奥礼区间盾构常压开仓检修和换刀安全专项施工方案

济南市轨道交通R3线一期土建工程施工三标段

礼耕路站~丁家东站区间联络通道

安全专项施工方案

中国中铁

中铁四局集团有限公司

济南市轨道交通R3线一期土建工程施工三标段项目经理部

二零一八年三月

济南市轨道交通R3线一期土建工程施工3标段

奥体中心西站~礼耕路站区间

盾构常压进仓检修及换刀

安全专项施工方案

项目总工：_______________

项目经理：_______________

中铁四局集团有限公司

济南市轨道交通R3线一期土建工程施工三标段项目经理部

二零一八年一月

2

济南市轨道交通R3线一期土建工程施工3标段

奥体中心西站~礼耕路站区间

盾构常压进仓检修及换刀

安全专项施工方案

编号：

版本号：A版

发放编号：1

编制：

复核：

审核：

批准：

有效状态：

中铁四局集团有限公司

济南市轨道交通R3线一期土建工程施工三标段项目经理部

二零一八年一月

3

目录

1、编制依据................................................................1

2、工程概况................................................................1

2.1工程参建单位........................................................2

2.2工程简介............................................................2

2.3线路及管片设计概况..................................................2

2.4工程地质及水文情况..................................................3

2.5盾构机概况.........................................................5

3、盾构进仓、更换刀具方法...................................................7

3.1常压进仓方法.......................................................8

3.2更换刀具作业方法...................................................8

3.2.1换刀地点的选择.................................................8

3.2.2刀具磨损预测...................................................8

3.2.3开仓换刀位置...................................................9

3.2.4开仓换刀流程...................................................9

3.2.5开仓换刀作业..................................................10

3.2.6刀具更换的要求................................................16

3.2.7刀具更换作业要点..............................................16

4、开仓换刀作业施工安全保证措施............................................17

5、开仓换刀作业施工质量保证措施............................................18

6、开仓换刀作业施工环境保证措施............................................18

7、安全应急预案...........................................................18

7.1成立开仓作业应急救援领导小组.......................................19

7.2地面出现严重沉降甚至坍塌时的应急措施...............................19

7.3仓内火灾预防及应急措施............................................19

7.4发生作业人员身体不适事件的应急措施..............................20

8、专项应急预案...........................................................21

8.1应急处置基本原则..................................................22

8.2应急组织机构体系...................................................22

4

8.3指挥机构及职责.....................................................23

8.4预防与预警.........................................................25

8.5信息报告程序.......................................................25

8.6应急处置...........................................................26

8.7响应程序...........................................................27

8.8处置措施...........................................................29

