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1、盾构法隧道施工专项应急预案1 .总那么编制目的贯彻执行“平安第一、预防为主、综合治理”的方针及相关规定、制度,针对本 工程工程特点,以及盾构机进出洞、掘进过程中可能出现的涌砂涌水等危险情况,根 据生产经营单位生产平安事故应急预案编制导那么中的应急预案的编制要求,制定 本专项应急预案,以确保工程顺利进展,保障施工作业人员和工程部财产平安,预防 和控制潜在的事故或紧急情况的发生,最大限度降低事故造成的损失程度和不利影 响。1.1 编制依据1、平安法2、突发事件应对法3、建设工程平安生产管理条例4、平安生产事故报告与调查暂行规定5、生产平安事故信息报告和处置方法6、城市轨道交通质量平安检查指南(试行
2、)7、生产经营单位平安生产事故应急预案编制导那么8、城市轨道交通建设工程质量平安事故应急预案管理方法9、突发事件总体应急预案10、轨道集团平安生产管理方法(试行)11、轨道集团工程质量平安事故综合应急预案(试行)12、轨道集团风险工程分级管理方法(试行)适用范围本预案适用于集团在盾构机进出洞、掘进过程中可能出现的涌砂涌水等 危险的预防和应急处置。1.2 工作原那么以人为本,减少危害:把保障施工场地职工群众的生命平安和身体健康放在第一 位,最大程度地预防和减少雨雪冻凝天气平安事故灾难造成的人员伤亡作为首要任 务。切实加强应急救援人员的平安防护,充分发挥人的主观能动性,充分发挥工程部 止盾构上浮现
3、象;正确操作盾构,按时保养设备,保证机械设备的完好。4.4、治理方法施工过程中在管片拼装时加贴楔子,调正管片环面与轴线的垂直度,便于盾构 推进纠偏控制;在管片拼装时尽量利用盾壳与管片间隙作隧道轴线纠偏,改善推进后座条件;用注浆的方法对隧道作少量纠偏,便于盾构推进轴线的纠偏。5、盾构进洞时姿态突变5. 1现象盾构进洞后,最后几环管片往往与前几环管片存在明显的高差,影响了隧道的有 效净尺寸。5.2、原因分析盾构进洞时,由于接收基座中心夹角轴线与推进轴线不一致,盾构姿态产生突 变,盾尾使在其内的圆环管片位置产生相应的变化;最后两环管片在脱出盾尾后,与周围土体间的空隙由于洞口处无法及时地填 充,在重力
4、的作用下产生沉降。5. 3、预防措施盾构接收基座要设计合理,使盾构下落的距离不超过盾尾与管片的建筑空隙; 将进洞段的最后一段管片,在上半圈的部位用槽钢相互连结,增加隧道刚度; 在最后几环管片拼装时,注意对管片的拼装螺栓及时复紧,提高抗变形的能力; 进洞前调整好盾构姿态,使盾构标高略高于接收基座标高。5.4、 治理方法在洞门密封钢板未焊接以前,用整圆装置将下落的管片向上托起,纠正误差。6、盾构进、出洞时洞口土体大量流失6. 1、现象进出洞时,大量的土体从洞口流入井内,造成洞口外侧地面大量沉降。6.4、 原因分析洞口土体加固质量不好,强度未到达设计或施工要求而产生塌方,或者加固不 均匀,隔水效果差
5、,造成漏水、漏泥现象;在凿除洞门混凝土或拔除洞门钢板桩后,盾构未及时靠上土体,使正面土体失 去支撑造成塌方;洞门密封装置安装不好,止水橡胶帘带内翻,造成水土流失;洞门密封装置强度不高,经不起较高的土压力,受挤压破坏而失效;盾构外壳上有突出的注浆管等物体,使密封受到影响;进洞时未能及时安装好洞圈钢板;进洞时土压力末及时下调,致使洞门装置被顶坏,大量井外土体塌入井内。6.5、 预防措施洞口土体加固应提高施工质量,保证加固后土体强度和均匀性;洞口封门撤除前应充分做好各项进、出洞的准备工作;洞门密封圈安装要准确,在盾构推进的过程中要注意观察,防止盾构刀盘的周 边刀割伤橡胶密封圈。密封圈可涂牛油增加润滑
