帶壓進倉作業(yè)指導書

1、帶壓進倉作業(yè)指導書規(guī)范操作程序，指導現(xiàn)場施工；確保區(qū)間隧道開倉檢查、帶壓進倉、刀具 更換快速安全完成；一、開倉檢查、帶壓進倉、刀具更換的必要性由于本區(qū)間隧道穿越地層主要為單一的砂礫層， 粒徑比較大，在車站開挖中出 現(xiàn)最大石塊直徑為1000mm盾構(gòu)在掘進過程中刀盤、刀具受地層的磨損嚴重。當 刀盤、刀具磨損到一定程度時，無法正常工作，須進行必要的開倉檢查，如地面條 件不允許進行豎井施工，則需進行帶壓進倉，對刀盤、刀具進行修復、更換。此外 在正常的掘進過程中，也要根據(jù)地質(zhì)條件、地面條件進行有計劃的刀盤、刀具檢查， 避免帶壓進倉的發(fā)生。二、帶壓進倉的預防措施1. 進行合理的盾構(gòu)選型在進行盾構(gòu)設(shè)備選型時

2、，刀盤結(jié)構(gòu)為面板式設(shè)計、刀盤開口率大于 30%，以 增強刀盤的對掌子面的有效支撐和保證碴土能流暢的進入盾構(gòu)土倉， 減少礫砂土對 刀盤刀具的磨損。選用鑲嵌有碳化鎢的、耐磨性比較高的刀具，增強刀具在卵石土地層的耐磨性， 盡量做到盾構(gòu)掘進過程不換刀。在螺旋輸送機的不同部位堆焊耐磨鋼板， 增強螺旋 輸送機在礫砂土地層的耐磨性。盾構(gòu)機同時配備有泡沫（聚合物）系統(tǒng)、膨潤土系統(tǒng)和加泥系統(tǒng)等碴土改良系 統(tǒng)，通過添加泡沫、膨潤土泥漿、泥漿等措施，增強碴土的流動性，減少礫砂土對 刀盤、刀具的磨損。盾殼上預留超前注漿孔，在施工過程可以根據(jù)需要，進行超前地質(zhì)勘探、超前 鉆孔和注漿作業(yè)。為防止盾構(gòu)在飽含地下水的土地層掘

3、進時螺旋輸送機產(chǎn)生噴漏現(xiàn)象，在盾構(gòu)設(shè)計時考慮預留保壓泵碴裝置的接口。盾構(gòu)機配備有可以進行帶壓作業(yè)的雙倉壓力倉，保證盾構(gòu)在需要進行刀具檢 查、更換時可以隨時進行。2、盾構(gòu)始發(fā)完成后，有計劃的進行刀盤、刀具檢查。根據(jù)試掘進的掘進情況， 優(yōu)化掘進參數(shù)。3、有計劃的刀具檢查、維修與更換預先采用在合適位置進行地層加固或帶壓作業(yè)等方式，有計劃的進行刀具檢 查，并根據(jù)檢查的結(jié)果進行刀具磨損分析、 制定刀具維修與更換方案，進行有計劃 的刀具檢查、維修與更換，確保設(shè)備完好率，提高施工效率，減少被動停機。4、合理選擇掘進參數(shù)。降低刀盤轉(zhuǎn)速，減輕與卵石圓礫的碰撞沖擊，減小盾構(gòu)掘進對地層的擾動。適當降低掘進速度，加強

4、盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整與控制，保證盾構(gòu)掘 進方向滿足規(guī)范及設(shè)計要求。5、加強碴土改良。通過向土倉注入泡沫或添加膨潤土泥漿加強碴土改良，降 低圓礫石、卵石對刀盤、刀具的磨損，同時防止刀盤結(jié)成泥餅。6加強螺旋輸送機維護與維修保養(yǎng)。降低螺旋輸送機轉(zhuǎn)速，向螺旋輸送機添 加泡沫、泥漿，減小卵石圓礫對螺旋輸送機的磨損，減小震動。為避免因螺旋輸送 機震動造成故障頻率升高，維修保養(yǎng)人員需加強對螺旋輸送機的維修保養(yǎng)7、在大直徑的工作面，當工作面處于軟土地層時，在開倉時，失去了工作面 的衡保持，工作面的穩(wěn)定是很困難的。為了保證刀具檢查的安全，選定聯(lián)絡(luò)通道處 作為刀具檢查點。這樣利用聯(lián)絡(luò)通道的加固區(qū)域，能確保開倉的安全。(奧

