发布时间 : 星期一 文章05兰州轨道一号线TJI-5标马土区间常压及带压开仓安全专项施工方案(0721) - 图文更新完毕开始阅读
马土区间带压开仓作业专项安全施工方案 4 5 6 隔膜泵 空压机 电焊机 6m3 台 台 台 1 1 1 第四章 盾构开仓作业方案
4.1需开仓作业的情况
表4.1-1开仓作业的各种情况 序 1 2 3 4 5 6 7 需开仓作业的情况 按计划检修刀盘 刀盘卡死不能恢复转动 刀具更换 刀盘前异物处理 临时停机检修处理 开挖仓内设备维修 其他需进仓处理的情况 计划/预期频次 每200m一次 高 每200m一次 低 高 低 低 备注 按计划，主动 被动 主动 被动 被动 被动 被动 4.2开仓作业位置的选定
确定开仓作业的位置应符合以下几个方面的要求：
1、地质条件自立性较好，较密实，易于进行降水和地面加固措施，或易于形成保压环境；
2、不危及周边环境，如房屋建筑、地下构筑物、管线、车辆、行人等，便于施工围挡展开施工的位置；
3、施工功效高可最大限度降低对施工工期的影响，即在开仓作业停机期间，可并行完成其他施工任务，而不造成太大的工期延误或工期浪费。
4、进仓作业位置应在准备期由项目部讨论确定，并根据后期掘进及监测的实际情况进行调整。
5、因突发设备故障造成临时停机开仓作业的，应按照上述顺序对危险因素进行逐条排除后方能确定开仓位置。
4.3开仓作业方案的选定
表4.3-1开仓作业方案选定表
序号 1 2 开仓作业位置周边环境 以刀盘为中心2D范围内有民房、楼房、桥梁、铁路及危旧构建物 隧道穿越主干道路 可围挡施工降水井及执行地面加固措施条件 适合开仓作业方法 常压 √ 带压 √ 中铁十六局集团有限公司兰州轨道交通1号线TJI-05标段项目经理部 7 China Railway 16TH Group CO.,Ltd
马土区间带压开仓作业专项安全施工方案 不具备围挡施工降水井及执行地面加固措施条件 3 4 5 以刀盘为中心2D范围内有重要通信线缆、电力、燃气等危险管线 隧道穿越空闲地段 隧道穿越降水效果不佳路段 √ √ √ √ 开仓作业是危险性较高的施工作业工法，在不需要开仓作业即可解决问题的情况下，尽量选择不开仓作业的方案。因此在确定选用该工法前，必须对所遇到的问题作出充分地分析和预判。一般应对当前问题进行列表分析，理清问题原因并给出处理措施和处理方案。在确定必须进行开仓作业的情况下，再根据当前工程的水文地质条件、设备的运行状态，目前所面临的问题以及当前的掘进参数、出渣情况和地表监测数据的来选择确定开仓作业的确切位置和确切的作业方案。
4.4马土区间开仓作业施工计划
根据地质条件及施工计划拟在表4.4-1所述位置进行开仓检修作业，本作业计划为正常作业计划。由于本标段地层条件基本一致，因此其他不在本计划范围内的临时开仓作业参考本方案内的步骤及措施。
表4.4-1开仓作业计划
序 1 2 3 4 计划开仓位置 马土1#联络通道 马土区间 马土2#联络通道 临时开仓作业 开仓作业里程 环数 15+861.225 416环 16+113.225 626环 16+366.225 836环 按实际 按实际 开仓方式 开仓作业目的 常压检修 常压维保 带压检修 检修刀盘 常压检修 常压维保 按需要 按实际需要 备注 计划 4.4.1马土区间16+113.225
图4.4-3马土区间16+113.225处地质剖面示意图
表4.4-4马土16+113.225开仓作业预期参数 作业位置 马土区间 作业里程 16+113.225 作业方式 带压检查 作业目的 刀具及设备检修 作业压力 0.9bar 隧道埋深 17m 地质条件 3-11卵石层 地下水埋深 6.5m 4.4.2马土区间其他临时作业位置
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马土区间带压开仓作业专项安全施工方案