6、性;洞门的扇形钢板要及时调整,改 善密封圈的受力状况;在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的凸出物体,在相应位置设计可 调节的构造,保证密封的性能;盾构进洞时要及时调整密封钢板的位置,及时地将洞口封好;盾构将进入进洞口土体加固区时,要降低正面的平衡压力。6.6、 治理措施(1)根据水流的方向,判断地层加固区的薄弱位置,尽可能快的对相应位置从地 面进行补钻,并注以双液浆加固。(2)翻开旋喷接头下的泄水阀排水,必要时在土仓内增加潜水泵抽水,(3)根据水的混浊程度和彦直色等判断水土的流失是否引起别处的地表过度沉降。 安排专人在对地面进行巡逻检查,有可疑情况及时上报。(4)向土仓内加入膨润土和返冒
7、的泥浆,并快速空转刀盘搅拌土仓的土,同时加 入适量的泡沫剂改良,提高止水效果。(5)涌水较大时,会造成地表沉降等,时刻监视地表情况,每隔一小时监测一次, 发现问题及时汇报。(6)适当加大千斤顶的推力,防止因涌水造成刀盘前面土体坍塌。5. 2盾构掘进施工突发事件预防措施盾构掘进是盾构法隧道施工的主要工序,要保证隧道的实际轴线和设计轴线相吻 合,并确保管片圆环拼装质量,使隧道不漏水,地面不产生大的变形。1、土压平衡式盾构正面阻力过大1.1、 现象盾构推进过程中,由于正面阻力过大造成盾构推进困难和地面隆起变形。1. 2原因分析盾构刀盘的进土开口率偏小,进土不畅通;盾构正面地层土质发生变化;盾构正面遭
8、遇较大块状的障碍物;推进千斤顶内泄漏,达不到其本身的最高额定油压;正面平衡压力设定过大;刀盘磨损严重。1.3、 预防措施合理设计进土孔的尺寸,保证出土畅通;隧道轴线设计前,应对盾构穿越沿线作详细的地质勘查,摸清沿线影响盾构推 进的障碍物的具体位置、深度,以使轴线设计考虑到这一状况;详细了解盾构推进断面内的土质状况,以便及时优化调整土压设定值、推进速 度等施工参数;经常检修刀盘和推进千斤顶,确保其运行良好;合理设定平衡压力,加强施工动态管理,及时调整控制平衡压力值。1.4、 治理方法采取辅助技术,尽量采取在工作面内进行障碍物清理,在条件许可的情况下, 也可采取大开挖施工法清理正面障碍物;增添千斤
9、顶,增加盾构总推力。2、土压平衡盾构正面平衡压力的过量波动2. 1、现象在盾构推进及管片拼装的过程中,开挖面的平衡土压力发生异常的波动,与理论 压力值或设定压力值发生较大的偏差。2.3、 原因分析推进速度与螺旋机的旋转速度不匹配;当盾构在砂土土层中施工时,螺旋机摩擦力大或形成土塞而被堵住,出土不畅, 使开挖面平衡压力急剧上升;盾构后退,使开挖面平衡压力下降;土压平衡控制系统出现故障造成实际土压力与设定土压力的偏差。2.4、 3、预防措施正确设定盾构推进的施工参数,使推进速度与螺旋机的出土能力相匹配;当土体强度高,螺旋机排土不畅时,在螺旋机或土仓中适量地加注水或泡沫等 润滑剂,提高出土的效率。当
