沙狮区间盾构开仓检查及换刀方案

1、目 录1编制依据22工程概况22.1工程概况22.2工程设计概况32.3主要工程数量32.4工程水文地质概况32.4.1水文情况32.4.2地质情况32.4.3盾构通过地层统计分析42.5施工环境情况52.5.1沿线道路情况52.5.2区间线路上方管线情况63换刀施工总体安排73.1换刀方法73.2换刀工艺流程73.3预计换刀地点84常压换刀方案84.1准备工作84.2常压换刀方案84.2.1盾构机到达检查换刀点前的操作84.2.2盾构到达后操作94.2.3刀具检查和更换方案94.2.4盾构恢复掘进措施104.2.5换刀施工注意事项105施工人员和机械设备115.1施工人员115.2机具设备1

2、26安全施工措施127换刀应急预案137.1突发事件应急准备137.2外部急救及上级主管部门联系电话157.3触电急救177.4火灾急救187.5机械伤害急救187.6高空坠落急救187.7应急资源准备181编制依据（1）成都地铁7号线3标沙河铺站狮子山站区间隧道岩土工程勘察报告（2）成都地铁7号线3标沙河铺站狮子山站区间施工设计图（3）成都地铁7号线3标沙狮区间施工组织设计（4）临电规范JGJ46-1005（5）建筑工程安全生产管理条例(国务院第393号令)（6）特种设备监察条例(国务院第393号令)（7）关于完善施工现场安全管理人员配备的实施意见（成建委发2008101号）（8）关于印发危

3、险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知（建质200987号）；（9）成都地铁公司、城投公司盾构施工相关管理办法2工程概况2.1工程概况沙河铺站狮子山站(以下简称沙狮区间)区间左、右线均为盾构隧道，隧道起于沙河铺站大里程端头，止于狮子山站小里程端头。沙狮区间线路位于成都市二环路和三环路之间，与静明路平面大角度相交于YDK14+300，后沿劼人路下穿行至本区间隧道终点，工程地理位置如下图：区间隧道示意图2.2工程设计概况设计范围为右线里程：YDK13+852.100YDK14+610.800，区间隧道长度757.2m，左线里程ZDK13+852.100ZDK14+671.3，区间隧道长度807.

4、746m（短链9.954m），隧道线间距15.216.0m，顶部埋深为12.8417.71m，呈“V”形节能坡度设计，线路最小半径450m，最大坡度23.717，在区间YDK14+145.738处设一座联络通道（含泵房）。2.3主要工程数量沙河铺站狮子山站区间盾构隧道施工主要工程量统计如下表所示：主要工程数量表序 号名 称单 位数 量1盾构始发台/次22盾构接收台/次23盾构转场台/次14盾构掘进m1564.9465洞门施工个46联络通道（含泵房）座17土方外运m约5万8同步注浆m65009管片拼装环10422.4工程水文地质概况2.4.1水文情况根据成都地区区域水文地质资料和已建工程水文地质

5、勘察资料，按地下水赋存条件，沿线地下水主要有三种类型：一是赋存于粘土层之上的上层滞水，二是赋存于粘土中的裂隙水，三是基岩裂隙水。2.4.2地质情况人工杂填土（Q4ml）：灰褐、紫红等杂色，松散中密，稍湿潮湿，由泥岩岩块、黏土、卵石、砖块、混凝土块等建筑垃圾组成。该层均一性差，多为欠压密土，结构疏松，具强度较低、压缩性高、荷重易变形等特点。该层广布于地表，厚0.88.0m，厚度变化大。黏土（Q3fgl+al）:浅黄色，可塑硬塑，质较纯。广泛分布于表层人工杂填土之下，局部缺失，层厚07.8m。本层顶板标高为497.39503.85m。标贯实测击数平均值N=21.9击/30cm。根据室内试验：天然密

6、度=1.902.04g/cm3，天然含水量=19.328.3%，天然孔隙比e=0.630.84，饱和度Sr=80.398.2%，液限WL=34.548.0，塑限WP=15.224.0%，塑性指数IP=17.431.4，液性指数IL=-0.070.38，天然快剪指标：凝聚力c=26.799.3KPa，内摩擦角=6.622.9，压缩系数av=0.120.34MPa-1，压缩模量Esv=4.7714.26MPa，基床系数KV=15.5846.89MPa/m。全风化泥岩（K2g）：紫红、褐色、肉红等色，呈土状，原岩结构已破坏，偶夹少量碎石、角砾。该层呈带状分布于基岩顶部，顶板标高490.2503.15

