮮的空氣的稀釋，隨洞內(nèi)空氣一起

排出洞外。另外盾構(gòu)機自帶的風(fēng)機和已經(jīng)購置兩套風(fēng)機進行強制通風(fēng)換氣?，F(xiàn)場照明：人

艙防爆燈開啟、拼裝機處兩盞LED燈開啟、人艙外平臺加裝一盞LED燈，其他照明也同時

開啟。

通風(fēng)時間：當(dāng)土倉內(nèi)氣體檢測不達標(biāo)時，強制通風(fēng)換氣，每10分鐘進行一次氣體檢

測，直至氣體檢測達標(biāo)。檢測位置先在排氣口檢測，確保排氣口四周空氣安全，此處達標(biāo)

后再在土倉隔板檢測孔進行復(fù)核。

（6）打開倉門

在開倉門前再一次檢查清點各自攜帶的工具。氣體檢測合格后，利用風(fēng)動扳手先卸去

倉門螺栓，松動倉門楔塊，逐漸打開倉門。

14

倉門打開后，先由一名作業(yè)人員攜帶防爆手電，首先對掌子面地層做出初步判斷，確

保安全和地層穩(wěn)定后，再由一或兩名機電工人安設(shè)安全燈具和打開通風(fēng)口處倉內(nèi)蓋板，引

入風(fēng)管開始通風(fēng)，開始空氣循環(huán)，同時停止泡沫系統(tǒng)的工作，將刀盤操作切換到人閘刀盤

控制面板進行操作；邊旋轉(zhuǎn)刀盤邊初步?jīng)_洗刀盤，如果土倉內(nèi)水多，則往土倉內(nèi)放置一個

潛水泵進行抽水。

所有進倉人員穿戴防滑鞋、帶熒光條工作服、安全帽，系緊安全繩。

(7)進倉換刀作業(yè)

進倉更換刀具方法和要求敘述如下：

檢查更換刀具：

開挖面地層穩(wěn)定、空氣質(zhì)量合格并由機電工人將倉內(nèi)設(shè)施布置完成后，由機械技術(shù)人

員進入土倉，用人工鑿除方式將刀盤上泥餅去除，對刀具進行檢查，做好換刀記錄，并由

機電總工程師進行審核確認。掘進班組織人員按方案進行刀具處理。在進行刀具處理的過

程中，必須有一名土木技術(shù)值班人員對開挖面地層穩(wěn)定情況經(jīng)常進行觀察。如有異常，應(yīng)