8.9应急恢复...........................................................30

8.10应急结束..........................................................30

8.H应急物资与装备保障................................................30

5

奥体中心西站〜礼耕路站区间盾构常压进仓检修及换刀安全专项施工方案

1、编制依据

L国家安全生产监督管理总局《第69号令》；

2.《济南市城乡建设委员会关于进一步加强建筑施工现场重大危险源安全管理的通

知》（济建质安质{2015}4号）；

3.济南轨道交通集团土建工程重要分部分项环节开工条件验收管理办法（济轨发

[2016]38）；

4.济南市轨道交通R3线一期土建施工三标区间施工设计图；

5.《济南市轨道交通R3线一期工程02标段丁家东站〜盛福庄站区间岩土工程勘察报

告（详细勘察阶段）（2016.03））》；

6.《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）；

7.《盾构法开仓及气压作业技术规范》CJJ217-2014；

8.《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2017）；

9.《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）；

10.《CREC390、392盾构操作说明书》（2017.3）；

11.《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-20U）；

12.施工现场调查获得的有关资料、数据以及现场实际情况，类似工程的施工经验；

13.《中华人民共和国突发事件应对法》；

14.《中华人民共和国安全生产法》；

15.国家（行业）及济南市相关施工技术规范、规程、标准；

16.《生产安全事故应急预案管理办法》；

17.《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（AQ/T9002-2006）；

18.现场踏勘所采集的资料；

19.我单位从事地铁、市政等工程的施工经验；

20.《综合应急预案》。

2、工程概况

2.1工程参建单位

表1---相关单位信息表

序号单位信息单位名称

1建设单位济南轨道交通集团有限公司

2设计单位北京城市建设集团发展有限公司

3监理单位英泰克工程顾问（上海）有限公司

4勘察单位北京城建勘测设计研究院有限责任公司

5委托试验单位山东广信工程试验检测集团有限公司

6施工单位中铁四局集团有限公司

2.2工程简介

奥体中心西站〜礼耕路站区间位于济南市历下区，区间线路出礼耕路站后沿奥体西路

向南，到奥体中心西站为止。

奥体中心西站〜礼耕路站区间右线起始里程SK5+754.024,终点里程SK5+232.560,全

长521.464m；左线起始里程XK5+754.023,终点里程XK5+232.560,全长521.463m。区间

隧道为标准单洞单线圆形断面,采用盾构法施工，线间距为17m,拱顶埋深约9.18〜11.97m。

线路主要穿过胶结砾岩、碎石层、含碎石粉质黏土层、中风化灰岩和泥灰岩等地层，沿线

勘察范围内无地下水。

线路左线521.463m

2018.2.101号盾构机2017.12.19

2号盾构机

2018.3.102018.1.10

线路右线52L464m

图1—盾构区间施工不意图

2.3线路及管片设计概况

奥体中心西站〜礼耕路站区间隧道单线延米最长521.464m,线路平面设2处曲线，曲

线最小半径R=1200m,最大纵坡24.15%。。

盾构隧道采用0.3m厚C50P10钢筋混凝土管片，管片外直径6.4m,内直径5.8m,宽度1.2m。

管片环向采用6块拼装，分别为：1块封顶块（K）+2块邻接块（Bl、B2）+3块标准块（A1、

2

A2、A3）,采用错缝拼装。管片之间采用弯螺栓连接，环缝连接螺栓标准块、临接块每一

块3个连接螺栓，封顶块一个，环缝总共有16个连接螺栓（M27）；纵向每接缝有2个螺

栓，共有12个连接螺栓（M27）。

2.4工程地质及水文情况

（1）隧道地质

根据地质资料，本次掘进区间内盾构穿越地层层序自上而下依次为：

区间底板穿越碎石15-1层：杂色，中密，湿〜饱和，母岩成分以灰岩为主，呈棱角

状，级配一般，一般粒径20-60mm,最大粒径不小于200mm,大于20nlm的碎石含量约占

70%,充填粘性土。该层连续分布，该层厚度：0.80〜6.80m,平均厚度2.98m,层顶标高:

76.97〜86.78m,层底标高：71.54〜85.58m。该层的主要物理力学指标如下：重型动力触

探实测击数17击。

胶结砾岩15-2层：杂色，密实，饱和，成分以灰岩碎石为主，一般粒径10-60mm,

最大粒径不小于200mm,泥钙质胶结，局部胶结差，锤击易碎，含砂及粘性土。连续分布,

该层厚度：2.10~6.20m,平均厚度3.52m,层顶标高：72.57-83.86m,层底标高：66.37〜

81.12m。该层的主要物理力学指标如下：天然单轴极限抗压强度17.6Mpa。重型动力触探

实测击数30击。

中风化灰岩21-2层：青灰色，隐晶质、微粒、细粒结构，层状构造，主要矿物成分

为方解石，节理裂隙发育，岩芯呈柱状，一般柱长6T7cm,最长35cm,锤击声较脆，不

易碎，采取率：90%,RQD：80o本次勘察揭露范围内该层厚度：该层厚度0.30〜29.30m,

平均厚度8.75m,层顶标高：57.27〜85.58m,层底标高：40.07〜84.04m。该层的主要物

理力学指标如下：天然单轴极限抗压强度39.70〜54.OOMpa,平均44.63Mpa,饱和单轴极

限抗压强度24.80〜67.80Mpa,平均40.03Mpa。重型动力触探实测击数24击。

3

图2——隧道地质断面图

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图3——礼耕路站〜奥体中心西站区间土层主要物理力学指标表