10、土体很软,排土很快影响正面压力的建立时,适当关小 螺旋机的闸门,保证平衡土压力的建立;管片拼装作业,要正确伸、缩千斤顶,严格控制油压和伸出千斤顶的数量,确 保拼装时盾构不后退;正确设定平衡土压力值以及控制系统的控制参数;加强设备维修保养,保证设备完好率,确保千斤顶没有内泄漏现象。2.5、 治理方法向切削面注入泡沫、水、膨润土等物质,改善切削进入土仓内的土体的性能, 提高螺旋机的排土能力,稳定正面土压;维修好设备,减少液压系统的泄漏;对控制系统的参数重新进行设定,满足使用要求。3、土压平衡盾构螺旋机出土不畅3. 1、现象螺旋机螺杆形成“土棍”,螺旋机无法出土,或螺旋机内形成阻塞,负荷增大, 电动
11、机无法带动螺旋机转动,不能出土。3.3、 原因分析盾构开挖面平衡压力过低,无法在螺旋机内形成足够压力,螺旋机不能正常进 土,也就不能出土;螺旋机螺杆安装与壳体不同心,运转过程中壳体磨损,使叶片和壳体间隙增大, 出土效率降低;盾构在砂性土及强度较高的黏性土中推进时,土与螺旋机壳体间的摩擦力大, 螺旋机的旋转阻力加大,电动机无法转动;大块的漂砾进入螺旋机,卡住螺杆;螺旋机驱动电动机因长时间高负荷工作,过热或油压过高而停止工作。3.4、 预防措施螺旋机打滑时,把盾构开挖面平衡压力的设定值提高,盾构的推进速度提高, 使螺旋机正常进土;螺旋机安装时要注意精度,运转过程中加强对轴承的润滑;降低推进速度,使
12、单位时间内螺旋机的进土量降低,螺旋机电动机的负荷降低;在螺旋机中加注水、泥浆或泡沫等润滑剂,使土与螺旋机外壳的摩擦力降低, 减少电动机的负荷。3.5、 治理方法翻开螺旋机的盖板,清理螺旋机的被堵塞部位;将磨损的螺旋机螺杆更换。4、盾构掘进轴线偏差4. 1、现象盾构掘进过程中,盾构推进轴线过量偏离隧道设计轴线,影响成环管片的轴线。4.3、 原因分析盾构超挖或欠挖,造成盾构在土体内的姿态不好,导致盾构轴线产生过量的偏 移;盾构测量误差,造成轴线的偏差;盾构纠偏不及时,或纠偏不到位;盾构处于不均匀土层中,即处于两种不同土层相交的地带时,两种土的压缩性、 抗 压强度、抗剪强度等指标不同;盾构处于非常软
13、弱的土层中时,如推进停止的间歇太长,当正面平衡压力损失 时会导致盾构下沉;拼装管片时,拱底块部位盾壳内清理不干净,有杂质夹杂在相邻两环管片的接 缝内,就使管片的下部超前,轴线产生向上的趋势,影响盾构推进轴线的控制;同步注浆量不够或浆液质量不好,泌水后引起隧道沉降,而影响推进轴线的控 制;浆液不固结使隧道在大的推力作用下引起变形。4.4、 预防措施正确设定平衡压力,使盾构的出土量与理论值接近,减少超挖与欠挖现象,控 制好盾构的姿态;盾构施工过程中经常校正、复测及复核测量基站;发现盾构姿态出现偏差时应及时纠偏,使盾构正确地沿着隧道设计轴线前进;盾构处于不均匀土层中时,适当控制推进速度,多用刀盘切削
14、土体,减少推进 时的不均匀阻力。也可以采用向开挖面注入泡沫或膨润土的方法改善土体,使推进更 加顺畅;当盾构在极其软弱的土层中施工时,应掌握推进速度与进土量的关系,控制正 面土体的流失;拼装拱底块管片前应对盾壳底部的垃圾进行清理,防止杂质夹杂在管片间,影 响隧道轴线;在施工中按质保量做好注浆工作,保证浆液的搅拌质量和注入的方量。4.5、 治理方法调整盾构的千斤顶编组或调整各区域油压及时纠正盾构轴线;对开挖面作局部超挖,使盾构沿被超挖的一侧前进;盾构的轴线受到管片位置的阻碍不能进行纠偏时,采用楔子环管片调整环面与 隧道设计轴线的垂直度,改善盾构后座面。5、盾构过量地自转5. 1、现象盾构推进中盾构