5、會區(qū)間)在距始發(fā)端頭583.050米處的聯(lián)絡(luò)通道處(K16+919.000),埋深約23米。三、帶壓進倉的工作程序刀具磨損嚴重或 刀盤前形成泥餅 造成掘進速度降 氐或碴溫升高等4:掘進異?，F(xiàn)象，經(jīng):綜合分析需停機*4:進倉檢查。VH帶壓進倉工作程序圖四、帶壓進倉操作要點1、超前地層加固為確保刀盤前方周圍地層的氣密性和有效封堵刀盤后部來水， 帶壓作業(yè)前需利 用設(shè)備自帶的超前注漿孔對刀盤前周圍地層進行注漿加固，同時在施工過程中注意 以下幾點：（1）在注漿前需向刀盤及土艙內(nèi)注滿膨潤土，注入壓力稍高于掘進時的土艙 壓力，一方面以保證刀盤、刀具不被注漿體固結(jié)，同時可使泥漿能在可注性較好的 地層有一定的擴

6、散范圍和在掌子面形成一層封閉泥膜，增強刀盤前方地層的氣密性 和提高掌子面的自穩(wěn)能力。（2）注漿管采用自加工的小導管，小導管按作業(yè)允許空間分節(jié)加工，通過設(shè) 備自帶的超前注漿孔分節(jié)打入地層，每節(jié)段間采用絲扣連接；每個孔注漿完成并等漿 體初凝后，及時抽出注漿管。（3）注漿漿液宜選用水泥-水玻璃擴散性好、凝結(jié)時間合理的雙液漿，以達到 充分加固地層和有效封堵刀盤后部來水 （主要是對切口環(huán)及以后部位的封堵） 的目 的，提高掌子面地層在擬定壓力范圍的自穩(wěn)能力和氣密性。（4）選擇合適的注漿壓力和終止壓力，同時注意土艙壓力變化，一方面保證 地層的加固效果，另一方面不能因注漿壓力過高導致漿液通過盾尾刷和鉸接密封進

7、 入盾體內(nèi)（以注漿壓力瞬間值不大于盾尾和鉸接密封的額定壓力值為標準） 。（5）注漿完成后等待至少8h,這期間要不停地轉(zhuǎn)動刀盤，防止刀盤凝結(jié)無法 轉(zhuǎn)動。2、出土及氣密性試驗為了確保帶壓進倉作業(yè)安全順利進行，進倉前必須進行土艙壓氣試驗、測定土 艙滲水量和人員艙氣密性試驗等工作。在超前注漿工作全部完成并達到需要的強度后， 即可進行刀盤前和土艙內(nèi)的碴 土輸出，在出碴過程中，邊出碴邊補充氣壓，并隨時注意土艙壓力變化，使土艙壓 力不小于停機前掘進時的土艙壓力， 直至出碴至土艙碴土面低于人倉口部以下 （不 能全部出空，以免發(fā)生螺旋輸送機漏氣現(xiàn)象）。在出土和進行氣密試驗過程中需注 意以下幾點：（1）出土要分階

8、段進行，打開自動保壓系統(tǒng)設(shè)定為設(shè)計值，將土艙中的碴土 輸出約1/3，觀察土艙壓力值的變化，同時安排人員觀察江面上漏氣是否嚴重，若 土艙壓力無法保持，則重新恢復注漿，若土艙壓力保持 2h沒有變化，則繼續(xù)出土 至2/3，觀察土艙壓力值的變化，若土艙壓力保持 2h沒有變化或不發(fā)生大的波動 時（壓力變化值v 0. 05bar ），則表明土艙壓氣試驗合格。（2）土艙滲水量測定注漿封水只能封堵盾殼周圍巖層、管片背后巖層中的裂隙水，對于掌子面上較 大的裂隙水在壓氣情況下仍會不斷地進入土艙。 根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，測定的滲水量若大 于0.5m3/h，則不能安全地實施帶壓進倉作業(yè)，必須采取安全穩(wěn)妥的排水措施。（3）人員