7、m，该层厚度一般0.73.4m。标贯实测击数N=2050击/30cm。强风化泥岩：紫红、肉红色，泥质结构，岩质软。岩芯多层碎块状，少量短柱状，节理发育。本层顶板标高488.37500.85m，层厚一般0.84.4m。根据室内试验：天然密度=2.052.34g/cm3，天然含水率=12.2825.26%，天然抗压强度0.168.0MPa，天然饱和抗压强度2.253.88MPa，饱和吸水率20.2843.85%，膨胀力26393kPa，自由膨胀率15.045.0%。5. 中等风化泥岩（K2g）：红褐、紫红色，泥质结构，块状构造，局部夹方解石脉、铁锰结核，岩质较硬，锤击声半哑较脆。岩芯多呈短柱状，少

8、量长柱状。属软岩。M7Z3-SS-11孔13.8m处揭示石膏团块，M7Z3-SS-17孔14.1m14.3m含条带状石膏。本层层顶标高485.9499.4m。根据室内试验：天然密度=2.342.51g/cm3，天然含水率=5.6410.76%，天然抗压强度3.5915.23MPa，天然饱和抗压强度3.8112.95MPa，饱和吸水率6.7231.06%，膨胀力7197KPa，自由膨胀率14.033.0%。区间地质情况详见附件沙河铺站狮子山站区间地质纵断面图。2.4.3盾构通过地层统计分析区间隧道主要穿越中等风化层，局部穿越全、强、中等风化复合泥岩层。沙狮区间盾构穿越地层统计图 沙狮区间盾构穿越

9、地层统计表区间环号里程地质沙河铺站狮子山站1-133环DK13+852DK14+052134区间终点DK14+052区间终点2.5施工环境情况2.5.1沿线道路情况隧道出沙河铺站后，线路沿着一片未施工房建空地后与静明路大角度相交于YDK14+300，后沿劫人路到达狮子山站。 静明路照片 劼人路照片2.5.2区间线路上方管线情况本区间隧道拱顶距离管线底部埋深都在6m以上，并且隧道拱顶全部为强风化或中风化泥岩地层，具体管线调查情况见下表：沿线主要管线统计表序号里程范围管线名称管线材质与盾构隧道关系附近主要地质情况备注1YDK14+128YDK14+305污水 DN1400mm 混凝土管平面沿右线隧

10、道上方S型前行，管线最大埋深约10.64m，与隧道最小净距约6.04m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-3承插式 混凝土管2YDK14+299ZDK14+301雨水DN1500mm 混凝土管平面与左、右线隧道近垂直相交，最小净距约10.69m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-3承插式 混凝土管3YDK14+307YDK14+310污水 DN1600mm 混凝土管平面与左、右线隧道近垂直相交，最小净距约6.14m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-

11、1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-3承插式 混凝土管4YDK14+337ZDK14+340雨水DN1500mm 混凝土管平面与左、右线隧道近垂直相交，最小净距约11.72m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-3承插式 混凝土管5YDK14+292ZDK14+295中压燃气管DN219钢管平面与左、右线隧道近垂直相交，最小净距约17.3m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-3平头焊接钢管6YDK14+318YDK14+353ZD

12、K14+358ZDK14+375中压燃气管DN159钢管平面与左、右线隧道斜交，最小净距约17.01m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-3平头焊接钢管7ZDK14+298ZDK14+324中压燃气管DN160PE管平面与左线隧道斜交，最小净距约17.2m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-38YDK14+339ZDK14+344中压燃气管DN219钢管平面与左、右线隧道近垂直相交，最小净距约17.5m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-

13、1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-3平头焊接钢管9YDK14+450ZDK14+455中压燃气管DN110PE管平面与左、右线隧道近垂直相交，最小净距约14.5m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-310ZDK14+554中压燃气管DN110管线材质PE平面与左线隧道近垂直相交，最小净距约12.4m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-311ZDK14+611区间终点中压燃气管DN160管线材质PE平面与左线隧道近垂直相交，最小净距约10.