(2)停机位置地质情况

图4——停机位置地质图

4

本次盾构机停机刀盘位置处于全断面中分化石灰岩层中，主要物理力学指标如下：天

然单轴极限抗压强度39.70〜54.OOMpa,平均44.63Mpa,饱和单轴极限抗压强度

24.80〜67.80Mpa,平均40.03Mpa。重型动力触探实测击数24击。根据地质情况以及本区

间盾构推进过程中技术参数、地下水位、渣土情况确定，本次开仓换刀确定为常压换刀，

换刀区域暂不进行加固措施。

（3）水文、气候情况

勘察观测两层地下水，地下水类型为潜水（二）及灰岩裂隙水（四）。

潜水：水位埋深17.50〜20.60m,水位标高48.05〜50.08m,含水层主要为胶结砾岩层、

碎石层。潜水主要接受大气降水补给和山区地下水径流补给，以侧向径流、人工开挖方式

排泄。在丰水期及枯水期地下水位有所变化。

灰岩裂隙水：水位埋深34.00〜38.00m,水位标高35.63〜39.66m,含水层主要为中风

化灰岩层。主要接受大气降水补给、河床渗漏集中补给及第四系松散岩类孔隙水渗透补给,

以人工开采排泄、补给第四系含水层为主。该层地下水主要赋存于灰岩裂隙中，对工程施

工影响较小。

济南地处中纬度地带，属北温带湿润大区，鲁淮区为温暖半湿润季风性气候区。春季

干燥少雨，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。

（4）周边环境情况

奥礼区间基本沿道路敷设，周边构筑物较少。区间施工范围内下穿管线有给水综合管、

雨水管、污水管、天然气、供电管沟等，但线路范围内管线竖向间距较大，根据3.3.3

开仓换刀位置，调查附近管线与隧道关系具体下表：管线与隧道位置关系表。

表2——管线与隧道位置关系表

距离隧道竖向

管类材质管径mm埋深m产权单位

距离

污水PVC6002.696.8〜8.9济南市排水管理服务中心

雨水管涵混凝土15003.36.7-8.3济南市排水管理服务中心

污水管PVC5003.027.1济南市排水管理服务中心

2.5盾构机概况

本区间左、右线采用由中铁装备制造的土压平衡盾构机施工，在礼耕路站小里程始发、

向南穿越，掘进至奥体中心西站大里程接收。

5

部分主部件部分部件参数

刀盘型式6.4+6.4复合钢板（面板）

开挖直径6680mm

撕裂刀23把

切刀40把

刀盘

仿形刀1把

保径刀8把

边刮刀8把

滚刀（中心、单刃）4把、33把

盾壳型式被动较接式

6

部分主部件部分部件参数

前盾直径、长度、钢板厚

①6650mm、长2078mm>厚60mm

度

中盾直径、长度、钢板厚

①6640mm、长2820mm、厚60mm

度

盾尾直径、长度、钢板厚

①6630mm、长3910mm、厚60mm

度

钢丝刷密封数量已更换2+1道盾尾密封刷

盾尾安装间隙30mm

舱室型式双舱并联

容量3+2人

人舱

舱门数量4个

最大工作压力3bar

工业压缩空型式螺杆式空压机

气系统压缩空气调节器数量2套

空压机出口压力8bar

空压机能力10m3/min

工业气体压额定功率55kW

缩机储气罐容量Im3

过滤装置数量2X2个

紧急停机用锁定式按钮沿机器布置

专用的紧急停机在拼装机控制盒上有锁定式按钮

正常照明和应急照明1套，沿机器布置

安全设施消防设施1套，沿机器布置

针对02,CO,C02,NO,CH4,H2S,CH4,

有害气体监测系统

总共4个传感器.