15、发生过量的旋转,造成盾构与车架连接不好,设备运行不稳定, 增加测量、封顶块拼装等困难。5.3、 原因分析盾构内设备布置重量不平衡,盾构的重心不在竖直中心线上而产生了旋转力 矩;盾构所处的土层不均匀,两侧的阻力不一致,造成推进过程中受到附加的旋转 力矩;在施工过程中刀盘或旋转设备连续同一转向,导致盾构在推进运动中旋转;在纠偏时左右千斤顶推力不同及盾构安装时千斤顶轴线与盾构轴线不平行。5. 3预防措施安装于盾构内的设备作合理布置,并对各设备的重量和位置进行验算,使盾构 重心位于中线上或配置配重调整重心位置于中心线上;经常纠正盾构转角,使盾构自转在允许范围内;根据盾构的自转角,经常改变旋转设备的工作
16、转向。5.4、 治理方法可通过改变刀盘或旋转设备的转向或改变管片拼装顺序来调节盾构的自转角 度;盾构自转量较大时,可采用单侧压重的方法纠正盾构转角。6、盾构后退6. 1、现象盾构停止推进,尤其是拼装管片的时候,产生后退的现象,使开挖面压力下降, 地面产生下沉变形。6.4、 2原因分析盾构千斤顶自锁性能不好,千斤顶回缩;千斤顶大腔的平安溢流阀压力设定过低,使千斤顶无法顶住盾构正面的土压 力;盾构拼装管片时千斤顶缩回的个数过多,并且没有控制好最小应有的防后退顶 力。6.3、 预防措施加强盾构千斤顶的维修保养工作,防止产生内泄漏;平安溢流阀的压力调定到规定值;拼装时不多缩千斤顶,管片拼装到位及时伸出
17、千斤顶到规定压力。6.4、 治理方法盾构发生后退,应及时采取预防措施防止后退的情况进一步加剧,如因盾构后退 而无法拼装,可进行二次推进。7、盾尾密封装置泄漏7. 1、现象地下水、泥及同步注浆浆液从盾尾的密封装置渗漏进入盾尾的盾壳和隧道内,严 重影响工程进度和施工质量,甚至对工程平安带来灾难。7.2、 原因分析管片与盾尾不同心,使盾尾和管片间的空隙局部过大,超过密封装置的密封功 能界限;密封装置受偏心的管片过度挤压后,产生塑性变形,失去弹性,密封性能下降;盾尾密封油脂压注不充分,盾尾钢刷内侵入了注浆的浆液并固结,盾尾刷的弹 性丧失,密封性能下降;盾构后退,造成盾尾刷与管片间发生刷毛方向相反的运动
18、,使刷毛反卷,盾尾 刷变形而密封性能下降;盾尾密封油脂的质量不好,对盾尾钢丝刷起不到保护的作用,或因油脂中含有 杂质堵塞泵,使油脂压注量达不到要求。7.3、 3、预防措施严格控制盾构推进的纠偏量,尽量使管片四周的盾尾空隙均匀一致,减少管片 对盾 尾密封刷的挤压程度;及时、保量、均匀地压注盾尾油脂;控制盾构姿态,防止盾构产生后退现象;采用优质的盾尾油脂,要求有足够的粘度、流动性、润滑性、密封性能。7.4、 治理方法对已经产生泄漏的部位集中压注盾尾油脂,恢复密封的性能;管片拼装时在管片反面塞人海绵,将泄漏部位堵住有多道盾尾钢丝刷的盾构,可将最里面的一道盾尾刷更换,以保证盾尾刷的密 封性;从盾尾内清
19、除密封装置钢刷内杂物。8、盾构切口前方地层过量变形8. 1、现象在盾构推进过程中,切口前方地面出现超量沉降或隆起。8.2、 原因分析地质状况发生突变;施工参数设定不当,如平衡土压力设定值偏低或偏高,推进速度过快或过慢;盾构切削土体时超挖或欠挖。8.3、 预防措施详细了解地质状况,及时调整施工参数;尽快摸索出施工参数的设定规律,严格控制平衡压力及推进速度设定值,防止 其波动范围过大;按理论出土量和施工实际工况定出合理出土量。8.4、 治理方法根据地面监测情况,及时调整盾构施工参数,如推进速度、平衡压力、出土量等。9、运输过程中管片受损9. 1、现象在管片垂直运输与水平运输过程中,将管片边角撞坏。