因突发故障或其他原因需在计划外位置进行临时开仓作业时，根据临时作业位置的地质条件和周边环境条件，以及需处理的问题选择开仓作业的方式。
4.5 带压开仓作业前的施工准备
4.5.1创造带压进仓作业环境
1、加大同步注浆量与二次注浆
在停机前的5～10环加大同步注浆量，以加强盾尾后部开挖隧洞与管环外建筑空隙的充填，降低气体散失量或地下水的渗透量。注浆量可加大至理论注浆量的2.5倍（10m3左右）。加大注浆量时应注意同步注浆压力应与盾构机切口压力匹配，以防浆液回灌至开挖仓。另需提高浆液的稠度比重，缩短凝结时间以达到快速形成封闭空间的效果。
在停机前盾尾后2～5环利用管片的吊装孔进行二次注浆，加强封堵作用。 2、施作泥膜
在停机后使用调制膨化好的高浓度泥浆，将开挖仓渣土进行置换，置换过程中调整Samson气压仓压力使盾构机切口压力稍高于正常掘进施工时工作压力0.2～0.5bar，以提高泥膜护壁效果，渣土置换完成后保持刀盘低速转动的同时，保持气垫压力1～2个小时，以保证泥膜护壁形成的质量。
停机置换浓泥浆的参考参数如下：比重1.1～1.3g/cm3，粘度35～45s。 3、封堵气体逃逸通道
（1）掌子面：渣土置换完成后，将掌子面使用参数较好的特制膨润土泥浆进行多次压注，使得掌子面表层形成较好的泥膜护壁，降低掌子面漏气率。
（2）盾尾：a、在停机前2环加大同步注浆量，使开挖孔隙回填充实。b、停机后在盾尾后2～5环，通过注浆孔采用双液浆进行全封堵。c、加大油脂注入量，将盾尾刷密封腔封堵密实，防止气体从盾尾刷处泄漏。
（3）盾体：通过盾体预留孔向地层内注入特制膨润土浆，将成形隧洞与盾体间的间隙封堵密实。。
（4）在上述加固完成后，如还有漏气通道，则可利用膨胀性材料通过相应的注浆通道进行封堵。膨胀性材料遇水膨胀后可有效封堵空隙，降低漏气率。
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图4.5-1 开挖面示意漏气图 马土区间带压开仓作业专项安全施工方案
在使用上述方法封堵漏气通道时，要注意防止浆液回灌到开挖仓或浆液固结盾体。 （5）使用上述方法封堵漏气通道时，要注意防止浆液回灌到开挖仓或浆液固结盾体。 4.5.2检查调试空气压缩设备及带压进仓作业设备
带压进仓前必须对空气压缩设备、流量调节设备、带压进仓记录仪、人闸仓、副仓及其附属计量装置（压力表、流量表）、仓内加热设备、空气检测仪、呼吸面罩等设备进行全方位的检查调试。确保带压进仓期间上述设备都可靠运转。相关设备检查调试由专人负责，并将检查过程记录在案，由操仓手及现场负责人签字确认。 4.5.3确定工作压力并实施保压实验
1、带压进仓工作压力计算
（1）根据准备开仓作业位置的地质和水文条件，计算开挖仓理论工作压力； （2）利用理论工作压力进行现场试验，如能保证开挖面稳定则可确定为安全工作压力；
（3）带压开仓作业的设定压力应略高于工作压力10~20kpa。 （4）带压作业压力设定简例（理论计算压力为参考设定压力，实际工作压力需操仓员经过保压试验后确定）。
取带压作业位置里程：YDK15+610.338为例。
截面处基本地质参数： h1—隧道顶埋深水位，8.0m； h2—隧道底埋深水位，14.4m； KO—表2.7-3 静止侧压力系数，这里取2-10层的0.33；
γ—地层平均容重，γ=（6.1*17.1+8.7*23+8.0*25）/22.8≈22.1kN；
预压力一般取20Kpa(经验值)，所以开挖仓切口压力： 压力计算公式：刀盘中心位置压力=地下水压+土压+预压 水压力=（h1+h2）/2=（8.0+14.4）/2=11.2m =112Kpa=1.12bar。 土压力= KO*[(γ-γW)*h+γ*(H-h)]
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图4.5-2拟带压作业位置地质剖面图