手持气体监测仪1把

3、盾构进仓、更换刀具方法

本工程设计要求是一次性通过隧道，其进仓作业是作为应急的工序，但却是目前解决

7

盾构机仓内故障和换刀等作业的唯一途径，同时也是摸清掌子面水文地质最有效的方法。

开仓检查后若发现需要更换刀具则安排更换刀具，就盾构进仓的方式来说主要有带压进

仓、常压进仓。本方案介绍常压施工方法。

3.1常压进仓方法

（1）开仓处的地层分析

首先应根据地质资料和掘进植土等情况，对所处地层的稳定性进行分析，初步确认

地层在常压下能够自稳，具体包括岩石强度分析、岩层整体性、裂隙发育程度分析、地下

水水量和来路分析、是否避开了破碎带等。

（2）周边止水处理

可采用对脱出盾尾的几环管片进行二次补充注浆，如果盾壳外地层来水也很大，可

利用盾构机中前体上的超前注浆孔注入堵水材料。

（3）仓内气体监测

卸压完成后，则打开土仓门，先进行土仓内气体检测，同时向仓内通风一定时间后

打开土仓，并同时进行仓内气检测和通风，保证仓内气体情况满足仓内人员安全工作要求。

（4）满足开仓进仓条件后，由土木技术人员对掌子面地层和渗透水情况进一步确认,

然后按正常程序进行仓内作业，作业过程中要随时对地层的发展状况进行观察和分析，谨

防麻痹大意。

（5）换刀时刀盘前与掌子面之间换刀空隙不足时，应采用盾构机较接部位对盾构机

进行回收，增加刀盘前与掌子面的间隙，如若还不足已更换刀具，则对滚刀位置掌子面进

行小面积凿除作业，以确保刀具能够安装，凿除时要观察掌子面情况避免凿除面扩大的现

象。针对刀盘掌子面局部土体不稳定现象，现场采取方木与小型模板支顶的措施，以确保

掌子面土体稳定，在换刀期间时刻观察支护措施，确保施工安全。

3.2更换刀具作业方法

3.2.1换刀地点的选择

更换作业尽量选择在地层条件较好、较稳定地段进行。在地层条件较差的地段进行更

换作业时，必须带压更换或对地层进行预加固，确保开挖面及基底的稳定。

3.2.2刀具磨损预测

6=0.1•K•JI•D•N•L/V

6:磨损量（mm）（最外周部）

8

K:磨损系数（mm/km）

D:盾构外径（m）

N:刀盘转速"pm）

L:推进距离（km）

V:推进速度（mm/min）

根据经验和对该地层的判断计算，在石灰岩、碎石、胶结砾岩复合地段，磨损系数K

值取0.3,盾构外径为6.68m,刀盘转数为1.5rpm,推进速度取20mm/min,磨损量警戒值

按20mm考虑，推算出掘进约423m需要检查和更换刀具。

3.2.3开仓换刀位置

综合考虑本工程的地质水文条件、地面环境及以往的工程施工经验，可按以下原则进

行刀具检查及更换：

（1）对隧道顶部地层为稳定岩层时，每掘进约352环进行一次刀具检查或更换（具

体检查时机应根据盾构机的掘进状态确定）；

（2）对隧道顶部地层为不稳定软土层但隧道断面内存在岩层时，应提前在稳定地层

中进行刀具检查及更换，或在预先加固的土体中进行刀具检查及更换；

（3）当盾构机因刀具磨损严重无法掘进且刀盘上前方为不稳定软土层时，需停止掘

进，并对刀盘前部的土体进行加固以形成一个安全换刀的加固体。

3.2.4开仓换刀流程

为使开仓换刀作业有序地进行，制定开仓换刀作业程序，并建立相应的签认制度，由

当班负责人负责组织签认。开仓换刀流程如图6所示。

9

图6------开仓流程图

3.2.5开仓换刀作业

为使开仓作业有序的进行，制定开仓作业程序，并建立相应的签认制度。由当班主盾

构操作手负责组织签认，程序签认具体内容参见附表。

开仓流程如下图所示：

10

图7——开仓作业图

（1）停机开仓换刀位置确定

依据开仓处水文地质条件及埋深等资料，计算出掌子面理论顶部水土压力和其他部位

侧压力（掌子面软弱地层高度）作为压力参考值；但主要根据保压停机时土仓泥浆液位相

对稳定时的切口环压力，来确定本次带压进仓的工作压力。本工程中，设定压力为空仓推

进，压力为0。检查出渣情况，主要看是否有渣土被带出，若无多余渣土被带出，说明开

挖面土层稳定，未发生坍塌情况。

根据由项目总工程师确定盾构机停机开仓换刀位置，盾构机掘进至开仓换刀指定位置

后，由现场副经理确认，并报项目总工程师核准。待方案评审论证后并报建设单位备案，

按照济南轨道交通集团土建工程重要分部分项环节开工条件验收管理办法（济轨发[2016]