20、9.2、 原因分析行车吊运管片时,管片由于晃动而碰撞行车支腿或其他物件,造成边角损坏;管片翻身时碰擦边角,引起损坏;管片堆放时垫木没有放置妥当;用钢丝绳起吊管片时钢丝绳将管片的棱边勒坏;运输管片的平板车颠簸跳动,造成管片损坏;管片叠放在隧道内时未垫枕木,造成边角损坏;在管片吊放时,放下动作过大,使管片损坏。9.3、 预防措施行车操作要平稳,防止过大的晃动;管片使用翻身架翻身,或用专用吊具翻身,保证管片翻身过程中的平稳;地面堆放管片时上下两块管片之间要垫上垫木;设计吊运管片的专用吊具,使钢丝绳在起吊管片的过程中不碰到管片的边角;采用运输管片的专用平板车,加设避振设施;叠放的管片之间垫好垫木;工作
21、面储存管片的地方放置枕木将管片垫高,使存放的管片与隧道不产生碰 撞。9.4、 治理措施已碰撞损坏的管片及时进行修补,损坏较重的管片运回地面进行整修,更换新的 管片。5. 3盾构机械设备突发事件预防措施1. 盾构刀盘轴承失效2. 1、现象盾构刀盘轴承失效,刀盘无法转动,盾构失去切削功能无法推进。2.2、 原因分析盾构刀盘轴承密封失效,砂土等杂质进入轴承内,使轴承卡死。滚柱无法在滚 道内滚动,轴承损坏;封腔的润滑油脂压力小于开挖面平衡压力,易引起盾构正面的泥土或地下水夹 着杂质进入轴承,使轴承磨损,间隙增大,从而导致保持架受外力破坏而使滚柱散 乱,轴承无法转动而损坏;轴承的润滑状态不好,使轴承磨损
22、严重,进而损坏。2.3、 预防措施设计密封性能好、强度高的土砂密封,保护轴承不受外界杂质的侵害;密封腔内的润滑油脂压力设定要略高于开挖面平衡压力,并经常检查油脂压 力;经常检查轴承的润滑情况,对轴承的润滑油定期取样检查。2.4、 治理方法修复轴承。2、盾构推进压力低3. 1、现象盾构推进压力无法到达推进所需的压力值。3.2、 原因分析推进主溢流阀损坏,压力无法调到需要的压力值;推进油泵损坏,无法输出需要的压力;阀板或阀件有内泄漏,无法建立起需要的压力;密封圈老化或断裂,造成泄漏,无法建立起需要的压力;千斤顶内泄漏,无法建立需要的压力;推进、拼装压力转换开关失灵,无法建立推进所需的高压。3.3、
23、 预防措施不使系统长期工作在较高压力工况下;保证液压系统的清洁;保证油温不致过高,冷却系统要常开;经常检查液压系统,及时发现问题,进行修复。3.4、 治理方法修复或更换主溢流阀;修复或更换油泵;找出泄漏部件,予以更换修复;义务救援力量的骨干作用和职工群众的基础作用。居安思危,预防为主:高度重视工程部各施工场地的雨雪冻凝天气平安生产工作, 常抓不懈,防患于未然。增强忧患意识,坚持预防与应急相结合,常态与非常态相结 合,做好各种应对突发事件的各项准备工作。统一领导,分工负责:以工程经理为平安生产第一负责人,在工程部应急指挥部 统一领导下,各部门按照各自职责和权限,负责平安事故的应急管理和应急处置工
24、作。 工程部必须认真履行平安生产责任主体的职责,建立平安生产应急预案和应急机制0依靠科学,依法规范:应急救援工作,应确保应急预案的科学性和可操作性,增 强应急救援能力,并且根据施工现场的需要,持续改进。预防为主,平战结合:贯彻落实“平安第一、预防为主、综合治理”的方针,坚 持事故灾难应急与预防工作相结合。做好预防、预测、预警和预报工作,做好常态下 的风险评估、队伍建设、完善设施、预案演练等工作。2 .风险事故描述盾构机是个庞大的体系,其液压、电路、传动、操作等系统十分复杂,在向前掘 进和检修过程中,由于操作人员不熟练、不按规程操作或其他原因均有可能引发事故; 盾构超挖或欠挖,纠偏不及时、测量误