14、3m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-312YDK14+282YDK14+292ZDK14+313ZDK14+340军用通讯光纤600X350（15/1）管线材质光纤平面与左、右线隧道斜交，最小净距约17.5m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主要为5-1-313ZDK14+595区间终点军用通讯光纤600X350（15/1）管线材质光纤沿左线隧道上方敷设，最小净距约10m隧道上覆土体依次为1-2、3-1-2、5-1-1、5-1-2，隧道洞身处于5-1-3、，拱顶主

15、要为5-1-33换刀施工总体安排3.1换刀方法根据此区间地质情况，我部主要采用常压换刀的方式进行道具更换，根据本区间地质的泥岩层强度，开仓主要以检查道具情为主。3.2换刀工艺流程常压换刀流程图如下图。刀具检查更换地点预测确定换刀方案盾构距离换刀点100mm停止出土继续推进至换刀地点刀盘停止转动，螺旋输送机开始出土进入土舱进行换刀作业换刀作业人员完成一个作业班次通知下个班组继续换刀下一班人员到达现场完成换刀作业土舱重新建立土压平衡恢复掘进常压换刀流程图3.3预计换刀地点在盾构掘进过程中，需要根据刀具磨损情况进行开仓换刀，根据我部盾构设备情况、施工经验和区间地质条件，本区间地层对于刀具本身基本不会

16、出现大的磨损情况，在过重要建构筑物前（七天连锁酒店）进行开仓检查，确定刀具磨损情况及刀盘是否有结泥饼情况，因此预计换刀地点位置大致如下。沙狮区间换刀安排表换刀次数换刀里程备注区间1YDK14+230刀具检查、换刀沙河铺狮子山站2ZDK14+250刀具检查、换刀4常压换刀方案4.1准备工作换刀前20环对盾构各部位进行详细的检修，在到达检查更换点前15环复核一次盾构机的掘进姿态和方向，通过十五环把盾构的姿态和掘进方向调整到正常范围，确保盾构顺利到达检查换刀点；在到达检查更换点前10环加大同步注浆量，1#和4#注浆压力保证在1.82.0bar，2#和4#注浆压力保证在2.52.8bar。4.2常压换

17、刀方案4.2.1盾构机到达检查换刀点前的操作 A盾构哦根据路面及地质情况情况确定换刀点A。到达换刀点最后五环，盾构机掘进速度调整为3050mm/min,刀盘转速调整为1.5rpm。浆液配合比加大水泥用量（每盘多加水泥100kg）。持续此动作到达距A点一环（1.5m）处，盾构掘进速度调整为25mm/min,刀盘转速调整为0.81.2rpm，最多不能超过1.2rpm。在推进距离换刀位置100mm时停止出土继续推进到换刀位置，以保证掌子面稳定。4.2.2盾构到达后操作盾构机到达A点后，盾构机停止掘进，检查盾构机相关设备及工具是否满足换刀条件，在所有换刀准备工作就绪后打开螺旋输送机排出土舱土体半舱为止

18、。4.2.3刀具检查和更换方案4.2.3.1进仓后对刀具检查的步骤如下： （1）首先检查土仓、刀盘是否有结泥饼现象，如果有必须进行泥饼清除。（2）刀具外观检查检查刀盘上所有刀具螺栓是否有脱落现象；刀圈是否完好，有无断裂及弦磨现象；刀体是否有漏油现象；挡圈是否断裂或脱落，着挡圈脱落，还应检查刀圈是否发生移位。 （3）刀具螺栓的检查用手锤敲击螺栓垫，听其声音来辨别螺栓的紧固程度，或一边敲击一边用手感觉其振动情况来辨别螺栓的紧固程度。 （4）刀具检查过程中，应对加压的全过程压力进行记录；刀具检查的同时，对每刀具进行编号，记录刀具的磨损量，并提供刀具检查报告。4.2.3.2刀具更换的标准及更换操作盾构