9、艙氣密性試驗人員艙是人員出入土艙進行刀盤維修和刀具檢查的轉(zhuǎn)換通道，出入土艙的工具和材料也由此通過，通常情況下人員艙處于無壓模式，帶壓作業(yè)時處于加壓模式， 而氣密性試驗是通過升壓、降壓試驗來檢查人艙門、土艙門、艙壁上各種管路是否 漏氣。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，從0升壓（不裝消音器）至設(shè)計值不超過 10min即為合格； 降壓操作過程中通常會出現(xiàn)土艙門漏氣現(xiàn)象，造成氣壓降不到0,實踐得出若降壓后氣壓能小于0.3bar則為安全，若氣壓降不到0.3bar以下，則需要對帶壓進行土 艙門密封的處理。3、帶壓進倉檢查為了進一步判斷掌子面的地質(zhì)情況和刀盤刀具磨損情況，首先要由專業(yè)工程技術(shù)人員帶壓進倉對掌子面的地質(zhì)情況和穩(wěn)

10、定性 （掌子面地質(zhì)情況素描、地層加固效 果驗證、掌子面出露水情況、地層取樣，并綜合以上因素對掌子面穩(wěn)定性進行判定， 同時拍攝工程照片）進行檢查、確認。同時，對刀盤、刀具磨損情況（測各種刀具 的磨損量、測刀盤面板的磨損量，拍攝細部照片等，并根據(jù)檢查結(jié)果制定下一步工 作方案）進行檢查，確定換刀方案和帶壓換刀前的各項準備工作。4、帶壓進倉作業(yè)根據(jù)技術(shù)部門制定的工作方案，施工人員在專業(yè)操倉和救生人員的配合下進行 換刀、處理斷螺栓、鑿刀槽（因舊刀在磨損后不能有效切割巖石而會在掌子面殘留 突出的巖石，在新刀安裝前，一方面要人工鑿出新刀安裝所需要的空間位置；另一方面，為確保新刀在初始掘進時不發(fā)生異常損壞，需

11、對原已磨損刀具軌跡上的突出 巖石進行人工鑿除）等工作。（1）減壓方案的確定工程技術(shù)人員首先根據(jù)進倉檢查情況和當前位置處的水土壓力確定工作氣壓 值，專業(yè)醫(yī)務(wù)人員根據(jù)工作氣壓值、工作量大小、人員身體素質(zhì)確定安全、穩(wěn)妥的 減壓方案。（2）加壓程序3首先由進艙人員把作業(yè)所需刀具、工具等放入人員艙，盡量把在一個作業(yè)組 所需用的物品全部運入人員艙，以免出現(xiàn)作業(yè)中斷的情況。然后作業(yè)人員進入人員 艙，人艙管理員打開人員艙上的雙倍條形記錄器并檢查它是否能正常工作，紙張是否充足。符合要求后由人艙管理員關(guān)閉人員艙的空氣艙門并確保它正確鎖好。進入人艙的作業(yè)人員檢查壓力擋板上的卸壓球閥是否關(guān)閉（在EPB莫式下一般都是關(guān)

12、閉 的）。人艙管理員通過電話一直與坐在人員艙中的人員聯(lián)系。人艙管理員慢慢打開 門閥，嚴格按照200 1 /min的流量增加人員艙室的壓力直到到達操作壓力值。作業(yè)人員也可以根據(jù)自己身體的實際狀況在人艙內(nèi)操作門閥來增加人員艙室壓力，但流量不得超過200 I /min。加壓過程中，打開人員艙外的卸壓球閥（逆時針旋轉(zhuǎn)一 圈半）以保證人員艙內(nèi)一定的通風量。通風量必須保證至少3040 i /min。當人員艙室的壓力等于盾構(gòu)機土艙的壓力時，人員艙內(nèi)人員緩慢打開人員艙和土艙之間 的卸壓球閥開關(guān)。在人員艙和土艙之間進行了壓力補償之后，并且當土艙和壓力室之間的壓力基本相等后可小心地打開中隔板的小門。操作時小心觀察

13、渣土的塌落。 作業(yè)人員進入土艙后按照檢查刀盤及換刀作業(yè)程序進行工作并詳細填寫刀盤檢查 情況及刀具磨損與損壞情況。人艙管理員停止條形記錄器。加壓時的壓力梯度為 0.3bar，在每一壓力梯度要作一短暫停留，加壓速度主 要以帶壓進倉作業(yè)人員不發(fā)生身體的適應(yīng)性進行控制，并隨時注意觀察和了解倉內(nèi) 人員的身體反應(yīng)情況，當有任何一人有不良反應(yīng)時應(yīng)立即停止加壓，按既定的減壓方案啟動減壓、出倉程序，將不良反應(yīng)的人員進行更換，重新開始加壓。正常情況下，整個加壓過程一般需時約為 1520mi n。（3）更換刀具刀具更換的原則是先易后難，螺栓拆除采用風動扳手，螺栓緊固采用扭矩扳手， 確保刀具安裝質(zhì)量。換刀過程中當遇到

