盾构机（土压）安全操作规程.doc

行业资料：_盾构机（土压）安全操作规程单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 12 页盾构机（土压）安全操作规程1、岗位安全职责1.1负责日常例行保养，对盾构机进行日常检查、维修、调整、紧固，并做好记录。1.2严格按安全技术交底和操作规程实施作业。2、岗位任职条件2.1接受过良好专业安全技术及技能培训。2.2具备良好的操作技能、反应能力及相关专业知识。3、上岗作业准备3.1接受安全技术交底，清楚其内容，包括:电力分配、通讯和消防安全、紧急停机操作、水箱操作、刀盘回转、渣土排除及盾构机安全技术操作规程要点。3.2检查灭火器是否失效、盾构机内的内部电话是否连接正常。3.3检查电线路绝缘和各开关触电是否良好。3.4检查监视屏是否正常。3.5将减压器设在5bar，以便保护水泵和回路不至产生超压。4、安全操作规程4.1电气设备4.1.1电力分配将电缆与洞壁上的电缆断开，将盾构机高压电缆与洞壁上的新电缆连接。4.1.2启动各泵时须注意：A、所选的泵装置将按照驱动系统表中总的操作循环按次序启动。B、如果操作手想将运行中的一个泵停下，只需断开相应的开关。C、如操作手想启动其它泵，必须合上相应的开关，并将该泵的启动开关转到ON。4.2通讯和消防安全灭火器沿着机器并排挂着。在相应位置设置内部电话。4.3紧急停机操作有蘑菇头状的常闭接触器式紧急停机按钮（ES）（可以用455#键松锁），操作时注意：A、按下紧急停机按钮中的任一个都会引起所有的泵立即停止，切断所有电控阀的动力，并打开了主回路断路器（致使盾构机关停）。无紧急情况，严禁按停止按钮。B、当一个紧急停机开关被激发时，监视屏上便出现一条信息（GENERALEMERGENCYSHUTDOWN，即，总的紧急停机）。另外有一条信息确切地指出这个停机发生的位置。如果没有再出现其它停机动作，故障重设按钮（FAULTRESET）按下时，上述这条信息便熄灭。C、当一个紧急停机开关被激发时，监视屏上便出现一条信息（EMERGENCYSHUTDOWN，即，紧急停机）。另外有一条信息确切地指出这个停机发生的位置。如果没有再出现其它停机动作，故障重设按钮（FAULTRESET）按下时，上述这条信息便熄灭。4.4密封系统刀盘驱动装置的密封系统由专门设计用于隧洞条件的5道密封组成。密封的保护依靠3种喷油。在密封唇C的压差将在34.5bar之间变化。因此这片密封唇的磨损系数最高。但这片唇的漏油将立即被润滑油里的油脂的压力挡住。高的润滑油循环速度也是为了密封槽的冷却。4.5水箱操作除了泵的运行状态（转或不转）改变，一般不需要操作手进行干预。在监视屏上（3.14.1.7），可检查系统运行的参数。注：在开关上的一个指示灯显示了泵的状态。注：如果冷水箱的水位非常低（EGLE03）或者系统发现了泵的功能不正常时，都会将泵停止。注：将减压器（EGPV04）设在5bar，以便保护水泵和回路不至产生超压。4.6刀盘回转在正常模式下，刀盘的回转速度可在03.75rpm范围。在01.15rpm范围可获得最大扭矩。可以通过调整获得上述回转速度以获得最优的扭矩，或增大或减小刀盘所需的总推力。刀盘回转速度必须适应于所开挖的地层条件，在软土用低速，在岩石用高速。由于有2个刀盘回转传感器，必须注意盾构机的回转。4.7前进、方向、控制4.7.1推进油缸。盾构机1331/310/S7上装备有2x10双排主推进油缸4.7.2启动在主控制盘上：将开关THRUST/ARTICULATION置于ON位置，即选择JZ2200；将PU开关置于ON位置，启动液压泵装置JZxx；在监视屏上选择所需要的油缸：在主控制盘上：将工作模式（MODE）选择开关置于开挖（ExCAVATION）位置；对于每组油缸，将每组（SECTOR）的电位计置于所需最大压力的初始值（以据前一个工作行程而来）；将推进油缸的流量调节FLOWADJUSTMENT电位计置于零；将2位选择开关ExTENSION置于ON位置，启动开挖循环；借助推力油缸的流量调节FLOWADJUSTMENT电位计，设定所需的最大压力，即泵压力。借助每组SECTOR相关的电位计，调整每组油缸所需的压力。