《EPB-TBM 双模式掘进机施工模式转换技术规范》

ICS93.020

CCSP21

团体标准

T/CIXXX-2024

EPB-TBM双模式掘进机施工

模式转换技术规范

Singleshield-earthpressurebalancedouble-moderoadheaderconstruction,technical

codeformodeconversion

征求意见稿

2024-XX-XX发布2024-XX-XX实施

中国国际科技促进会  发布

T/CIXXX-2024

目次

前言...........................................................................III

引言............................................................................IV

1范围.................................................................................1

2规范性引用文件.......................................................................1

3术语和定义...........................................................................1

4基本规定.............................................................................2

5模式转换前主要部件工作状态检查.......................................................4

5.1螺旋输送机.......................................................................4

5.2主机带式输送机...................................................................4

5.3辅助设备、设施...................................................................4

6模式转换工作准备.....................................................................3

6.1前期调查.........................................................................3

6.2技术准备.........................................................................3

6.3设备及材料准备...................................................................4

6.4人员组织.........................................................................4

7单护盾-土压平衡双模式掘进机模式转换..................................................5

7.1转换流程.........................................................................5

7.2土压平衡-单护盾模式转换准备阶段..................................................5

7.3土压平衡-单护盾模式转换步骤......................................................5

7.4单护盾-土压平衡模式转换步骤......................................................7

7.5调试与验收阶段...................................................................8

7.6掘进.............................................................................9

8模式转换安全技术.....................................................................9

8.1作业区安全要求...................................................................9

8.2安全技术.........................................................................9

8.3安全措施........................................................................10

8.4运输安全........................................................................10

8.5动火安全........................................................................10

8.6吊装安全........................................................................11

8.7仓内安装及拆卸安全..............................................................11

9模式转换质量控制....................................................................12

9.1设备拆除质量控制................................................................12

9.2设备安装质量控制................................................................12

9.3设备调试质量控制................................................................12

10双模式掘进机维护保养技术...........................................................12

附录A（资料性)主要施工设备表................................................14

I

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附录B（资料性)主要施工材料表................................................15

附录C（资料性)劳动力配置表..................................................16

附录D（资料性)土压平衡-单护盾掘进机模式转换流程.............................17

II

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EPB-TBM双模式掘进机施工模式转换技术规范

1范围

本文件确立了单护盾-土压平衡双模式掘进机模式转换的程序，规定了工作准备、转换流程、技术

要求、转换作业安全、维护保养等阶段的操作指示，确保作业安全和工程质量，特制定本文件。

本文件适用于单护盾-土压平衡双模式掘进机隧道施工的模式转换作业。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文

件。

GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件

GB5226.3机械安全机械电气设备第11部分:电压高于1000Va.c.或1500Vd.c.但不超过36kV的高

压设备的技术条件

GB/T5972起重机用钢丝绳保养、维护、检验、报废

GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求

GB9448焊接与切割安全

GB/T10595带式输送机

GB/T34354全断面隧道掘进机术语和商业规格

GB/T34650全断面隧道掘进机盾构机安全要求

GB/T34651全断面隧道掘进机土压平衡盾构机

GB/T34653单护盾岩石隧道掘进机

GB/T35020全断面隧道掘进机单护盾-土压平衡双模式盾构机

GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准

GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

GB50236现场设备、工业管道焊接工程施工规范

GB/T50446盾构法隧道施工及验收规范

GB50487水利水电工程地质勘察规范

GB/T51438盾构隧道工程设计标准

TB/10003铁路隧道设计规范

TB/10027铁路工程不良地质勘察规程

JB/T5000.3重型机械通用技术条件第3部分:焊接件

JB/T5000.10重型机械通用技术条件第10部分:装配

JB/T5000.11重型机械通用技术条件第11部分:配管

JB/T10205液压缸

SL279水工隧洞设计规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1单护盾-土压平衡双模式掘进机dualmode(singleshieldandEPBmode)tunnelboringmachine

在隧道内可实现单护盾掘进模式和土压平衡掘进模式转换的全断面隧道掘进机。

3.2单护盾掘进模式singleshieldmode

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不需要介质平衡隧道开挖面地层压力，通过刮渣板和溜渣槽集渣，以主机带式输送机出渣的掘进方

