10、盾构带压进仓作业工艺作业指南

1、带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业施工工艺作业指南带压进仓作业此处以土压平衡盾构隧道开挖直径土仓容量60 m盾机埋深23m，带压作业2.2bar为例叙述施工工艺。工艺特点设备常见，施工工序较传统。施工控制难度大，较传统常压开仓作业在人员工作方式、安全控制方面有较大差别；技术控制要求高，专业性强；需专业人员操作。施工成本高，效率慢。适用范围适用于不稳定地层带压进仓作业施工。主要工装设备主要设备本工艺需要的主要机具设备如表 1.3.1 所示。序号设备名称序号设备名称设备型号单位

2、数量备注1自动保压系统压缩试柴油空气机减压医疗仓盾构自带10m3 ，压力10.3kg/cm2/套22台1应急供气3套1急救用4对讲机风动扳手防水型确定确定确定按需要配置台35把26扭矩扳手把17敲紧扳手把28活动扳手把11序号序号设备名称设备型号单位数量备注9手拉葫芦1T个610防爆照明灯24VL=1.5m L=1.0m纹确定/个2011长短撬棒条212换刀吊耳个1013手动风镐把214铁锤10Kg把115铁锹/把216气体检测仪/个2CO HS O CO CH222417防水相机/个1拍摄仓内情况18防水头灯/个8主要材料本工艺需要的主要材料如表 1.3.2 所示。9高压水管9高压水管10气

3、管耐压10bar配置序号1设备名称膨润土材料型号钠级单位吨数量20备注数量和实际需要调整2CMC/吨2数量根据实际需要调整3冰块/方5仓内降温4袋装水泥P43.5吨20地表加固5水玻璃/吨5地表加固6方木10*10m若干应急使用7棉被/套若干应急使用8木板/块若干应急使用米10米30数量和型号根据实际需要选定工艺流程顺序其工艺流程如图 1.4-1 所示。2带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南 PAGE PAGE 5 PAGE PAGE 6图 1.4-1 带压开仓作业施工工艺流程工艺操作要

4、点停机根据施工中的掘进参数判断土仓情况和刀具使用情况，在发生刀盘扭矩大，波动频繁、掘进速度慢、渣土温度高时，需要停机开仓检查， 制定换刀方案，并按照监理单位和建设单位要求上报开仓审批单。盾构机停机前必须推进至土仓满土，无喷涌现象，停机时保顶区压力为地面埋深水土压力+0.1bar0.2bar。检查盾构机各项设备是否运转正常，尤其是应急发电机和空气系统。土仓注膨润土做泥膜膨润土拌制及前期准备工作拌制 30 m膨润土泥浆，粘稠度、泥皮度经实验室检测达到要求， 膨润土泥浆配比见下表 1.5.2。水膨润土CMC900Kg水膨润土CMC900Kg160Kg1Kg1.5.2-1 膨润土拌制连接好由砂浆泵向土

5、仓顶部及其盾壳上方的注浆管路。通过前盾止水环预留孔及土仓承压隔板顶部预留注浆扣向盾壳外和土仓内注入膨润土泥浆，这样既可以封堵盾体周围漏气通道，也可以防止长时间停机盾构机被包死。渣土置换做泥膜置换做泥膜工艺流程参见图 1.5.2。施工准备施工准备土仓注入膨润土泥浆至顶压 2.4bar膨润土泥浆一直注入2-3 2.0bar，停止排渣20m或期间有膨润土泥浆排出，停止排渣306-10注入膨润土泥浆2.3bar图 1.5.2置换做泥膜工艺流程图置换渣土的方量由土仓的容积和带压进仓的工作内容决定，一般情况下需要置换土仓容积的一半（如换刀和清泥饼），但是如果只是进仓检查边刀就只需置换土仓容积的三分之二。置