14、斷螺栓時，一般采用以下兩種處理方案：若斷口在螺孔之外， 則直接拆除；若斷口在螺孔里面，則要用風動手鉆打孔，用取絲器取出斷螺栓，嚴 禁采用電動工具。當?shù)毒甙l(fā)生偏磨后，在硬巖段掘進時就會在掌子面形成突出掌子面的巖石。為了使新安裝的刀具在開始轉(zhuǎn)動時以較小的貫入度切削巖石，同時避免新裝刀具先接觸巖面而出現(xiàn)局部偏載現(xiàn)象，必須將突出的巖石按技術(shù)要求鑿除，否則就會很容易 損壞新裝刀具，將嚴重影響施工效率，甚至造成其它嚴重后果。（4）減壓出倉一般情況下，每組有效帶壓作業(yè)時間為 3h左右（在帶壓情況下作業(yè)人體很容 易疲勞），工作結(jié)束后按既定的減壓方案進行減壓、出倉（減壓程序詳見附件一：人員減壓)，下一組人員進倉

15、。減壓過程根據(jù)帶壓作業(yè)時間長短進行控制，一般需時 1.5 2.0h。5、完成收尾工作恢復推進換刀工作完成后，作業(yè)人員要將土艙內(nèi)所有的鐵制工具拿出倉外， 機電技術(shù)人 員要對所有的刀具安裝質(zhì)量進行檢查，確認無誤后關(guān)閉土艙門恢復推進。五、帶壓進倉注意事項及技術(shù)措施1、刀具檢查開倉前注意事項(1) 到達停機位置前，觀察掘進速度、推力、轉(zhuǎn)速、壓力的變化。(2) 必須由值班工程師或土木總工確認準備的停機位置，后才能停機。(3) 按照人行氣閘文件中的相關(guān)章節(jié)， 使工作人員適應(yīng)開挖室內(nèi)的壓力條件， 以便在壓縮空氣下進行工作，如果常壓開倉，進入停止加壓。(4) 對隧道開挖面和水位，予以嚴密監(jiān)視。(5) 必須提供

16、壓縮空氣設(shè)備，并且這些設(shè)備必須是完好可用的。(6) 只有當設(shè)備處于怠速備用狀態(tài)下，方可進行維護工作；(7) 氣閘室作為應(yīng)急室使用，必須保證所有人員隨時可以進入。門鎖不得被 管路、纜線或其它材料堵塞。(8) 所有人員均必需佩戴安全用具，并且必須將其固定到專用的固定點上， 特別是在對刀盤作業(yè)過程中。(9) 開挖室內(nèi)具備新鮮的氣源。六、質(zhì)量保證措施1 、各種準備工作由于帶壓進倉作業(yè)的特殊性，要求施工前的各種準備工作必須做充分， 并經(jīng)過 技術(shù)部門的嚴格檢查、確認。(1) 各種設(shè)備的試運行技術(shù)人員及操作工人對盾構(gòu)上的自帶設(shè)備進行檢查、試運行；備用設(shè)備采用一 列機車編組運至盾構(gòu)拖車附近，正確連接后進行試運

17、行。(2) 作業(yè)人員的身體檢查、培訓該項工作應(yīng)委托有經(jīng)驗的專業(yè)單位完成：按照規(guī)范嚴格對進倉人員進行篩選；并對進倉人員進行帶壓作業(yè)注意事項的交底培訓。2、注漿封水、加固在帶壓作業(yè)前，首先要在盾構(gòu)掘進過程中通過試驗測定預定停機位置處地層的 涌水量大小，并據(jù)此判斷土艙與盾殼周圍巖層、 管片背后巖層的連通程度，從而確 5 定注漿封水的工作量。注漿封水一般在兩個部位進行，均采用水泥漿+水玻璃雙液漿。(1) 管片背后封水對鄰近盾尾的13環(huán)管片，利用吊裝螺栓孔進行周圈定壓定量注漿，以封堵 管片背后巖層中的裂隙水。(2) 切口環(huán)部位封水利用盾構(gòu)前體上的超前注漿孔進行注漿， 以封堵盾殼周圍巖層中的水，必要時 在