式。

3.3土压平衡掘进模式earthpressurebalancemode

以渣土为主要介质平衡隧道开挖面地层压力、通过螺旋输送机出渣的掘进方式。

3.4全断面隧道掘进机fullfacetunnelboringmachine

通过开挖并推进式前进实现隧道全断面成型，且带有周边壳体的专用机械设备。主要包括盾构机、

岩石隧道掘进机、顶管机等，通常简称TBM。

3.5模式转换modeconversion

单护盾-土压平衡双模式掘进机的单护盾掘进模式与土压平衡掘进模式相互转换的施工作业。

3.6主机带式输送机machinebeltconveyor

安装在主机内部，利用摩擦驱动以连续方式运输渣土的带式输送机，由机架、输送带、托辊、滚筒、

张紧装置、动力装置等组成。

3.7中心螺旋输送机centralscrewconveyor

采用螺旋叶片将渣土从土仓向后方输送的装置。

3.8刮渣板scraper

刀盘旋转时的刮铲岩渣的装置。

3.9溜渣槽muckchute

将刀盘开挖的渣土导入主机带式输送机的装置，也称集渣斗。

3.10稳定器stabilizer

安装于盾体上，通过伸出动作支撑于洞壁以实现稳定盾体的装置。

3.11中心回转接头centerrotaryjoint

土压平衡掘进模式下，将渣土改良添加剂、液压油、高压水、电信号等从固定位置输送到旋转刀盘

上的装置；单护盾掘进模式下，将高压水、液压油等从固定位置输送到旋转刀盘上的装置。

4基本规定

4.1双模式全断面隧道掘进机类型和技术性能应满足工程地质和水文地质条件、线路条件、环境保护

和隧道结构设计的要求。

4.2整段隧道区间软土、砂层及软岩地层和全断面硬岩地层各自长度占比均占30%以上，且两类主要

地层类型的饱和单轴抗压强度差异＞60MPa，围岩分级同时存在Ⅲ～Ⅴ级软土/软岩不稳定地层及Ⅰ、Ⅱ

级硬岩地层，同时软土段地层存在施工安全及周围地层影响控制要求高等情况，宜采用单护盾-土压平

衡双模掘进机法施工。

4.3单护盾-土压平衡双模式掘进机转换应做好如下基本工作：a)a)

a)建立健全施工管理体系，质量控制和检验制度，并采取安全和环境保护措施；

b)转换作业前，应按基本建设程序进行岩土工程勘察；

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c)建立专项施工方案和应急预案，并进行技术培训与技术交底，合格后才可上岗；