6、换时控制的土仓顶区压力由盾构机埋深决定，为保证膨润土泥浆充分渗透，置换时土仓顶区压力控制高于作业压力 0.1-0.2bar。施工中的具体要求有如下几点：严格按照土仓顶区压力 2.0-2.4bar 控制置换过程。严格按照排渣看渣人员及时向盾构机司机汇报出渣情况。排渣为间歇性，膨润土泥浆须一直注入。如果土仓内有泥饼，且泥饼较大时会出现排渣不到20 m就有膨润土泥浆排出，左右晃动刀盘（刀盘转速控制在 0.1rpm，幅度控制在左右摆动 30）后也没有渣土排出，这时应该及时停止排渣，置换结束。置换结束后，等待渗透期间，土仓顶区压力也会慢慢下降，这时应该随时补充注入膨润土泥浆，维持土仓顶区压力 2.3ba

7、r。开仓点加固开仓点加固施工工艺见盾构地表跟踪注浆施工工艺。2m 34m4m23m。保压系统测试泥膜制作完成以后，打开保压系统，此时关闭通往土仓的阀门，不必将气体供入土仓内，检测保压系统保压功能是否正常，可设定多个压力值，观察保压系统上的压力显示值是否稳定，若保压系统压力值持续上涨或者无法上升至设定值，则需要检查维修。人仓检查试验时不要求人员进入，只进行无人压力试验，以检查主仓与前仓的各功能部件在试验压力下的工作情况。图 1.5.5人仓气密性检测带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南 PA

8、GE PAGE 9 PAGE PAGE 8主仓加压检查显示仪表、供暖装置、钟表、温度计、电话、紧急电话及阀门、仓门密封件是否干净；关闭主仓仓门，确保关闭正确；关闭仓壁密封门（通常在进行“土压平衡”工作时关闭），并关闭主仓与前仓之间的密封门；人闸值班员缓慢地打开进气阀；缓慢地升高主仓的压力，直到达到工作压力。主仓减压降低主仓的压力，观察主仓压力表和进气流量计；与此同时，人闸值班员同时打开排气阀，开始排气，无论如何此时压力不可以再次大幅度升高（浮动值控制在+0.1bar 内）；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压力降低速度，进气流量计的流量值每人至少为0.5 m/min；观察主

9、仓压力表，当主仓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。人闸值班员应通过主仓进气流量计经常检查人闸的排气情况；在保压过程中重复 34 的步骤，直到仓内压力与外界的常压相同；人闸值班员关闭带式记录器并将减压过程（日期、时间、压力、人数等）记录在人闸记录本上。在整个试验过程中，必须保证所有的过程都正常。按照主仓加减压检测的方法检查前仓气密性。土仓排渣土仓排渣施工工艺流程如图 1.5.6-1 所示，渣土排渣位置根据进仓作业工作内容确定，其位置如图 1.5.6-2 所示。2.3bar排渣至土仓门以下2.3bar排渣至土仓门以下打开人仓平衡阀检测气体进

10、仓检查掌子面稳定情况继续清仓至满足工作要求带压作业土仓水平中心线盾构机直径土仓共计60m3进仓检查清仓10m3计清仓20m3计清仓40m3图1.5.6-1清仓工艺流程图清仓施工中的具体要求有如下几点：图1.5.6-2清仓位置图1h-2h 以初步判断出土仓的气密性。保压系统气压的设定，前期须稍大于盾构机埋深的水土压力0.1-0.2bar，确保第一仓顺利检查，然后根据掌子面的稳定情况和地表沉降检测情况，决定最终带压作业的气压值。清仓过程必须谨慎，每次出渣量按 控制，防止一次出渣多，空压机补气不及时导致掌子面塌方。出渣至土仓门以下时，打开平衡阀检查，有气体排出为好，如果有泥水排出，再继续排渣至 ，如