及時通知并要求人員撤出土倉，采取處理措施。

達到以下更換標(biāo)準的刀具必須進行更換，在刀具更換的同時，檢查其他刀具的螺栓緊

固情況，若有松動要及時進行復(fù)緊，在刀具處理過程中，必須保證通風(fēng)的連續(xù)性，全過程

持續(xù)通風(fēng)。

盾構(gòu)機刀具更換標(biāo)準如下：

①刀具磨損更換標(biāo)準：邊緣滾刀磨損量達10mm、正面滾刀磨損量達15mm、中心滾刀

磨損量達20mm必須更換刀具。當(dāng)盾構(gòu)機在相同地質(zhì)條件推進，刀盤扭矩和總推力

大幅度增加的情況下，需要檢查換刀。

②刮刀、齒刀更換標(biāo)準：凡是刀口合金被磨掉或刀具、刀座變形的必須更換；邊緣刮

刀磨損嚴重不能滿足開挖直徑時應(yīng)及時更換；其它刮刀和齒刀有明顯磨損和損壞時應(yīng)及時

更換。

遵守“拆一裝一”的換刀原則，換刀時各組人員應(yīng)統(tǒng)一采用“逐臂更換”或“由外到

內(nèi)”或“由內(nèi)到外”等換刀順序；認真執(zhí)行交接班制度，并清晰地反映所換刀具編號，螺

栓拆除、緊固情況。

本盾構(gòu)機刀盤在硬巖區(qū)刀具的配置如下：

刮刀40把、中心雙聯(lián)滾刀4把、單刃滾刀33把、撕裂刀23把、保徑刀8把，仿形

15

刀1把。

（8）換刀作業(yè)結(jié)束檢查及關(guān)閉倉門

換刀作業(yè)完成，作業(yè)人員全部撤出后由專人對刀具、刀具螺栓的緊固到位情況和土倉

及刀盤前方進行全面的檢查，保證刀具的正常工作，避免工具、雜物遺留在土倉內(nèi)。確認

后關(guān)閉所有預(yù)留送氣口、排氣口、閥及倉門，關(guān)閉情況由當(dāng)班機械技術(shù)人員檢查，機電總

工復(fù)核，符合要求后，盾構(gòu)機恢復(fù)掘進。

3.2.6刀具更換的要求

（1）應(yīng)預(yù)先確定刀具更換的地點與方法，做好相應(yīng)準備工作。

（2）刀具更換宜選擇在工作井或地質(zhì)條件較好、地層較穩(wěn)定的地段進行。

（3）刀具進場后，應(yīng)對刀具進行編號存放；在施工人員領(lǐng)取刀具時應(yīng)先去物資部登

記記錄后方可領(lǐng)取。應(yīng)作好刀具更換旁站記錄，記錄表見附件三。

（4）刀具裝在木箱內(nèi)，由龍門吊吊裝運輸至電瓶車平板上，電瓶車運輸至管片拼裝

機處，采用管片拼裝機或者安裝葫蘆吊運至人艙前平臺上，再由安裝的吊軌運輸至人艙內(nèi)。

3.2.7刀具更換作業(yè)要點

（1）建立健全安全質(zhì)量責(zé)任制，進倉、檢查刀盤及換刀、有限空間作業(yè)、運輸嚴格

按規(guī)程操作（《盾構(gòu)法開倉及氣壓作業(yè)技術(shù)規(guī)范》和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《第69

號令》）。

（2）進倉的換刀人員必須經(jīng)過崗前培訓(xùn)，培訓(xùn)合格方能持證作業(yè)，對作業(yè)人員上崗

前針對進倉、檢查刀盤及換刀、減壓作業(yè)的特點進行安全交底，樹立安全作業(yè)的意識。

（3）進倉前及換刀過程中監(jiān)測人員應(yīng)跟蹤監(jiān)測地面的變化情況；進倉人員應(yīng)時刻注

意觀察刀盤內(nèi)地質(zhì)（層）變換情況。地面檢測人員發(fā)現(xiàn)異常，第一時間通過手機聯(lián)系地面

監(jiān)控室值班人員，地面監(jiān)控室值班人員接到電話，立即通過電話聯(lián)系盾構(gòu)機值班室人員，

值班室人員，立即用對講機通知倉內(nèi)人員撤出，并用喇叭發(fā)出警報信號；倉內(nèi)人員第一時

間發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，先撤離出來，再用對講機聯(lián)系盾構(gòu)機值班室，再聯(lián)系值班技術(shù)人員處理,

值班技術(shù)人員不能確定的情況要聯(lián)系技術(shù)負責(zé)人尋求解決或處理辦法等。

（4）實行主要領(lǐng)導(dǎo)24h現(xiàn)場值班制度。

（5）保證現(xiàn)場材料供應(yīng)，確保作業(yè)過程的有效運轉(zhuǎn)。

（6）值班工程師現(xiàn)場24h值班，并在值班過程中做好帶壓進倉作業(yè)的各種記錄并收

集、整理，第二天及時上報。

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(7)帶壓作業(yè)過程中，加強各種檢測儀表、空壓機、氣路電路的觀測，如發(fā)現(xiàn)空壓

