盾构开仓换刀方案

1、目 录 一、工程概况一、工程概况.2 二、开仓换刀条件二、开仓换刀条件.2 三、人员及换刀工期安排三、人员及换刀工期安排.3 四、开仓和换刀的工具、机料准备四、开仓和换刀的工具、机料准备.3 五、开仓前的准备工作：五、开仓前的准备工作：.4 六、开仓六、开仓.5 七、换刀七、换刀.6 八、安全措施八、安全措施.7 一、工程概况一、工程概况 燕梅区间隧道由两条单线单洞区间的盾构法隧道组成。盾构由梅花园站始发经省 工贸技术学院、广州电梯厂、银河村、过南华工商学院、沙太路、北环高速公路、最 后到达燕塘站。沿线地面条件复杂，经过地面设施主要有城市交通主干道、河涌、高 架桥、建筑物等，车流量大，人员密集

2、，建筑物稠密。地形有起伏，地面高程 19.1035.22m,高差 16.12m。 三号线北延段隧道于里程 YDK-1-808.390 处下穿 B001-029 建筑物广州电梯厂汽车 运输与用户服务楼（A3）,于里程 YDK-1-892.370 处下穿 B001-030 建筑物钣金车间 （A3）,于里程 YDK-1-954.300 处下穿 B001-031 建筑物各料车间及金属材料库（C）. 汽车运输与用户服务楼、钣金车间和各料车间及金属材料库均为桩基础。根据广日电 梯厂提供的基础资料和我项目部提供的桩基监测报告，B001-29 建筑物的桩基与隧道的 净距为 1.3m, B001-030 建筑物

3、的桩基距隧道外净距最小为 5.3mm, B001-031 建筑物的 桩基已经侵入隧道，为了确保建筑物安全和隧道施工顺利，我们对 B001-029 建筑物桩 基和 B001-030 建筑物的桩基进行地面注浆加固。采用直径 52 的袖阀管，自地面沿桩 身全长土层进行注浆加固，以提高桩土摩擦力，对盾构切削通过 B001-031 建筑物桩基 处须加固地层，以开仓处理桩靴并更换已经磨损的刀具。 燕梅区间穿越的岩层主要为岩石全分化带、岩石强分化带、岩石中分化带 及岩石微分化带,围岩类别划分按现行铁路隧道设计规范进行。 级围岩：包括花岗岩、混合花岗岩微分化带，即岩土分层、层； 级围岩：包括花岗岩、混合花岗岩

4、中等分化带，即岩土分层、层； 级围岩：包括已分化成半岩半土状强分化带，即岩土分层、层； 级围岩：包括冲积-洪积、残积形成的砂质粘性土，即岩土分层 、层； 级围岩：包括素填土、淤泥质土和冲积-洪积砂层、河湖相淤泥质土层，即岩土 分层、层； 二、开仓换刀条件二、开仓换刀条件 1、地表情况 该次换刀位置地表情况为：广日电梯厂 0-31 栋厂房，该换刀处地层经过加固，有 一定的自稳性。 2、隧道顶部地层 根据 MCZ3-YM47、地质钻孔显示，该段隧道洞顶地层自上而下为人工填土层， 层厚 3m；淤泥质砂层，层厚 4.5m；质砂层，层厚 2.2m；粉质粘土层，层厚 1m；残积层粘土，层厚 1.5m；强风

5、化花岗片麻岩，层厚 2.2m。 3、隧道洞身地层 隧道洞身为花岗片麻岩，混合花岗岩强风化带，刀盘掌子面较为稳定。 4、渣样分析 根据出土渣样分析：该段地层渣样呈褐红色，渣土具有一定粘性，渣土较干，经 筛分以后，石英颗粒占颗粒 3040%，颗粒大小较均匀，从渣样分析与地质钻孔芯样对 比得出，渣土中所含石英颗粒为中风化砂岩中所含石英。刀盘掌子面较稳定。 5、地表监测情况 根据目前地表沉降监测情况显示，盾构掘进地表沉降较小，沉降速度较小 6、水文情况 本区段地下水有第四系孔隙水及基岩裂隙水两种类型： 其富水性较好，透水性强，属中等强透水地层；根据其赋存条件，一般为潜水 特性，对局部埋深比较大，上覆土

6、层较厚地段具弱承压性特点。 另一种是基岩裂隙水主要赋存于基岩强风化，中等风化的裂隙中，地下水埋深随 基碉面起伏而不同，一般为 1020m，由于岩性及裂隙发育程度的差异，其富水程度与 渗透性也不尽相同，一般比较差。由于强风化带上部全风化岩和残积土以土性为主， 透水性差，一定程度上起到相对隔水作用，因此本基岩裂隙水具承压水特性。 根据近段时间掘进情况看，水量较大，分析原因可能为管片背后通过横通道进入 掌子面的水居多。为此我们对盾尾后面管片进行二次注双液浆做止水环。 三、人员及换刀工期安排三、人员及换刀工期安排 换刀工期：本次开仓换刀时间按排 3 天，在盾构机到达桩靴处开始开仓换刀； 人员安排：换刀

7、人员 12 人，辅助工 6 人；盾构机司机 1 人、土木工程师 1 人。 四、开仓和换刀的工具、机料准备四、开仓和换刀的工具、机料准备 1、2 个 3/4/气动扳手，重型套筒方头尺寸 19mm 2、55 mm、51 mm、46mm、41 mm 重型套筒 3、55 mm、51 mm、46mm、41 mm、可以敲打的重型扳手 4、4 把大平口螺丝刀 5、4 根撬棍（1m 左右） 6、3 个 1t（或 1.5t）手链葫芦，1 个 2t 手扳葫芦 7、3 根 1t、3 根 2t 的提升带 8、5 个吊耳，焊接到盾体上，用于挂葫芦 9、焊机、焊条、面罩、焊接手套等焊接用具、用品 10、2 根 3/4/气