d)模式转换作业特殊工种应持证上岗；

e)安排好设备、材料运输进场顺序；

f)洞外加强临近建筑、地下管线、交通线路等监测，对特殊建（构)筑物采取必要的技术措施；

g)掌子面应稳定，做好防治掌子面涌突水措施，加强盾构姿态监控。

4.4模式转换作业宜实施信息化管理，宜配置远程监控系统。

4.5模式转换作业应具有完整的质量验收记录。

4.6质量合格指标应符合下列规定：

a)主控项目的质量达到100%时，应为合格；

b)一般项目的质量达到95%及以上时，应为合格。

4.7区间隧道掘进完成后，应从施工安全、掘进效率、能耗三个方面，分析单护盾-土压平衡双模式掘

进机的复合地层综合适应性。

4.8当区间存在多种单护盾-土压平衡双模式施工方案时，应对各区段采用不同掘进模式的适应性进行

评价，选取综合适应性最佳的区间掘进方案。

5模式转换工作准备

5.1前期调查

5.1.1模式转换前，应调查作业地段的工程地质和水文地质情况，必要时补充地质勘察。

5.1.2模式转换前，应对作业地段范围内的地面、地下建（构)筑物等，进行现场踏勘和调查，必要时

应进行鉴定，并做好施工方案。

5.1.3模式转换前，根据工程地质勘察报告、掘进机模式选取转换位置选择应符合下列规定：

a)当土压平衡掘进模式需要转换单护盾掘进模式时，应考虑盾尾密封位置，盾尾进入硬岩区域，刀

盘至地层软硬交界面处宜有20～25m的安全距离；

b)当单护盾掘进模式转换土压平衡掘进模式时，刀盘应位于硬岩地层中，刀盘距地层软硬交界面处

应有15~20m的安全距离。

5.2技术准备

5.2.1根据工程地质、水文地质、掘进参数、施工环境及工期造价等因素，确定不同选型因素指标的

权重集合，对各因素适应指标进行赋值，选取最适应各区段地层的掘进模式转换。

5.2.2模式转换作业前，应熟悉下列技术资料的相关要求：

a)模式转换工程技术要求文件；

b)工程施工有关合同文件；

c)模式转换专项作业方案；

d)单护盾-土压平衡双模式掘进机的相关资料。

5.2.3模式转换作业前，应完成下列工作：

a)复核转换位置的里程及坐标；

b)作业材料的检查验收；

c)模式转换的各类报表；

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d)完成测量和监测的准备工作。

5.3设备及材料准备

5.3.1模式转换作业设备和工装应根据模式转换的类型和工艺要求等进行配置，主要施工设备表宜遵

循附录A。

5.3.2模式转换工装应适应狭小空间中快速作业的要求，安全性检算应在其所承受的正常施工荷载作

用下，各结构件均处于安全可靠状态。

5.3.3临时供电设备应满足模式转换作业要求。

5.3.4模式转换作业所需的预埋件应在转换前完成埋设。

5.3.5特种设备应按有关规定进行定期检验，未经定期检验或者检验不合格的特种设备不应继续使用。

5.3.6主要施工材料宜遵循附录B。

5.4人员组织

模式转换过程要求严格，对现场管理人员、专业工程师和特种设备作业人员的技术水平、专业能力

和配合协调能力要求高。模式转换作业人员配置宜设有：土木工程师、机械/电气工程师、安全员、仓

外操作主管、人仓管理员，必要时配置带压作业班班长、带压作业人员、紧急医务人员、后备带压作业

人员等，劳动力配置表宜遵循附录C。

6模式转换前主要部件工作状态检查

6.1螺旋输送机

土压平衡模式施工下，应采用螺旋输送机出渣，螺旋输送机应设置渣土改良孔和检修窗口，模式转

换前螺旋输送机应满足以下要求。

a)检查螺旋输送机伸缩量应满足前闸门关闭要求；

b)检查螺旋输送机双向旋转和无级调速功能应正常，最大转速应满足设计要求；

c)检查螺旋输送机伸缩与前闸门开关动作应具有联锁控制功能；

d)检查螺旋输送机后闸门应具有开度调节及断电自动关闭功能，断电自动关闭时间应正常。

6.2主机带式输送机

单护盾模式施工且岩石整体性较好、地下水不发育，宜采用主机带式输送机出渣。模式转换拆装前

宜检查主机带式输送机以下功能。

a)主机带式输送机调速应功能正常；

b)主机带式输送机伸缩功能正常，伸缩行程应满足更换刀盘中心刀具的空间要求；

c)主机带式输送机宜具备集渣、清渣功能；

d)主机带式输送机与后配套带式输送机转接处喷水降尘装置功能正常；

e)带式输送机刮渣及清洗装置的功能正常；

f)带式输送机转速及出渣能力应满足设备最大掘进速度的要求；

g)主机带式输送机应符合GB/T10595相关规定。

6.3辅助设备、设施

除尘器、管片吊机、空气压缩机、储风筒、给排水系统、豆砾石注入系统等辅助设备、设施在模式

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转换拆装前下列功能应正常且符合设计要求：

a)除尘器除尘功能正常，符合设计要求，除尘器前部的除尘风管应易清理；

b)管片吊机抓取装置采用机械锁固的安全系数不应＜1.5，非机械锁固的安全系数不应＜2.5；

c)真空吸盘式管片吊机在断电情况下，应保证吸持管片的时间不应＜10min；

d)空气压缩机额定压力不应低于0.8MPa；

e)空气压缩机排气量不应低于设备同时工作时最大用气量的1.5倍；

f)空气压缩机出口过滤及除水装置功能应正常；

g)给排水系统应能满足正常施工需要；

h)内循环水采用软水符合要求；

i)满足延伸要求的水管储存装置功能应正常；

j)储风筒风管储存长度不应＜100m，升降装置功能应正常；

k)豆砾石注入系统功能应正常；

m)气动系统应符合GB/T7932的规定；

n)储气罐应符合GB/T150的规定。

7单护盾-土压平衡双模式掘进机模式转换

7.1转换流程

双模转换重点是土压平衡模式转换成单护盾模式，单护盾模式转换成土压平衡模式是前置反转过程，

土压平衡模式转换成为单护盾模式流程宜遵循附录D。

7.2土压平衡-单护盾模式转换准备阶段

7.2.1进入拟定模式转换范围后，应根据掘进渣样、超前地质预报、开仓检查掌子面等情况判定，当

符合设计时，土压平衡模式停止掘进，进入模式转换阶段。

7.2.2模式转换工作开展前应检查通风及照明设备，确认设备满足安全施工要求。

7.2.3洞外现场和洞内现场的存放物料规划及起吊设备的布置符合方案要求。模式转换所需的工装、

工具及物料应按本文件6.3核查备齐后，方可进行作业。

7.2.4模式转换前，为达到隔水目的，应通过盾尾后5⁓10环管片壁后注浆的方式形成稳定的止水环

箍。

7.2.5模式转换前应开仓检查掌子面，应检查下列项目：

a)检查掌子面围岩情况，重点观察掌子面有无渗水、掉渣现象；

b)检查止水环施作效果，重点观察土仓、切口缝是否有砂、水涌出；

c)检查刀具磨损的情况，记录严重磨损及偏磨刀具编号；

d)检查刀盘顶部区域是否夹杂石块，防止模式转换作业期间突然掉落砸伤作业人员。

7.2.6模式转换前应将土仓内渣土清理干净，盾构内积水应采用水泵排至盾构机尾部。

7.2.7模式转换位置附近的岩土体不能满足双模盾构模式转换对防水、防坍的安全要求时，应采取加

固措施。

7.3土压平衡转单护盾模式的转换步骤

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7.3.1模式转换步骤：螺旋输送机将仓内渣土排空→螺旋输送机回缩、关闭闸门→拆除土压模式中心