19、刀具磨损的建议标准是：周边刀磨损量为15mm，齿刀磨损量为10mm左右时就必须进行更换。这个指标的确定和刀具耐磨层厚度有很大关系。更换刀具步骤如下。 （1）每次更换时，工作人员先将刀具周围的泥土清掉，保证留有一定的工作空间。 （2）由刀盘外侧向内逐个检查刀具的磨损情况，确定需要更换时，用相应标号的刀具进行替换。 （3）用套筒及加力杆卸下固定螺栓，将拆下的螺栓及附件放入随身携带的工具袋内，以防丢失。 （4）将换下的刀具递到人闸内，同时将固定螺栓和固定座用水清洗干净，并检查一下是否有裂纹，如有裂纹必须更换新螺栓，以确保新装刀具有足够的固定强度。 （5）将新的刀具按原来的位置安装好，并将固定螺栓拧紧

20、。 （6）每次带一批刀具和螺栓进舱，每批刀具换完后，把废刀具和没有安装的新刀放进料闸内。 （7）同时操作手转动刀盘。工作人员通过料闸把下一批刀具送入土舱内，再继续更换下一组刀具。 （8）每换完一批刀具后，由值班机械工程师检查一遍安装质量，并检查是否有漏掉的或者没有固定好的。机械工程师确认无误后方可继续作业。4.2.4盾构恢复掘进措施换刀作业结束后，待人员与机械撤出土舱，向土仓内加入膨润土，将土仓填充满，用填充物来保证掘进过程中土压平衡，启动刀盘与千斤顶恢复盾构掘进。避免土仓在空仓下掘进造成上部土体损失。在换刀前后准确记录出土量、加入膨润土量，在恢复掘进后统计是否出现有多出土情况。恢复掘进时必须

21、保证同步注浆及二次注浆注入量，盾构机推进过换到点10m后进行地面钻孔注浆保证换刀点地面安全。4.2.5换刀施工注意事项一、换刀过程中洞内注意事项（1）严格按照盾构机到达检查由总工程师、安全总监、生产副经理确定开挖面的稳定性，确认安全后，方可进土仓工作；当开挖面有异常情况时，应立即组织工作人员退出土仓，关好仓门； （2）设置两条以上通讯线路，保持压力仓内仓外、地面及外界相关单位、部门联系畅通，如有异常，及时联系；（3)若换刀时刀具不慎掉入土舱内,而土舱内泥碴较多很难定位刀具及打捞时,则换刀人员进舱作业时带上铁锹和编织袋,将土舱内的碴土装袋即可。（4）由于换刀需要转动刀盘时，必须听从舱内人员的指挥

22、。当舱内人员发出转动刀盘指令时外部操作手才能启动刀盘转动。刀盘转动速度控制在0.2rpm以下。（5)要做好各项人员安全措施及灾害防治措施，各种应急设备如高压氧舱、担架等应处于准备状态。二、地面监控措施（1）在停机期间，加强地面巡视，专门设置地面巡视人员1名，工区长每天上下班对停机地面各巡查一次。根据原地面情况观察是否有变化，如有变化立即上报相关负责人。巡视人员每天必须填写巡查记录表，工区长每天在记录表上签字确认并填写巡查记录意见备查。（2）对松散体地段以及特殊地段悬挂警示标志。（3）对监测点布置进行加深、加密处理，准确反映地表变化情况。（4）盾构恢复掘进后在盾构推进完成10米后对换刀位置进行打

23、孔注浆加固处理。（5）盾构机通过后一段时间内对该地段继续监控直至达到稳定状态。（6）做好应急措施的准备。5施工人员和机械设备5.1施工人员换刀作业期间安排三个班次，实行三班倒作业。班组人员组成表序号工种名称人数备注1现场技术人员42作业人员3设一名队长负责监控岩体情况，另外两名轮流进行换刀作业3电工14安全员15配合人员5转运刀具5.2机具设备表6-2 机具设备表序号机具名称单位数量1起重葫芦台12手拉葫芦台23扳手把34柴油机台15撬棍根26风镐把16安全施工措施1） 施工前组织全体施工人员进行安全技术交底，学习有关安全制度和安全操作规程。2）机械设备要完好，必须有可靠的安全防护装置，做到定