38）和《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）组织进行开仓

条件验收，验收通过后，现场组织盾构机开仓换刀施工。条件验收附件表见附件一。

（2）施工准备

1）工具准备

为使开仓换刀作业顺利进行，需要准备下列工具：

表4一一开仓换刀工具表

11

序号类型型号数量备注

1风动扳手1个

2套筒滚刀、中心各2个

3氧气切割1套

4敲击扳手滚刀、中心1个

5撬棍1M.,0.6M各1个

6加力杆1.5M2个

7大锤1个

8手锤1个

9风炮1个

10葫芦1.5T3套

11吊耳16*18*20各5个配套刀具的吊孔

12吊带（吊篮）5个

13十字螺丝刀1个

14水管50米

15气管50米

16直角加力杆1个

17防爆灯24V2个

18手套10双

19头灯6个

20角磨机1个

2）人员准备

为使开仓换刀作业能够顺利进行，并保证开仓换刀作业的安全和质量，需配备以下人员:

（1）作业主管人员，1人；

（2）人闸值班员，1人；

（3）换刀作业员工（包括领班），9人以上;

（4）盾构机司机1人。

12

3）技术准备

（1）编制盾构开仓换刀作业专项施工方案；

（2）由项目总工程师根据地质条件及地面环境等因素确定合适的停机开仓位置（里

程）；

（3）由质检部组织全体人员认真而细致地学习本方案；

（4）根据实际情况对参与开仓换刀作业的施工人员进行停机开仓安全及技术交底；

（5）对可能发生的突发事件作好充分的估计及应对措施；

（6）做好紧急状况发生的预案；准备工作由专人负责，完成后由相关技术人员确认,

机电总工程师审核。

4）施工现场准备

（1）拼装完成上一环管片之后，开动刀盘、螺旋输送机皮带输送机等系统，进行土

仓的清仓；

（2）检查前体承压墙、人闸上的球阀及闸阀，对堵塞的球阀及闸阀进行疏通，保证

能够正常使用；

（3）对呼吸空气系统进行检查，保证其功能正常；

（4）对盾构机各系统进行检查，保证其功能完好；

（5）准备好需更换的刀具及其附件如螺栓、锁块等；

（6）准备好照明灯具、小型通风机、风镐、潜水泵、风动扳手、安全带等材料、工

具及机料具；

（7）在开仓之前记录土压力传感器压力、所有推进油缸压力、推进油缸伸长量等参

数，在开仓、换到期间，盾构机操作者随时注意这些参数的变化；

（8）为确保换刀机具不遗留在土仓内，在每次进仓前及出仓结束后，进仓人员需每

次前去物资部领取或返还施工用具并填写登记及签到确认表，表格见附件二。

（3）出渣清仓

当盾构机掘进至确定的停机位置后，由盾构机主操作手通过启动螺旋机，将土仓内的

渣土输出，尽可能地清空土仓内渣土。判断依据主要结合：土仓的压力传感器的变化、螺

旋机的出土情况、总的出渣量等。

（4）气体检测

13

开仓作业前及作业过程中，由项目部对仓内有毒、有害、易燃、易爆气体按标准规范

进行检测，并将检测结果如实记入《施工日志》；

进行气体检测时，根据盾构机的构造，利用土仓隔板上的球阀作为气体检验位置。首

先由气体检验人员检测球阀附近气体，确认安全后，由机修班拆除球阀处连接的管线，打

开球阀（如果被泥土堵塞，使用钢钎清理疏通），气体检测员立即使用抽气管伸入土仓，

对仓内气体含量进行检测，并如实认真做好记录。

检测标准参照：施工环境02浓度不低于20%,有害气体C0最高浓度不超过30mg/m3,

CO?不得超过0.5%,氮氧化物换算成N0?不得超过5mg/m3o土仓内甲烷浓度不超过0.5%（体

积计算）。&S不大于6.6PPm。

根据气体检测结果，若气体检测合格，可直接打开仓门，按打开仓门的要求和做法操

作；若气体检测不合格，则需进行开仓前的强制通风换气，按下面强制通风换气的要求和

做法操作后，再一次检测气体，待检测合格后方可打开仓门。

气体检测人员计划安排安质部张韶博，手持检测仪器AS8900,以及盾构机自带检测

仪器。

（5）开仓前强制通风换气和气体检测

利用盾构机原有预留人仓保压系统的管路作为通风换气管路，盾构机主机内和拖车上

全部使用原有的管路（可承压的胶管和钢管），通风换气管出口设在5号拖车后3m处位

于隧道掘进方向的左侧，应远离灯具和高压电缆接头。利用泡沫系统管路，通过刀盘上的

泡沫孔，向土仓内压风，同时打开原保压系统管路阀门（如果孔口被堵，方法同检测孔清

理），将压出气体排至预定区域，气体通过洞内压入新鲜的空气的稀释，随洞内空气一起

排出洞外。另外盾构机自带的风机和已经购置两套风机进行强制通风换气。现场照明：人

舱防爆灯开启、拼装机处两盏LED灯开启、人舱外平台加装一盏LED灯，其他照明也同时

开启。

通风时间：当土仓内气体检测不达标时，强制通风换气，每10分钟进行一次气体检

测，直至气体检测达标。检测位置先在排气口检测，确保排气口四周空气安全，此处达标

后再在土仓隔板检测孔进行复核。

（6）打开仓门

在开仓门前再一次检查清点各自携带的工具。气体检测合格后，利用风动扳手先卸去

仓门螺栓，松动仓门楔块，逐渐打开仓门。

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仓门打开后，先由一名作业人员携带防爆手电，首先对掌子面地层做出初步判断，确