回转接头→拆除管路接线盒、搅拌棒→接渣斗前移→安装溜渣板、TBM回转接头→主机皮带机前移→除

尘风管接入主机皮带机→模式转换完成。

7.3.2螺旋输送机回缩、关闭闸门要求如下：

a)土仓石渣抽排结束后，需按操作规范清洗螺旋输送机，并匀速回缩，使液压千斤顶加压稳定，保

障设备安全；

b)螺旋输送机回缩后，应立即关闭进渣闸门，防止物料逆流或泄漏；

c)关闭闸门后，按维护手册进行螺旋输送机的维修保养，做好防尘、防潮措施；

d)点检螺旋输送机时，需注入适量润滑脂，润滑应良好，关闭出渣闸口，锁闭控制器，防止误操作

引发安全事故。

7.3.3拆除土压模式中心回转接头操作要求如下：

a)在拆卸中心回转接头前，应利用手拉葫芦进行稳固吊装，接头悬挂应安全；

b)拆卸过程中，应保护回转中心接头的机械加工面，避免损伤或划痕。

7.3.4拆除管路接线盒、搅拌棒要求如下：

a)进入土仓的拆除人员应参照刀盘管路图纸，确定拆除的管线具体位置及数量；

b)宜先拆除管路保护盖板，再拆除与前端法兰连接的管路，最后拆除与管路阀块连接的管路；

c)拆除后的管路接口处应安装保护块和堵头，接口应不被污染或损坏；

d)为避免渣土堵塞搅拌棒底座螺栓孔，搅拌棒拆除后应立即安装其底座保护封板；

e)拆下的管路、接线盒部件和搅拌棒应立即进行清洁标识，收集齐全后送至仓库点验封存。

7.3.5接渣斗前移要求如下：

a)在接渣斗前移之前，应彻底清理土仓内的作业工装，特别是前移千斤顶行走区域内的杂物，工作

环境应整洁；

b)接渣斗完成前移后，应立即锁闭其伸缩控制器，防止误操作或意外移动。

7.3.6出渣模式转换组件要求如下：

a)宜在接渣斗前移完成后，进行土仓内模式转换组件的运输工作；

b)土仓内模式转换组件的运输应遵循分类分批的原则；

c)在运输过程中，模式转换组件的机械接头应完整。

7.3.7溜渣板安装要求如下：

a)在焊接工作开始前，需将溜渣装置所需的零部件及定位螺栓运送至土仓底部，材料应齐全；

b)焊接人员进入土仓后，应首先核对溜渣装置零部件数量，然后拆除相关保护盖板，以便进行后续

安装；

c)溜渣装置的安装应遵循先外侧后内侧的顺序，结构稳固；

d)溜渣装置的安装方向应保持一致，可选择顺时针或逆时针方向进行；

e)安装作业应按照先定位栓接、后焊接的顺序进行，连接应牢固可靠；

f)在安装溜渣槽导渣板时，应根据现场实际情况调整导渣条角度，优化导渣效果；

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g)焊接人员应穿戴好防护用品，防止焊接过程中发生烫伤事故；