機故障，應(yīng)立即啟動另一臺空壓機；如發(fā)現(xiàn)管路漏氣，應(yīng)立即匯報并及時處理。以防意外

情況發(fā)生。并將監(jiān)測及時上報值班領(lǐng)導(dǎo)。

(8)每班作業(yè)時，電工應(yīng)加強用電管理，確保工地施工用電安全。

(9)人倉、自動保壓系統(tǒng)及減壓倉由專人負責(zé)操作，同時做好各項記錄工作。

(10)作業(yè)人員作業(yè)時應(yīng)佩戴好個人防護用品，防止意外傷亡事故的發(fā)生。

4、開倉換刀作業(yè)施工安全保證措施

(1)加強對開倉換刀人員安全及技術(shù)交底，異常情況施工需進行安全培訓(xùn)。

(2)開倉換刀程序必須經(jīng)項目部經(jīng)理與項目總工程師審核，報監(jiān)理審批許可后方可

啟動開倉換刀程序。

(3)開倉換刀作業(yè)的準備工作必須提前做好，一旦開倉，必須保證作業(yè)立即開始。

(4)做好安全通道，確保通道的暢通；

(5)開倉后先觀察掌子面的穩(wěn)定情況，經(jīng)判斷穩(wěn)定后，再進入土倉作業(yè)。

(6)由氣體檢測人員利用氣體檢測儀器檢測施工環(huán)境氣體質(zhì)量，如果空氣質(zhì)量不達

標(biāo)，應(yīng)暫緩進入工作面，繼續(xù)通入空氣，直至環(huán)境氣體質(zhì)量達到安全要求。

(7)在作業(yè)過程中必須有一名土木技術(shù)值班人員對掌子面穩(wěn)定情況經(jīng)常進行觀察，

如有異常應(yīng)及時通知并要求人員撤至安全地點，采取處理措施。

(8)系緊安全繩，安全繩的另一端須牢系在入倉通道內(nèi)，并安排專人監(jiān)護；

(9)進倉人員必須戴好安全帽，土倉及隧道內(nèi)禁止吸煙，嚴禁酒后作業(yè)易燃物品和

有害物品不得帶入倉內(nèi)；

(10)盾構(gòu)機內(nèi)如需進行動火作業(yè)，必須由氣體檢測人員先對動火區(qū)域內(nèi)的氣體進行

檢測，安全合格且得到安全工程師動火批準后，方可進行。

(11)在刀具更換過程中要持續(xù)通入空氣。

(12)工作倉內(nèi)用于照明的燈具必須使用安全電壓，使用防爆燈具。

(13)盾構(gòu)機后配套內(nèi)布置干粉滅火器并在人倉外側(cè)掛設(shè)干粉滅火器。

(14)做好現(xiàn)場施工組織，確保開倉作業(yè)的安全、有序、快速實施。

(15)一旦盾構(gòu)機停止推進，準備開倉檢查前，測量室首先對盾構(gòu)機停機位置進行精

確測量定位，并提高換刀期間地面沉降監(jiān)測頻率，并及時反饋監(jiān)測情況(按上敘述要求及

時傳遞信息)。安質(zhì)部在換刀位置上方道路100itf區(qū)域拉設(shè)警戒線并懸掛警示標(biāo)語標(biāo)牌，

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并安排2-4人員在區(qū)域外值班，并配有對講機或者手機。