保安全和地层稳定后，再由一或两名机电工人安设安全灯具和打开通风口处仓内盖板，引

入风管开始通风，开始空气循环，同时停止泡沫系统的工作，将刀盘操作切换到人闸刀盘

控制面板进行操作；边旋转刀盘边初步冲洗刀盘，如果土仓内水多，则往土仓内放置一个

潜水泵进行抽水。

所有进仓人员穿戴防滑鞋、带荧光条工作服、安全帽，系紧安全绳。

(7)进仓换刀作业

进仓更换刀具方法和要求叙述如下：

检查更换刀具：

开挖面地层稳定、空气质量合格并由机电工人将仓内设施布置完成后，由机械技术人

员进入土仓，用人工凿除方式将刀盘上泥饼去除，对刀具进行检查，做好换刀记录，并由

机电总工程师进行审核确认。掘进班组织人员按方案进行刀具处理。在进行刀具处理的过

程中，必须有一名土木技术值班人员对开挖面地层稳定情况经常进行观察。如有异常，应

及时通知并要求人员撤出土仓，采取处理措施。

达到以下更换标准的刀具必须进行更换，在刀具更换的同时，检查其他刀具的螺栓紧

固情况，若有松动要及时进行复紧，在刀具处理过程中，必须保证通风的连续性，全过程

持续通风。

盾构机刀具更换标准如下：

①刀具磨损更换标准：边缘滚刀磨损量达10mm、正面滚刀磨损量达15mm、中心滚刀

磨损量达20mm必须更换刀具。当盾构机在相同地质条件推进，刀盘扭矩和总推力

大幅度增加的情况下，需要检查换刀。

②刮刀、齿刀更换标准：凡是刀口合金被磨掉或刀具、刀座变形的必须更换；边缘刮

刀磨损严重不能满足开挖直径时应及时更换；其它刮刀和齿刀有明显磨损和损坏时应及时

更换。

遵守“拆一装一”的换刀原则，换刀时各组人员应统一采用“逐臂更换”或“由外到

内”或“由内到外”等换刀顺序；认真执行交接班制度，并清晰地反映所换刀具编号，螺

栓拆除、紧固情况。

本盾构机刀盘在硬岩区刀具的配置如下：

刮刀40把、中心双联滚刀4把、单刃滚刀33把、撕裂刀23把、保径刀8把，仿形

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刀1把。

（8）换刀作业结束检查及关闭仓门

换刀作业完成，作业人员全部撤出后由专人对刀具、刀具螺栓的紧固到位情况和土仓

及刀盘前方进行全面的检查，保证刀具的正常工作，避免工具、杂物遗留在土仓内。确认

后关闭所有预留送气口、排气口、阀及仓门，关闭情况由当班机械技术人员检查，机电总

工复核，符合要求后，盾构机恢复掘进。

3.2.6刀具更换的要求

（1）应预先确定刀具更换的地点与方法，做好相应准备工作。

（2）刀具更换宜选择在工作井或地质条件较好、地层较稳定的地段进行。

（3）刀具进场后，应对刀具进行编号存放；在施工人员领取刀具时应先去物资部登

记记录后方可领取。应作好刀具更换旁站记录，记录表见附件三。

（4）刀具装在木箱内，由龙门吊吊装运输至电瓶车平板上，电瓶车运输至管片拼装

机处，采用管片拼装机或者安装葫芦吊运至人舱前平台上，再由安装的吊轨运输至人舱内。

3.2.7刀具更换作业要点

（1）建立健全安全质量责任制，进仓、检查刀盘及换刀、有限空间作业、运输严格

按规程操作（《盾构法开仓及气压作业技术规范》和国家安全生产监督管理总局《第69

号令》）。

（2）进仓的换刀人员必须经过岗前培训，培训合格方能持证作业，对作业人员上岗

前针对进仓、检查刀盘及换刀、减压作业的特点进行安全交底，树立安全作业的意识。

（3）进仓前及换刀过程中监测人员应跟踪监测地面的变化情况；进仓人员应时刻注

意观察刀盘内地质（层）变换情况。地面检测人员发现异常，第一时间通过手机联系地面

监控室值班人员，地面监控室值班人员接到电话，立即通过电话联系盾构机值班室人员，

值班室人员，立即用对讲机通知仓内人员撤出，并用喇叭发出警报信号；仓内人员第一时

间发现异常现象，先撤离出来，再用对讲机联系盾构机值班室，再联系值班技术人员处理,

值班技术人员不能确定的情况要联系技术负责人寻求解决或处理办法等。

（4）实行主要领导24h现场值班制度。

（5）保证现场材料供应，确保作业过程的有效运转。

（6）值班工程师现场24h值班，并在值班过程中做好带压进仓作业的各种记录并收

集、整理，第二天及时上报。

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(7)带压作业过程中，加强各种检测仪表、空压机、气路电路的观测，如发现空压