h)在安全的前提下，可增开多个焊接工作面，以缩短溜渣槽的焊接时间。

7.3.8安装TBM回转接头要求如下：

a)在安装回转中心接头前，应使用管片运输车将其运送至土仓面板附近，以便于安装操作；

b)利用小型吊具将回转中心接头吊起，并与固定法兰栓孔进行定位。随后，使用螺栓紧固工具将回

转接头与前端固定法兰牢固连接；

c)应在回转中心接头外侧安装相应的支撑结构，增强稳定性。

7.3.9中心皮带机前移要求如下：

a)沿主机皮带机线路检查设备，清除可能干涉的部件和杂物；

b)应清理主机皮带机本体及行走轨道，无杂物；

c)检查油缸、马达及其管路，以及电气线缆，防止挤压和拉拽；

d)试运行皮带机，正常运转后停机，缓慢伸出油缸，两侧需专人监控，防止意外；

e)当主机皮带机接料斗位于刀盘中心溜渣斗正下方时，停止伸出油缸；

f)应检查改向滚筒与刀盘TBM模式中心回转体间距，无干涉；

g)前移完成后，锁闭接渣斗伸缩控制器；

h)调试主机皮带，试运行正常，实现正常出渣。

7.3.10除尘风管接入主机皮带机要求如下：

a)检修调试整套除尘系统应处于正常工作状态；

b)检查主机皮带机后端伸缩软管及导轨的连接情况；

c)主机皮带机前移到位并完成调试后，安装前部导风罩。

7.3.11土压平衡转单护盾模式转换的辅助作业主要包括：管片壁后混凝土吊机与罐体的调试工作、豆

砾石系统的调试，以及相关的管线连接作业。

7.3.12完成前述作业后，模式转换工作即将完成。需再次确认TBM模式零部件安装完毕，全面检查紧

固螺栓，并收集运出所有使用过的工具与材料，最终确认人员、材料、工具等已安全撤离。

7.4单护盾模式转土压平衡模式的转换步骤

单护盾模式转土压平衡模式作业宜分为单护盾模式中心皮带机拆除环节、土压平衡模式螺旋输送机

安装环节、辅助作业3个环节。

7.4.1单护盾模式中心皮带机拆除环节宜按拆除防涌门保护板、拆除土仓滤网及溜渣装置、安装搅拌

棒、断开管线、后移后配套设备、安装螺旋输送机吊装工装、拆除中心皮带机的顺序组织模式转换作业。

7.4.2拆除土仓内的溜渣板、溜渣槽、中心集渣斗以及滤网作业要求如下：

a)应按照先拆除外侧溜渣装置，后拆除内侧溜渣装置的顺序进行作业；

b)拆除作业应沿同一方向（顺时针或逆时针)进行；

c)溜渣板、溜渣槽宜采用热切割或气割的方式进行拆除，应遵循GB9448-1999的相关规定；

d)拆除作业应注意对刀盘的保护，尤其是进行热切割作业；

e)溜渣装置拆除后应立即安装溜渣装置定位块及连接块的保护盖板；

f)拆除的溜渣装置及滤网宜暂时放置于土仓底部，清洁、清点并进行标识，收集齐全后送至仓库点

验封存。

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7.4.3中心皮带机拆除要求如下：

a)拆除中心皮带机应按照先拆除皮带机后部、再拆除皮带机前部的顺序进行；

b)中心皮带机拆除吊点宜设置在螺旋输送机吊装工装上、也可将管片螺栓加长作为临时吊点；

c)中心皮带机应在吊索拉紧皮带机机体后断开后段与前段皮带机的连接、断开皮带机与支撑总成的

连接；

d)抽出皮带机时各吊点应紧密配合，缓慢提升皮带机并后移，逐步抽出中心皮带机；

e)皮带机外运机械应提前就位，吊索应缓慢下降将皮带机放置于运输机械上，防止皮带机冲击下落。

7.4.4土压平衡模式螺旋输送机安装环节宜按运输模式转换组件、安装回转中心管路、安装回转中心

接头、维修保养螺旋输送机、安装土压平衡模式螺旋输送机、安装螺旋输送机拉杆的顺序组织作业。

7.4.5土压平衡模式螺旋输送机安装要求如下：

a)土压平衡模式螺旋输送机安装应分为运送、安装、调整三个环节；

b)采用管片运输车运送螺旋输送机至主驱动密封环附近。运送过程应注意协调配合，防止螺旋出土

掉落等情况；

c)螺旋输送机安装过程中各吊点的起吊工具应相互配合，逐步将螺旋输送机前移并将前端插入位于

土仓下部的防涌门内；

d)微调螺旋输送机姿态为正常工作状态，并用螺栓将螺旋输送机与防涌门连接牢固。

7.4.6安装螺旋输送机拉杆要求如下：

a)土压平衡模式螺旋输送机前端固定完成后，应立即安装螺旋输送机拉杆；

b)安装螺旋输送机拉杆应保证拉杆两端固定牢固；

c)螺旋输送机拉杆安装完毕后可将固定在螺旋输送机上的吊索拆除。

7.4.7单护盾模式转土压平衡模式辅助作业包括拆除螺旋输送机工装、前移后配套设备和管线连接。

7.5调试与验收阶段

7.5.1一般规定