8、管、2 根 3/4/水管，用于往土仓内输气和输水 11、1 根 1/2/钢管（长度 1m 左右） 12、平台所需材料： 100 mm*100 mm 方木，3m，3 块； 13、掌子面支撑木板：1.0m*0.2 m，1.5m*0.2 m，2.0m*0.2 m，各 5 块，约 1020mm 厚；木锯，1 把 14、铁锤，3kg，1 个，5kg，1 个 15、电筒 2 个、防水照明灯具 2 盏 16、潜水泵（1kW 或以上，及其配套帆布管 10 m） ，2 台 17、安全带，4 副 18、换刀专用的滑台、圆吊具一套 19、小锄头，2 把；泥铲 2 把 20、刀具滑动用木板，300*50*2000mm

9、，1 块 21、氧气乙炔等。 五、开仓前的准备工作：五、开仓前的准备工作： 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、对进行换刀的操作人员进行换刀前的技术交底，对换刀的操作程序、安全事项等 进行详细的交底； 6、准备好需更换的刀具及其附件如螺栓、锁块等； 7、准备好照明灯具、小型通风机、风镐、潜水泵、风动扳手、葫芦、木板、安全带 等材料、工具及机料具； 8、对可能发生

10、的突发事件作好充分的估计及应对措施； 9、做好紧急状况发生的预案； 10、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、VMT 的测量距离等参数，在开仓、换到期间，盾构机操作者随时注意这些参数的变化； 六、开仓六、开仓 1、气体检测 在开仓前提前通知第三方有资质的气体检测单位对土仓内的有毒、有害气体进行 检测，如果土仓内的有毒、有害气体超标，要对隧道进行持续通风排除有害气体。 针对有毒、有害气体进行应急处理演练，使现场作业人员熟悉应急处理程序。 现场防毒面具等应急物资准备充分，施工现场 24 小时有领导值班。 2、土仓最上部的土压力传感器显示数据接近为 0，并基本上没有渣土

11、输出时，打开人 闸内出气闸阀，同时通知第三方气体检测单位检测土仓内是否有有害气体，以便采取 相应的措施。如果有水则在承压墙中部打开球阀，让水流出；如果此时水流不止，则 打开中体六个超前注浆管中靠近中部的两个放水，如果再不能够停止出水，则不能够 开仓； 3、当一切开仓条件准备好，根据旋转节指示标的位置，确定超挖刀的位置，如下图 1 所示； 4、打开仓门，往土仓内输送呼吸气，大约 20 分钟后人员方可以进入土仓； 5、打开仓门后，富有经验的人员在门外（人闸内）目测检查掌子面情况，初步鉴定 是否可以继续开仓；待呼吸气输入足够时间，人员在土仓内能够正常呼吸空气时，再 进入到土仓内检查掌子面，鉴定可以继

12、续开仓，并预计可开仓时间； 6、接应急电灯一盏到土仓内，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； 7、如果土仓内水多，则往土仓内放置一个潜水泵进行抽水。 本盾构机刀盘在硬岩区刀具的布置如下： 硬岩区：刮刀 64 把、双刃滚刀 4 把、单刃滚刀 32 把、边缘刮刀 16 把。 图一图一 （本图为硬岩区刀盘布局，软岩掘进时所有滚刀都可更换为齿刀。） 七、换刀七、换刀 1、在人闸内操作刀盘，清洗刀具和刀座，测量刀具刀刃的高度，并完全记录在案； 如果与理论高度间的误差超过设定值，将进行刀具的更换，附表一为刀刃测量值填写 表；根据我部在本次换刀之后所遇到的地层，需要能够完好

13、的刀具进行开挖，因此， 有相对一定量的磨损时，将进行更换； 2、换刀顺序（按照刀刃号数分布）：36#、38#35#、37#32#、34#31#、33# 29#、30#27#、28#25#、26#23#、24#21#、22#19#、20#17#、18#15#、16# 13#、14#10#、12#9#、11#6#、8#5#、7#2#、4#1#、3#； 3、将刀盘需更换刀具的部位旋转到刀盘中心右方； 4、在更换刀具部位上方前体上焊接吊装刀具用的吊耳； 5、在刀盘更换刀具部位下方焊接支架吊耳，搭建人站小平台； 6、将刀具及刀座清洗干净； 边缘边缘刮刀刮刀 刮刀 单单刃刃滚滚刀刀 双刃双刃滚滚 刀 7、

14、取刀：利用葫芦将刀具挂好，用风动工具松开刀具螺栓，然后取出刀具，从人闸 内转回到盾构机内； 8、装刀：将须更换的刀具运送进到土仓，按拆刀的相反步骤将刀具装好、拧紧至设 计扭矩值； 八、安全措施八、安全措施 1、对参加的人员进行安全交底，人人作到心中有数，对进行换刀的操作人员进行换 刀前的技术交底； 2、对可能发生的突发事件作好充分的估计及应对措施； 3、换刀前对刀盘前方的工作面进行认真细致的检查，确认地层条件稳定的条件下进 行换刀，在换刀过程中对工作面进行监视；特别应注意工作面突发性的涌水、涌沙现 象；如果有少量泥土脱落，则在顶部塞入隔板； 4、开仓前，对盾构机各系统进行检查，保证其正常运转； 5、现场具有防暑、紧急救护