在监视屏（3.14.3.1），检查参数的变化，特别是：每组的调向（Steering）压力PF2110，PF2210，PF2310，PF2410；每组油缸的行程58B10，58B3，54B2，54B3；4.7.3停止在监视屏上检查承压隔板上土压是否足够在主控制盘上：将推力油缸泵的流量调节（FLOWADJUSTMENT）电位计置于零；将2位选择开关ExTENSION置于OFF位置，停止开挖循环。注：操作手可通过改变以下参数来调整推力值：盾构机掘进速度；或切削速度。4.7.4推力值在风化岩地层（采用盘形滚刀）和在正常条件下，最大总推力必须在10,000kN14,000kN之间。在软土地层（采用割刀）和在正常条件下，最大总推力必须在16,000kN24,000kN之间。注：对于刀盘前面土压力变化量为1bar时所需的推力约为3,200kN。当掘进停止时，油缸上的静推力值决不会超过12,000kN，因为总推力是施加在刀盘上的。注：在正常运行条件下，根据掘进的设计，刀盘上的允许推力应为所安装的总推力能力的1/3，即12,000kN。（当油压为340bar时，总推力为36,000kN）。总是应该提醒盾构机的监理工程师留意推力值的任何突然变化，以便立即查找原因。4.7.5推力分配只需要再稍稍改变推力作用点便可将盾构机引导到所要求的方向上。4.7.6管片安装模式推进油缸用来管片环的安装，并在闭合模式运行时，保持盾构机顶紧着掌子面。4.8渣土的排除开挖下来的渣土从开挖室里往外排出是依靠螺旋输送机。螺旋输送机以可变的转速、按顺时针方向旋转。注：通过在盾构机控制盘上检查“皮带输送机回转”指示灯在ON位置，来确定皮带输送机确实处于运转状态。注：螺旋输送机在顺时针方向以可变的速度回转。而在逆时针方向时，回转速度预设为5rpm。注：在将低速改换到高速之前，液压必须会低于100bar（灯闪亮）5秒钟，且速度会低于10rpm注：在打开出渣闸门之前，最好慢慢地启动螺旋输送机。5、其他注意事项5.1注意落实督促电瓶车司机行车前的准备情况。5.2做好盾构机的防火工作。5.3注意管片行车的安全。5.4注意高压电缆的保护。5.5落实各项检查做好记录。5.6做好盾构机的保养清洁工作。5.7做好带压作业的准备工作。第 7 页 共 12 页盾构隧道防水堵漏技术1国内外隧道建设及防水情况国内外已建成大量地铁、隧道，逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系，但是在隧道及地下工程的防水方面认识则相对落后。地铁不可避免地要经过含水量较高的地层（如上海地铁所处地层大多为饱和含水软粘土层），所以必将受到地下水的有害作用。如果没有可靠的防水、堵漏措施，地下水就会侵入隧道，影响其内部结构与附属管线，乃至危害到地铁的运营和降低隧道使用寿命。盾构隧道渗漏水的位置是管片的接缝、管片自身小裂缝、注浆孔和手孔等。其中以管片接缝处为防水重点。通常接缝防水的对策是使用密封材料，以西德为代表的欧洲方面，采用非膨胀合成橡胶，靠弹性压密，以接触面压应力来止水，以耐久性与止水性见长。德国PHOENIx公司提供的隧道衬砌合成橡胶垫就是其中较典型的形式，其工作机理如图1所示。以日本为代表的方面，则采用水膨胀橡胶，靠其遇水膨胀后的膨胀压止水。它的特点是可使密封材料变薄、施工方便，但耐久性尚待验证。国内主要采用水膨胀橡胶，并已开始研究开发水膨胀类材料与密封垫两者的复合型。2盾构法隧道的防水设计方法防水方法包括结构自防水和其它附属措施，如管片外防水涂层、管片接缝防水、做二次衬砌等。2.1管片结构的自防水结构自防水是首选的防水措施，主要方法为管片材料采用防水混凝土。地铁结构物一般用普通防水混凝土，而盾构隧道衬砌由预制管片拼装而成，多用外加剂防水混凝土，抗渗可达S12以上，渗透系数K10-11cms.2.2管片外防水涂层管片外防水涂层需根据管片材质而定，凡有较深裂纹的管片一般都要增加外防水涂层。对钢筋混凝土管片而言，一般要求：涂层应能在盾尾密封钢丝刷与钢板的挤压摩擦下仍保持完好；当管片弧面的裂缝宽度达0.3mm时，仍能抗0.6MPa的水压，长期不渗漏；涂层应具有防迷流的功能，其体积电阻率、表面电阻率要高；涂层应具有良好的抗化学腐蚀、抗微生物侵蚀能力和足够的耐久性；涂层要有良好的施工季节适应性，施工简便，成本低廉。但应指出，若管片制作质量高，采用抗侵蚀水泥，不做外防水层也是可以的。