a)单护盾-土压平衡双模式掘进机液压系统所有压力阀，不能改变预设压力；

b)单护盾-土压平衡双模式掘进机调试作业应由专业调试人员进行；

c)调试前应制定应急管理预案并进行人员培训。

7.5.2调试前准备工作

a)液压油箱加油前检查液压油箱，应保持洁净，并对加油口进行必要的清理，同时要在指定的加油

口加注；

b)液压油箱加油后应先将循环过滤泵开启，运行8h后方可进行设备调试；

c)根据图纸检查整个液压系统的管路并检查接头应紧固，防止管路接错，导致系统部件损坏或未连

接好的地方漏油；

d)液压油加装前应使用过滤器，过滤器的孔径至少与系统过滤器的孔径一样大小。

7.5.3验收要求

a)单护盾-土压平衡双模式掘进机模式转换后应进行条件核查验收，条件核查验收不通过的不应进

行后续施工；

b)外观检查安装、拆卸的部件应在合理的位置；

c)刀盘旋转、控制显示应正常，转向显示正常、吻合；

d)仓内设备检查完整，气密性检查正常；

e)单护盾模式转土压平衡模式螺旋输送机空载慢速试验、伸缩行程、出闸口紧急关闭时间应符合说

明书要求；

f)土压平衡模式转单护盾模式皮带输送机平滑启动/制动操作试验应平稳制动，紧急停止试验有效；

g)临时用电应符合GB50168规定；

h)控制室控制显示应核查正常。

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7.6掘进

7.6.1根据隧洞地质条件，掘进的技术参数，不断优化掘进参数，根据生产能力与主机掘进速度相匹

配原则，确定后配套设备的技术参数与功能配置。

7.6.2掘进过程中通过对刀具损耗情况、出渣情况的统计，不断优化调整掘进参数，确定当前地层最

经济高效的掘进参数。

7.6.3采用单护盾-土压平衡双模式掘进机法施工的隧道，应根据隧道地形和地质条件、工期计划等，

进行掘进机适用性和施工安全风险评估，提高掘进的科学性、安全性，保证工程质量。

7.6.4双模式盾构的复合地层综合适应性，可参照多因素分析方法进行评价，具体过程包括上述平均

因素的判定，各因素适应性综合打分，各因素权重确定，最终综合安全高效及能耗三方面对单护盾-土

压平衡适应性给出评价。

7.6.5土压平衡模式掘进时，应根据掘进速度控制闸门的开启度、螺旋输送机旋转速度，通过调节排

土量来实现土塞效应，形成适宜排土止水效果，调节土仓土压力。

7.6.6单护盾模式掘进时，宜在螺旋输送机最后一节筒节增加防尘系统，并采用高压水形成水幕，防

止粉尘外扬。

7.6.7当发生螺旋轴卡轴现象，可通过控制液压马达正反转来摆脱。必要时，应打开设置在螺旋输送

机筒体上的观察窗门，对壳体内部进行清理。

8模式转换安全技术

8.1作业区安全要求

8.1.1转换区域通道应畅通，设置照明和消防及视频监控系统，并应配备通信设备和应急照明，应急

物资的种类和数量应符合应急预案要求。

8.1.2作业期间应加强检查掌子面围岩变形情况和渗漏水情况。

8.1.3模式转换作业期间应加强对临近建筑物、地下管线、道路与交通线路等周边环境监测频率，并

应符合GB50446-2018的相关规定。

8.1.4模式转换作业产生的废渣和废水等应及时处置。

8.1.5应使用专用仪器对可燃性或有害气体进行监测，并应加强通风措施,模式转换作业环境气体含

量应按GB50446-2018执行。

8.1.6制定土仓内有限空间作业专项施工方案，严格遵循“先通风，后检测，再作业”原则，配备专

职监护人员，对有限空间内作业全过程实时监测并做好记录。

8.2安全技术

8.2.1模式转换期间盾体系统操作如下：

a)土压平衡模式转单护盾模式时，位于土仓中下部的螺旋输送机防涌门应安装封闭盖板；

b)土压平衡模式转单护盾模式时应核实前盾隔板上加水及喷雾系统应运行正常；

c)溜渣板焊接或者割除时注意控制隔板100mm外侧温度不高于80℃。

8.2.2模式转换期间流体管路系统操作如下：

a)单护盾模式转为土压平衡模式时，主驱动内密封前腔油脂管路上球阀常闭，外密封前腔油脂管路

上球阀常开；

b)应调试多路自动注脂系统正常工作，其注入压力与计数不足时应能及时报警；

c)土压平衡模式转为单护盾模式时，主驱动内密封前腔油脂管路上球阀常开，外密封前腔油脂管路

上球阀常闭；

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d)回转接头安装完毕后应正确安装油脂注入管路，回转接头润滑要求一进一出，出口管路引出约