24、人操作、保养和检查。电气线路或机具发生故障时，必须要电工处理，其他人员不得修理或排除故障。3）施工前必须检查所有闸门密封件和密封表面的清洁及破损情况。进仓过程中必须先进行有害气体检测。4）准备一个急救箱，里面要有纱布、消毒水、棉签、云南白药、创可贴等对皮外伤的应急药物，要是出现较大的伤口要及时送往医院。5）认真填写人员及物料进仓记录，出仓是对照检查。万一发生事故，如有可能，人员必须垂直运送到隧道外面。6）通向闸的逃生通道以及闸本身必须保持畅通，不得存放材料和工具。线缆和软管不得堵塞闸门。7）万一遇到异常情况，现场负责人必须要求操作人员必须马上撤出开挖仓。异常情况是指：开挖面出现失稳迹象；开挖面

25、出现渗水；作业人员受伤。8）加强换刀位置地表监测，如有异常立即上报。9）恢复掘进后必须进行地面钻孔注浆加固处理7换刀应急预案7.1突发事件应急准备以应急救援领导小组为基础，成立应急反应指挥部，下设应急处理技术组、应急处理监测组、应急处理物资设备组、应急处理保卫组等工作小组，并组建抢险突击队、义务消防队和医疗救护队。组织机构见下表。项目应急救援组织机构框图组长：李家奇应急处理监测小组向敏副组长：朱俊阳、王俊森应急处理物资设备组罗云应急处理保卫小组蒋显俊应急处理技术小组简兴隆应急救援工作小组张永招医疗救护队王四清 组建抢险队，进行应急知识教育培训项目部组建临时抢险小组，发现危险时首先由抢险小组组织

26、抢险队进行抢险，需用较多人员时可由各工区及时进行汇集，对抢险队和项目部所有人员均进行针对性的应急知识培训。 进行应急演练，提高应急救援能力为了在出现险情时处理迅速，不至于手忙脚乱，项目部对预设险情进行实地演练，使所有人员均参与其中，并填写应急演练记录表，记录演练内容、人员分工、方案、处理程序等。 紧急情况发生和上报程序施工过程中施工现场或驻地发生无法预料的需要紧急抢救处理的危险时，应迅速逐级上报，次序为现场、办公室、抢险领导小组、上级主管部门。由抢险队收集、记录、整理紧急情况信息并向小组及时传递，由小组组长或副组长主持紧急情况处理会议，协调、派遣和统一指挥所有车辆、设备、人员、物资等实施紧急抢

27、救和向上级汇报。应急事故处理流程图见图8.1.2。紧急事故发生上报综管部或项目负责人抢险领导小组抢险方案确定物资、设备到位进行抢险现场处置、送医院抢救抢险结束、进行总结上报监理、业主、设计院等人员伤亡 应急事故发生处理流程图7.2外部急救及上级主管部门联系电话项目部应急抢险主要人员电话一览表序号姓名职务 联系电话1李家奇项目经理2朱俊阳盾构分部项目经理3王俊森盾构分部副经理4简兴隆技术总工5向敏机械总工6卢珊青生产副经理7周平工程部长8罗云机电部长9彭强物资部长10王四清办公室主任11孟庆宇测量主管应急关联单位、人员联系电话一览表序号单位联系人职位联系电话1成都地铁有限责任公司郭 刚质安部部长

28、2成都地铁有限责任公司胡 涛业主代表3成都地铁有限责任公司应急办24小时应急值守028-4成都中铁隆建设集团有限公司赵振刚总监5成都市建设工程安全监督站应急办应急值守028-6成都市建设工程安全监督站杨栓民副主任7成都投资发展有限公司刘贵文安全总监8成都投资发展有限公司周文建安质部部长9成都投资发展有限公司兰卓火7号线分指挥部指挥长10成都投资发展有限公司郭劲东7号线分指挥部地方急救联系电话：单位或部门地 址电 话火警电话119急救120匪警电话110电业局服务热线95598成都市自来水公司蜀都大道十二桥路16号成都市自来水抢修电话十二桥街28号成都市煤气抢修电话十二桥街14号成都市煤气公司抢险队蜀都大道十二桥路14号成都市质监站地铁安全质量办公室八宝街111号成都市安全生产监督管理局成都市天府大道北段966号5号成都市河道管理处东较场街198号，管理科城市道路桥梁管理处红星路一段9号成都市卫生局高升桥东路16号成都市水务局府青路一段3号特色医院联系电话一览表医院名称地 址电 话成都市成华区第五人民医院成