2.3管片接缝防水管片接缝防水包括弹性密封垫防水、嵌缝防水和向接缝内注入聚氨酯药液等。下面介绍可靠性高的弹性密封垫防水的各种要求：（1）功能要求短期防水要求密封材料因压缩产生的接触面应力大于设计水压力；长期防水要求接触面应力不小于设计水压力；密封垫在设计水压力下允许张开值应满足下式：BD（min0.5D）十。十s式中：环缝中弹性防水密封垫在设计水压力下允许的缝张开值（mm）；min隧道纵向挠曲的最小曲率半径（mm）；D衬砌外径（mm）；B管片宽度（mm）；。生产、施工中可能产生的环缝间隙（mm）；s邻近建筑物引起的接缝张开值（mm）。（2）耐久性要求包括防水功能耐久性、耐水性、耐动力疲劳性、耐干湿疲劳性、耐化学腐蚀性等。（3）密封材料种类可分为单一材料的、合成材料的及水膨胀的。现多采用水膨胀橡胶。它大大改善了盾构法隧道的防水性，是今后的发展方向。在设计时必须根据实际情况确定合适的膨胀倍率、膨胀时间及环境可能造成的影响。3隧道渗漏水机理引起隧道渗漏水的原因主要是防水材质不良或违反操作规程造成的，具体可分为以下几类：管片在制作时养护不合理，表面出现气孔和龟缩裂缝；管片在运输、拼装中受挤压、碰撞，缺边掉角；水膨胀橡胶粘贴不牢，或下坡时过早浸水使膨胀止水效果降低；管片拼装质量差，螺栓未拧紧，接缝张开过大；手孔、螺栓孔、注浆孔等薄弱部位未加防水垫片，封孔施工质量差。4上海地铁二号线隧道堵漏实例4.1工程概况上海地铁二号线区间隧道采用盾构法施工，东昌路东方路段位于浦东新区，其防水部分由上海市隧道工程设计院设计，上海市基础工程公司施工。隧道的衬砌为预制钢筋混凝土管片，外径6200mm，内径5500mm，环宽1000mm.管片7昆凝土C50、S8，衬砌环缝及纵缝间防水采用弹性密封衬垫。该圆形隧道的标准断面如图2所示。地铁途经三个地质层：人工填土；表层土；第1层软土。隧道大部分埋设于该层软土中，它主要为灰色淤泥质粘土、粘土、粉质粘土加薄层粉砂，含水率43.1一57.9，垂直渗透系数10-6一10-7cms，水平渗透系数根据层理不同差别很大。xx年4月，在隧道竣工验收之前，笔者应上海市基础工程公司委托，对该区段隧道的渗漏水进行了调查，并提出了治理措施。4.2渗漏情况调查经初步勘察，该区间段衬砌管片总体防水质量是好的，但进出洞口部位渗漏较为严重。对上行线进洞口l00环做了详细调查，结果如下：（1）该区间渗漏水主要为管片接缝处渗漏水。进洞25环虽然做了纵环整环嵌缝，但因为一些环缝宽度不均匀，嵌入工字条后不能相互粘贴牢，而加封的水泥层又较薄，达不到防水目的，因而有几环渗漏很严重，个别接缝处甚至有严重线漏。（2）该区间隧道为两头高、中间低。盾构在下坡段推进时，盾尾容易形成积水，从而使底部弹性密封垫过早遇水膨胀，防水能力下降，所以下坡段底部渗漏较上坡段严重。4.3渗漏处理方案根据不同部位、渗漏水的不同形式，采取下列具体处理措施：（1）环纵缝的线漏、滴漏以及两腰渗漏水处宜采用注浆堵漏，即在渗漏严重处先打一小孔，插入塑料细管引排渗漏水，同时插入另一浆管压注聚氨酪浆材封堵渗水通道，当确认不渗漏水时剪断注浆管（对有多处渗漏水点情况，应先上后下，最后封堵两腰）。在埋管处用快凝水泥封缝，周围纵环采用工字形水膨胀腻子条加封氯丁胶乳水泥作整环嵌缝处理。对于已做工字条嵌缝但仍有渗漏的环缝，在注浆堵水后，宜取出工字条，涂刷界面剂，再用快凝水泥封缝。（2）0.15mm以下潮湿裂缝或微裂缝可采用无机水性高渗透密封剂涂刷封闭处理（如AS混凝土墙面涂料，SWF水泥密封材料等）。（3）对o.20mm以上的微裂缝也应注浆，采用聚合物砂浆类，用氯丁胶乳、卤偏乳液、丙烯酸乳液等涂抹封闭。（4）对于集中渗漏区段，可利用回填注浆孔钻穿管片注入超细早强水泥和水溶性聚氨酪浆液。管片打穿时，考虑到注浆孔涌泥，配以橡塞密封装置。（5）区间7昆凝土管片存在的边、角缺损部位，可采用高强、快凝、粘结良好的修补材料，如NC聚合物快速修补剂。4.4二次调查按照上述防水堵漏方案，经过2个多月的施工，渗漏情况已明显好转，绝大多数的线漏、渗漏都已消除，只有个别地方还有少量渗水，基本上达到设计要求，证明方案是行之有效的。该工程也已被上海市市政局质检站定为优质工程。第 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