1.5m并设置专门的废油回收装置，避免长时间污染盾体。

8.2.3模式转换完成后，采用双模式掘进机施工的隧道工程每道工序都应当采取相应的检测手段监测

施工质量，并做好记录。应按规定及时填写各类质量检测报告，检查验收记录和工程技术管理资料，严

格履行责任人签字制度。施工质量验收资料的归档整理应符合有关规定的要求。

8.3安全措施

8.3.1应预留保压泵接口，发生喷涌时，应及时关闭螺旋输送机出渣门，并连接保压泵调节土仓压力。

8.3.2特种作业人员应持证上岗，作业人员应配带相应的安全防护用具和劳保用品。

8.3.3模式转换前应按施工组织和施工方案的要求进行安全技术交底和相关设备的安全操作规程交底，

应有书面记录且双方签字确认。

8.3.4施工中所用机械、电气设备应达到国家安全防护标准；自制设备、设施通过安全检验及性能检

验合格后方可使用。

8.3.5设置安全防护设施和统一的安全标志。

8.3.6操作人员在进行高空作业时，应正确使用安全带。在高空安装构件时，操作人员应思想集中，

以防使用的工具、零部件坠落伤人。

8.3.7构件安装后，应检查连接质量，合格后，方能摘钩或拆除临时固定工具，以防构件掉下伤人。

8.3.8洞内乙炔瓶和氧气瓶放置应符合建筑设计防火规范中乙炔站设计规范的有关规定。应运输畅通，

在其附近应设置有干粉灭火器。

8.3.9清理维修各种机械时，应切断电源，取下保险，锁好配电箱或设专人看守。

8.3.10加强模式转换期间监测工作，尤其是停机位置的沉降情况。监测数据应做好统计分析工作，发

现问题及时上报并做好应对处理措施。

8.3.11建立防火责任制，排除火患；配备足够、有效的灭火设施。

8.3.12对模式转换位置已成型隧道进行适当的覆盖保护，避免模式转换期间的污染损坏。

8.3.13对设备关键部件，例如推进油缸、电气管线进行防火覆盖，避免电气焊作业或机械撞击的损坏。

8.3.14焊接作业过程中防止废旧油料引起火灾，在油箱附近配置灭火器。

8.4运输安全

8.4.1各种运输设备应有专人负责对设备的关键部位进行检查，预防设备故障发生，应根据其工作性

质及性能设标志牌、操作规范。

8.4.2运输通道不应堆放杂物及各种材料、机具等。

8.4.3材料、机具等在运输车上要按要求安放平稳，且不应超长、超重、超宽。

8.4.4运输设备服从指挥，信号要齐全，制动器齐全，功能良好。

8.4.5运输设备不应超速和载人。

8.4.6螺旋机等大件物品在隧道内运输时应该做好提前规划，过程监护，避免进出后配套台车时与台

车发生刮蹭。

8.5动火安全

8.5.1动火作业应申请动火许可证，应按动火许可证上注明的区域、用途及动火级别等进行动火。

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8.5.2动火作业应有防火设备、防火措施及相应监控人员，监控人员在动火过程中应全程监督，不应

随意离开岗位。

8.5.3动火作业前应清除动火作业现场及周围的易燃物品，或采取其他有效的安全防火措施。

8.5.4合理使用相应动火器材，特别是使用乙炔及氧气情况下，气瓶与气瓶之间、气瓶与动火点之间

应保持安全距离，相关安全装置等应齐全（如防震帽、防震圈、乙炔防回火器、压力表等)。

8.5.5动火完毕后，应防止死灰复燃，无火灾隐患方可离开动火点。

8.5.6电焊机、乙炔瓶、氧气瓶等在动火完毕后应关闭电源、阀门，电缆、气管应盘卷好后连带焊机、

气瓶一起运回指定放置点，不应留在施工现场。

8.5.7动火作业时应保持警惕，做到文明施工。

8.6吊装安全

8.6.1吊装作业人员应严格执行吊装作业安全操作规范，有权拒绝违章吊装。

8.6.2吊装作业不应出现下列情况：

a)吊装作业信号指挥不明或混乱；

b)吊物重量超过起重设备负荷；

c)吊物不坚固、内部连接不牢固；

d)吊物上方及正下方有人；

e)光线阴暗，无法看清楚吊装情况；

f)吊物棱角处无防护措施；

g)起吊设备或装置安装不牢固；

h)起吊设备与吊物连接不牢固。

8.6.3吊装前应试吊，摆动大的吊物应拴牵引绳。

8.6.4吊装作业中发现起重设备倾斜、不稳定等异常现象，应立即下降重物至安全位置，且下降中不

应制动。

8.6.5模式转换时利用原设备或新增吊耳均应对吊耳的材质、外形尺寸、焊接质量进行复核验收，必

要时进行无损检测。

8.7仓内安装及拆卸安全

8.7.1开仓前完成所有进仓作业人员的体检及进仓培训工作，凡未参加体检、培训、身体不适或经体

检不适合者不应进仓作业。

8.7.2机械设备应完好且有可靠的安全防护装置，应选择固定人员进行操作、保养和检查工作。

8.7.3单护盾-土压平衡双模式掘进机开挖仓内应定期检查电话及应急电话系统的正常功能。

8.7.4认真填写人员及物料进入土仓记录，出仓时对照检查，严防物品遗留在土仓内。

8.7.5单护盾-土压平衡双模式掘进机气闸内不应存放可燃气体和氧气瓶。通向闸及逃生通道应保持畅

通，不应存放材料和工具，线缆和软管不应堵塞闸门。

8.7.6出现下列情况之一，现场负责人应组织土仓内操作人员立即撤出:

a)掌子面出现失稳迹象；

b)掌子面出现渗漏水；

c)土仓内作业人员受伤。

8.7.7土仓内临时用电要求如下：

a)临时用电应由持证电工按设计进行布设；

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b)模式转换中由电工进行巡视检查，安全员监督检查，发现问题应及时处理；