11、果还有泥水排出，须考虑重新泥膜或者向前推进一定距离再重新开仓。在掌子面稳定的情况下如果因工作需要排渣至土仓中心位置，必须用棉被、方木对掌子面做一些简单支护。土仓气密性试验在地表加固注浆工作全部完成并强度起来后，即可排渣，在出碴过程中，边出碴边补充气压，并随时注意土舱压力变化，对土仓进行气密试验，七试验方法如下：若土舱压力无法保持，则重新恢复注浆，若土舱压力保持2h没有变化， 2/32h没有变化或不发生大的波动时（则表明土舱压气试验合格。土仓气体检测完成排渣和土仓气密性试验后，在常压状态下，打开土仓和人仓之间的平衡阀，用气体检测仪检查土仓内气体（见图1.5.8-1），进行活体检测（见图1.5.8

12、-2），1.5.8的参数要求。图1.5.8-1气体检测图1.5.8-2活体检测带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南 PAGE PAGE 1211表 1.5.8开仓气体检测控制指标序号序号气体含量指标（%、按体积计）123CO2HS2O24CO0.50.00066 19220.00245CH412小时以上，直至检查结果不超过指标。人员进入人仓加压工作人员进入前仓与主仓之间密封门；使用电话，使人闸值班员与人闸里面的人员保持联系；操仓人员（需持有操仓资格证的专业人员）缓慢地打开进气阀；缓慢地升

13、高前仓和主仓的压力，直至达到工作压力，在0.25bar0.15bar/min。一旦有人感觉不适（如头痛、耳膜不通、鼻塞等症状），应停止加压，直到不适症状消失再继续加压。如果再次感觉不 2.2bar待气压稳定后采用电话或者对讲机通知人闸内压气作业人员打开前仓与 主仓之间的平衡阀，打开平衡阀后，如出现压力波动，人闸值班员应及 时进行调节，保持压力稳定，并保持足够的新鲜空气进入。进入主仓。进入土仓检查开仓操仓人员通知作业人员可进入土仓，工作人员可打开主仓与土仓之间的 密封门进入土仓作业。土仓情况检查制作泥膜或者向前推进另选开仓点再开仓作业。掌子面出露水情况、地层取样，并综合以上因素对掌子面稳定性进行

14、判 定，同时拍摄工程照片。刀盘、刀肯检查的工作内容有：测各种刀具的磨损量、测刀盘面板的磨损量，拍摄细部照片等。进入土仓作业但在带压状态下应注意以下几点：固采用省力扳手，确保刀具安装质量。断口在螺孔之外，则直接拆除；若断口在螺孔里面，则要用风动手钻打孔，用取丝器取出断螺栓，严禁采用电动工具。3h（在带压情况下作业人体很容易疲劳）。图 仓内泥饼清理图 刀具更换返回人仓减压关闭土仓仓门完成作业或者工作时间已达 3 仓门和平衡阀后通知操仓人员。人仓减压0.75bar 到 2.1bar 执行。工作压力超过推荐压力的标准时，就应该合理使用下一个减压时1.08bar 1.05bar1.15bar 的时间1.

15、15bar，就须采用下一个减压时间表。根据减压表的要求降低前仓的压力，观察前仓压力表和前仓进气流量计，与此同时，人闸值班员打开排气阀，开始排气，无论如何此时压力不可以再次升高；0.5m /min；带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南带压进仓作业（专业）施工工艺作业指南1414观察前仓压力表，当人仓内部的气压降到第一级压力值时，人闸值班员通过调节进气阀和排气阀，在规定的时间内保持压力恒定。人闸值班员应通过进气流量计经常检查人闸的排气情况；2.8.7 23 相同，在减压过程中，人闸内的人员可以打开供暖装置，推荐的温度为1528；打开前仓与外界之间的仓门，人员从前仓出来。注意事项管片拼装注意事项盾尾间隙55mm。100bar。接压力150bar100mm。管片螺栓严格执行三次复紧，确保管片连接紧密。位产生的错台。管片渗漏水331作业开始时，在第一个人进入上面土仓空间前，人闸值班员应持续充气 1