(16)刀具檢查更換結(jié)束后，操作手及機電工程師要對發(fā)泡劑的注入情況再次進行檢

查及確認，管路暢通方可封倉。

(17)安全應(yīng)急救援措施

1)成立開倉作業(yè)應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組。

2)準備擔(dān)架及足夠的應(yīng)急藥品及用具。

3)在施工現(xiàn)場標(biāo)識正確的安全通道位置和應(yīng)急燈具，以利于人員快速疏散。

4)遇有險情立即啟動應(yīng)急預(yù)案機制。

5、開倉換刀作業(yè)施工質(zhì)量保證措施

(1)開倉前，通知監(jiān)理對開倉全過程進行旁站、監(jiān)督。

(2)應(yīng)逐把檢查刀具情況，以避免遺漏，換刀時刀具的螺栓必須認真復(fù)緊；

(3)應(yīng)遵守“拆一裝一”的換刀原則，換刀時各組人員應(yīng)統(tǒng)一采用“逐臂更換”或“由

外到內(nèi)”或“由內(nèi)到外”等換刀順序；認真執(zhí)行交接班制度，應(yīng)清晰地反映所換刀具編號,

螺栓拆除、緊固情況。

6、開倉換刀作業(yè)施工環(huán)境保證措施

環(huán)境保證方面的措施，具體分兩步：

第一步：開倉前的通風(fēng)換氣

開倉前土倉內(nèi)空氣循環(huán)主要利用旋轉(zhuǎn)接頭的泡沫系統(tǒng)通過泡沫管路向刀盤前方吹入

風(fēng)，土倉隔板上的原有保壓系統(tǒng)的管路作為排氣通道，排風(fēng)到盾構(gòu)機后配套尾部，形成循

環(huán)，稀釋土倉內(nèi)的氣體，氣體含量檢測達到要求后，方可進行開倉作業(yè)。

第二步：開倉后倉內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的保證

倉內(nèi)作業(yè)過程中，土倉內(nèi)空氣循環(huán)主要利用土倉隔板上的孔口(原有的土倉隔板上預(yù)

留的水電入口)將風(fēng)吹入，土倉出入口為排氣口，形成循環(huán)，保證土倉內(nèi)的空氣質(zhì)量。

洞內(nèi)通風(fēng)主要利用洞外的壓入式通風(fēng)機供風(fēng)，形成循環(huán)。洞內(nèi)及倉內(nèi)通風(fēng)的同時進行

氣體檢測，保證作業(yè)人員作業(yè)環(huán)境的安全。

7、安全應(yīng)急預(yù)案

針對在開倉過程中地面和隧道內(nèi)安全問題，成立搶險組織機構(gòu)并制訂應(yīng)急措施和應(yīng)急

預(yù)案。

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7.1成立開倉作業(yè)應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組

救援指揮小組成員：

組長：陳文尹

副組長：曹道情劉輝

組員：韓清朱本勇褚明才鄭維強等

突擊專業(yè)組（兼職）10人；

緊急疏散小組（兼職）：10人；

人員物資搶救小組（兼職）：10人。

盾構(gòu)應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室設(shè)在項目部安質(zhì)部。

項目部應(yīng)急電話：

曹道情：

韓清：

朱本勇：

其中計劃安排陳文尹和曹道情進行24小時領(lǐng)導(dǎo)值班制度，劉輝、韓清進行24小時技

術(shù)人員值班制度，值班記錄表見附件四，計劃值班人員表見附件五。

7.2地面出現(xiàn)嚴重沉降甚至坍塌時的應(yīng)急措施

（1）派測量人員全天24小時進行監(jiān)測；一有異常情況立即匯報；

（2）若上表地面或建（構(gòu)）筑物出現(xiàn)沉降甚至坍塌時，立即向應(yīng)急救援指揮部報告；

（3）應(yīng)急救援指揮部接到報告后，通知指揮部成員和各專業(yè)救援隊迅速趕往事故現(xiàn)場;

（4）在出事地點拉上警戒線和圍蔽，派專人現(xiàn)場看守若施工過程中造成建（構(gòu)）筑物

出現(xiàn)沉降或開裂時，需要對建筑物內(nèi)人員疏散的立即進行疏散；

（5）若地面或建（構(gòu)）筑物出現(xiàn)沉降或坍塌導(dǎo)致人員傷亡時，立即開展救援，并向附

近醫(yī)院求救；

（6）立即成立搶修小組，研究制定搶修方案，對地面沉陷地區(qū)采用注漿等方式回填加

固搶修；對建（構(gòu)）筑物進行專家評估，若需加固才能繼續(xù)施工時應(yīng)立即進行加固處理。

7.3倉內(nèi)火災(zāi)預(yù)防及應(yīng)急措施

對壓氣加壓倉內(nèi)的防火問題，必須十分注意；為了確保加壓倉內(nèi)作業(yè)過程的安全，需

采取如下幾點措施；

（1）倉內(nèi)一切用電必須使用24V安全電壓，禁止任何電路地線接在高壓容器上，以

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防由于電火花而引起爆炸；

（2）電路導(dǎo)線均應(yīng)裝在金屬管道內(nèi)不要暴露，以保護電路導(dǎo)線的絕緣性不被腐蝕、

摩擦、割裂等而受到損壞；

（3）所有電氣開關(guān)都應(yīng)裝在倉外，防止開啟時產(chǎn)生電火花；

（4）最好采用倉外照明，如必