18、拱頂部位的孔中打入注漿芯管，同時對地層進行加固，具體步驟如下： 利用鉸接油缸向前掘進，行程達到80110mm即卩停止，收縮鉸接油缸使刀盤 離開掌子面5080mm以便帶壓換刀。 注漿前必須利用加泥系統(tǒng)將土艙內(nèi)充滿泥漿，泥漿量依據(jù)土艙壓力來控制。 自下而上利用超前注漿孔注漿，漿液采用定壓不定量，凝結(jié)時間一般控制為1min。注漿過程中容易出現(xiàn)漿液流入土艙， 凝結(jié)后造成刀盤無法轉(zhuǎn)動，這時應(yīng)采取 保壓注漿，即利用自動保壓系統(tǒng)向土艙加入一定氣壓，氣壓值應(yīng)選小于刀盤主軸承密封的承壓值，略大于注漿設(shè)定的孔口壓力值，防止?jié){液流入土艙，同時要不停地 低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動刀盤。 拱頂超前注漿孔注漿時要盡可能地將注漿芯管打入巖

19、層，封堵切口環(huán)的同時對地層進行加固。(3) 漿液等強注漿完成后等待齡期一般為 8h，這時也要不停地轉(zhuǎn)動刀盤，防止刀盤凝結(jié)無 法轉(zhuǎn)動。七、安全措施因帶壓作業(yè)屬特種作業(yè)，在每次帶壓作業(yè)實施前所有進倉人員必須經(jīng)過有豐富 專業(yè)經(jīng)驗的單位嚴格的體檢，只有體檢合格的人員方可進行帶壓作業(yè)。 同時在帶壓 作業(yè)實施過程中，尚需注意以下事項：1、升壓和帶壓作業(yè)過程中的安全注意事項(1) 患有感冒或流感的人不能進入空氣艙，否則可能有耳膜破裂的危險；進 倉時帶要些干燥的衣物，以備減壓時穿，防止感冒。(2) 不要將可能膨脹的飲品或食物帶入空氣艙。(3) 當人員艙室在壓力下工作時由于安全原因準備艙一般是沒有壓力的，準 備

20、艙的兩個門都是關(guān)閉的；為了空氣艙內(nèi)人員的健康必須逐漸升高空氣艙的壓力， 將壓力緩慢上升到操作壓力值。(4) 定期檢查流速計以確保人員艙通風；隨時監(jiān)測空氣艙人員的健康狀況； 一旦空氣艙人員出現(xiàn)任何不適現(xiàn)象時，要立即中斷壓縮空氣并降壓讓不適人員離開 空氣艙。(5) 因在升壓和帶壓作業(yè)過程中，壓力倉/ 土艙內(nèi)溫度較高，因此在此期間要 多飲水；否則，脫水會立即導致壓縮空氣病癥，但加壓前 /加壓期間禁止飲用二氧 化碳飲料。(6) 艙內(nèi)禁止存放可燃氣體和氧氣瓶。(7) 由于壓力越高人體吸入的氣體越多，尤其是氮氣首先就會在人體液體內(nèi) 溶解，然后溶解在人體組織中，其飽和程度取決于壓力、維持的時間以及人體組織

21、吸收氮氣的能力，胖的人體組織特別容易吸收，因此，肥胖人員一般不允許在有壓 下進倉。(8) 在帶壓作業(yè)過程中，為確保作業(yè)人員安全，艙內(nèi)壓力要隨時保持基本恒 定，其波動值要控制在0.05bar以內(nèi)。(9) 在帶壓作業(yè)過程中，體能消耗要遠遠高于常壓下作業(yè)， 因此用力要適度， 并注意做好自身的身體防護，盡量避免碰傷皮膚或發(fā)生身體扭傷現(xiàn)象。(10) 由于在需帶壓作業(yè)地段，地層穩(wěn)定性較差，雖然采取了一系列封堵加固措施和通過壓縮空氣來平衡掌子面的水土壓力，但仍存在許多不確定因素，當界面條件發(fā)生變化時，掌子面仍存在有部分失穩(wěn)或出現(xiàn)涌、 漏水的可能，所以在檢查刀 盤和帶壓作業(yè)時仍具有一定的危險性，因此在這一過程中必須一直密切關(guān)注掌子面 的穩(wěn)定情況和涌水量的變化；出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)立即停止帶壓作業(yè)。2、減壓過程中的防病措施減壓期間必須釋放溶解在體內(nèi)的氣體。 減壓期間必須按照減壓方案減壓， 這樣 體內(nèi)的氣體就會通過血液循環(huán)和肺排出來。 如果壓力降低太快，會在人體液體和組 織內(nèi)形成氣泡(二氧化碳一水反應(yīng))，氣體栓塞就是帶壓