c)配电箱上应安装漏电保护器；

d)开挖仓内用电使用24V低压照明。

8.7.8溜渣槽及搅拌棒的安装拆卸作业要求如下：

a)土仓内使用小型起吊机具按规定装好防护罩；

b)土仓内起吊前应严格检查，吊带要栓靠牢固；

c)及时清理土仓，杜绝安全隐患。

9模式转换质量控制

9.1设备拆除质量控制

9.1.1对连接部分进行标识，防止再次装配时出现误差。

9.1.2对电器部分线号、控制屏、电柜、电阻器等进行标记，以免误装。

9.1.3控制线路、电柜及电器元件注意防水、防潮保护。

9.1.4拆卸皮带机、螺旋输送机、符合要求，以免吊装变形。

9.1.5在拆卸中捆扎牢固，以免在吊卸中损坏设备部件。

9.2设备安装质量控制

9.2.1模式转换拆卸、安装不应弯曲、敲打高压软管，检查破裂的管路，立即更换。

9.2.2松动、破损的油脂软管、液压软管类，务必修理。

9.2.3机械构件和电器线路、元件应按照设计图纸和拆除时标记安装，以免误装。

9.2.4螺栓连接构件应按要求实行多次复紧。

9.2.5控制线路、电柜及电器元件安装前应检查防水、防潮情况，以免元件的损坏。

9.2.6皮带机、螺旋输送机安装应符合要求，不应变形和损坏。

9.2.7所有机械螺栓连接部位螺栓应安装紧固，全部检查到位。

9.2.8所有焊接件焊接质量应符合设备制造商对焊接的质量要求，并进行必要的检测与验收。

9.3设备调试质量控制

9.3.1应符合设计图样和有关技术文件的规定。

9.3.2电气线路安装应正确，操作件动作应正常。

9.3.3金属结构件的铆、焊接质量应良好，结构件应有足够的强度和刚度。

9.3.4各安全装置应按要求可靠工作，动作灵敏和准确。

9.3.5各机构中的机械传动件应工作平稳和声音正常。

9.3.6电气设备在工作中的温升情况应正常。

9.3.7各轴承处的温升应正常。

9.3.8润滑的油路应畅通。

10双模式掘进机维护保养技术

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10.1树立全员参与的理念，建立、建全双模式掘进机维护、保养制度。

10.2严格遵守盾构维护保养规定，规范维护保养，按照日、周、月、季、年编制检查和维护保养项目，

定期检查并密切关注设备的异常迹象，发现问题及时处理。

10.3岗前培训：包括安全培训、技术知识培训、操作培训和生产制度培训等。

10.4不应随意踩踏、拉扯、敲击液压、电气元件。

10.5不应随意开启或关闭盾构上各种阀门、钥匙开关，非操作人员不应操作各控制面板或按钮。

10.6运行部件的维修应在停机状态下进行，液压部件的维修不应在带压状态下作业。

10.7不应使用水冲洗电气设备及元器件，电气部件的维修不应带电作业。

10.8维护保养工作完成后设备周围应没有工具、材料及其他杂物。

10.9根据盾构机日常维护保养制度，每班安排一名机电技术人员跟班作业，对盾构机进行日常维护保

养，对盾构机易损部件进行检查，盾构机维护人员每天根据维护情况填写盾构机维护记录。

10.10盾构机操作手在掘进过程中，及时撑控盾构机相关参数，对出现的问题及时进行汇报和处理。

10.11应备足盾构机易损耗配件，在出现损耗时及时更换。

10.12单护盾模式掘进，常规检查频次为每班交接班进行一次刀具检查，对达到磨损值及异常损坏刀

具及时进行更换。

10.13单护盾模式掘进过程中，刀盘转速、推力及地质未发生变化，速度低于5mm/min等参数异常情

况，应及时反馈参数异常变化情况并停机开仓进行检查，技术人员应及时进仓检查刀具。

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A

A

附录A

（资料性)

主要施工设备表

序号设备名称规格单位数量备注

1混合气体保护焊电焊机KRⅡ500台2带焊枪，另备2把焊枪及相关配套易损件

2手工电弧焊机ZX7-500S台1附带焊枪

3手工电弧焊焊钳个1焊把线15m

4混合气气管8mm×30m根2

5氧气气管8mm×30m根2一根备用

6乙炔气管8mm×30m根2一根备用

7风管Φ8mmm30

8风铲个2

9氧气减压表块2一块备用

10乙炔减压表块2一块备用

11混合气表块4两块备用

12角磨机Φ150把2

13红外测温枪把1

14手割枪G01-300把2带乙炔用割嘴

15加热炬把1焊缝预热使用

16水平尺600mm把1

17超声探伤仪台1

18空压机台1必须

19线盘件1

20千斤顶20T件2

21支撑筋150×1000×60件废钢板切割

22手拉葫芦0.5t套4

23手拉葫芦10t个6

24手拉葫芦5t个2

25手拉葫芦3t个2

26手拉葫芦1.6t个4

27分离式超薄千斤顶150t套2带泵站

28气体检测仪套2

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附录B

（资料性)

主要施工材料表

序号设备名称规格单位数量备注

1焊丝JQ-MG70S-6Φ1.2千克150单台（刀盘)

2耐磨焊丝Φ1.2千克50单台

3混合气0.8Ar+0.2CO2瓶根据实际现场购买

4氧气O2、瓶装瓶根据实际现场购买

5乙炔C2H2、瓶装瓶根据实际现场购买

6角磨片Φ150片20

7碳棒8*355mm包3

8石棉布m50

9乙炔割嘴G01-300/3#件42件备用

10喷嘴P500件4

11连杆P500件8

12导电嘴1.2mm件20

13绝缘套P500件4

14面罩件2

15黑玻璃件6

16白玻璃件20

17尖嘴钳6”把2

18焊工手套件6

19口罩件4

20焊工相关劳保用