机故障，应立即启动另一台空压机；如发现管路漏气，应立即汇报并及时处理。以防意外

情况发生。并将监测及时上报值班领导。

(8)每班作业时，电工应加强用电管理，确保工地施工用电安全。

(9)人仓、自动保压系统及减压仓由专人负责操作，同时做好各项记录工作。

(10)作业人员作业时应佩戴好个人防护用品，防止意外伤亡事故的发生。

4、开仓换刀作业施工安全保证措施

(1)加强对开仓换刀人员安全及技术交底，异常情况施工需进行安全培训。

(2)开仓换刀程序必须经项目部经理与项目总工程师审核，报监理审批许可后方可

启动开仓换刀程序。

(3)开仓换刀作业的准备工作必须提前做好，一旦开仓，必须保证作业立即开始。

(4)做好安全通道，确保通道的畅通；

(5)开仓后先观察掌子面的稳定情况，经判断稳定后，再进入土仓作业。

(6)由气体检测人员利用气体检测仪器检测施工环境气体质量，如果空气质量不达

标，应暂缓进入工作面，继续通入空气，直至环境气体质量达到安全要求。

(7)在作业过程中必须有一名土木技术值班人员对掌子面稳定情况经常进行观察，

如有异常应及时通知并要求人员撤至安全地点，采取处理措施。

(8)系紧安全绳，安全绳的另一端须牢系在入仓通道内，并安排专人监护；

(9)进仓人员必须戴好安全帽，土仓及隧道内禁止吸烟，严禁酒后作业易燃物品和

有害物品不得带入仓内；

(10)盾构机内如需进行动火作业，必须由气体检测人员先对动火区域内的气体进行

检测，安全合格且得到安全工程师动火批准后，方可进行。

(11)在刀具更换过程中要持续通入空气。

(12)工作仓内用于照明的灯具必须使用安全电压，使用防爆灯具。

(13)盾构机后配套内布置干粉灭火器并在人仓外侧挂设干粉灭火器。

(14)做好现场施工组织，确保开仓作业的安全、有序、快速实施。

(15)一旦盾构机停止推进，准备开仓检查前，测量室首先对盾构机停机位置进行精

确测量定位，并提高换刀期间地面沉降监测频率，并及时反馈监测情况(按上叙述要求及

时传递信息)。安质部在换刀位置上方道路100itf区域拉设警戒线并悬挂警示标语标牌，

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并安排2-4人员在区域外值班，并配有对讲机或者手机。

(16)刀具检查更换结束后，操作手及机电工程师要对发泡剂的注入情况再次进行检

查及确认，管路畅通方可封仓。

(17)安全应急救援措施

1)成立开仓作业应急救援领导小组。

2)准备担架及足够的应急药品及用具。

3)在施工现场标识正确的安全通道位置和应急灯具，以利于人员快速疏散。

4)遇有险情立即启动应急预案机制。

5、开仓换刀作业施工质量保证措施

(1)开仓前，通知监理对开仓全过程进行旁站、监督。

(2)应逐把检查刀具情况，以避免遗漏，换刀时刀具的螺栓必须认真复紧；

(3)应遵守“拆一装一”的换刀原则，换刀时各组人员应统一采用“逐臂更换”或“由

外到内”或“由内到外”等换刀顺序；认真执行交接班制度，应清晰地反映所换刀具编号,

螺栓拆除、紧固情况。

6、开仓换刀作业施工环境保证措施

环境保证方面的措施，具体分两步：

第一步：开仓前的通风换气

开仓前土仓内空气循环主要利用旋转接头的泡沫系统通过泡沫管路向刀盘前方吹入

风，土仓隔板上的原有保压系统的管路作为排气通道，排风到盾构机后配套尾部，形成循

环，稀释土仓内的气体，气体含量检测达到要求后，方可进行开仓作业。

第二步：开仓后仓内环境质量的保证

仓内作业过程中，土仓内空气循环主要利用土仓隔板上的孔口(原有的土仓隔板上预

留的水电入口)将风吹入，土仓出入口为排气口，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。洞内及仓内通风的同时进行

气体检测，保证作业人员作业环境的安全。

7、安全应急预案

针对在开仓过程中地面和隧道内安全问题，成立抢险组织机构并制订应急措施和应急

预案。

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7.1成立开仓作业应急救援领导小组

救援指挥小组成员：

组长：陈文尹

副组长：曹道情刘辉

组员：韩清朱本勇褚明才郑维强等

突击专业组（兼职）10人；

紧急疏散小组（兼职）：10人；

人员物资抢救小组（兼职）：10人。

盾构应急预案领导小组办公室设在项目部安质部。

项目部应急电话：

曹道情：

韩清：

朱本勇：

其中计划安排陈文尹和曹道情进行24小时领导值班制度，刘辉、韩清进行24小时技

术人员值班制度，值班记录表见附件四，计划值班人员表见附件五。

7.2地面出现严重沉降甚至坍塌时的应急措施

（1）派测量人员全天24小时进行监测；一有异常情况立即汇报；

（2）若上表地面或建（构）筑物出现沉降甚至坍塌时，立即向应急救援指挥部报告；

（3）应急救援指挥部接到报告后，通知指挥部成员和各专业救援队迅速赶往事故现场;

（4）在出事地点拉上警戒线和围蔽，派专人现场看守若施工过程中造成建（构）筑物

出现沉降或开裂时，需要对建筑物内人员疏散的立即进行疏散；

（5）若地面或建（构）筑物出现沉降或坍塌导致人员伤亡时，立即开展救援，并向附

近医院求救；

（6）立即成立抢修小组，研究制定抢修方案，对地面沉陷地区采用注浆等方式回填加

固抢修；对建（构）筑物进行专家评估，若需加固才能继续施工时应立即进行加固处理。

7.3仓内火灾预防及应急措施

对压气加压仓内的防火问题，必须十分注意；为了确保加压仓内作业过程的安全，需

采取如下几点措施；

（1）仓内一切用电必须使用24V安全电压，禁止任何电路地线接在高压容器上，以

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防由于电火花而引起爆炸；

（2）电路导线均应装在金属管道内不要暴露，以保护电路导线的绝缘性不被腐蚀、

摩擦、割裂等而受到损坏；

（3）所有电气开关都应装在仓外，防止开启时产生电火花；

（4）最好采用仓外照明，如必