25、差与同步注浆量不够造成轴线偏差;盾构区间 隧道顶部覆土为杂填土、黄土状土、粉质粘土、细砂、中砂、粗砂,自稳能力差,盾 构掘进时平衡土压力过小,可能引起地面塌陷;受砂层和较大渗透率的影响,土仓内 不易形成不透水流塑性状态的硝土而不能建立土压平衡机理,或土仓压力不稳定,而 造成地表塌陷;隧道开挖范围为砂层,透水性强,开挖面容易产生涌水、涌砂,造成 细颗粒物质大量流失,引起开挖面失稳和地面塌陷;掘进过程中,实际出土量远大于 理论出土量,地层损失过大;盾构掘进过程中,如果同步注浆不及时,也会引起地面 塌陷;盾构隧道通过时,容易造成地基土体扰动,从而导致地面建筑物、构造物基础 变形、位移,结构开裂、破坏
26、;在检查、更换刀具时,必须清空出土仓内的局部碓土 以提供工作空间,原有的土压平衡被打破,由于砂层自稳能力差,掌子面土体容易坍 塌,导致作、山人员伤害,或引起地面坍陷;.组织机构及职责2.1 应急抢救领导小组工程部成立后即成立以工程经理为组长的应急救援领导小组其人员组成如下:更换老化或损坏的密封圈;更换千斤顶的密封装置,保证千斤顶的性能;修复或更换推进、拼装压力转换开关或电磁阀。3、盾构推进系统无法动作3. 1、现象盾构推进系统可以建立压力但千斤顶不动作。3.2、 原因分析换向阀不动作,使千斤顶无法伸缩;油温过高,连锁保护开关起作用而使千斤顶不能动作;刀盘未转动、螺旋机未转动等连锁保护开关起作用
27、而使千斤顶不能动作;先导泵损坏,无法建立控制油压,无法对液压系统进行控制;管路内混入异物,堵塞油路,使液压油无法到达;滤油器堵塞。3.3、 3、预防措施保持液压油的清洁,防止杂物混入油箱内,拆装液压元件时保持系统的清洁;按操作方法正确使用;发现故障及时修理,不随便将盾构的连锁开关短接,不强行启动盾构设备;按要求正确设定、调定好系统的压力。3.4、 治理方法检查控制电路是否故障,换向电信号是否传到电磁阀,修复电路。如换向阀卡 住,那么更换换向阀;先排除别的故障,再检查推进系统的故障;修复或更换先导泵;判断杂物在管路内的位置并设法取出;更换滤油器。4、液压系统漏油4. 1、现象液压系统的管路、管接
28、头漏油,影响液压系统的正常运行。4. 2原因分析油接头因液压管路震动而松动,产生漏油;“0”型圈密封失效,使油接头漏油;油接头安装位置困难,造成安装质量差,产生漏油;油温高,液压油的粘度下降,造成漏油;系统压力持续较高,使密封圈失效;系统的回油背压高,使不受压力的回油管路产生泄漏;密封圈的质量差,过早老化,使密封失效。4. 3、预防措施经常检查液压系统的漏油情况,发现漏点及时消除;结构设计、安装尺寸要合理;使用冷却系统,使油温保持在合适的工作温度内;注意控制系统压力,不要长时间在高压下工作;增大回油管路的管径,减少回油管路的弯头数量,使回油畅通;阀板、密封油箱油接头等结构的设计要合理。4.4、
29、治理方法将松动的油接头进行复紧;将漏油的油接头“0”型圈进行更换;采用特殊的扳手对位置狭小的油接头进行复紧。5、皮带运输机打滑5. 1现象皮带运输机打滑,驱动辐旋转而皮带不转,螺旋输送机排出的土堆积在皮带运输 机的进 料口,甚至堆积在隧道内,影响盾构推进。5.2、 原因分析皮带的张紧程度不够;皮带运输机的刮板刮土不干净,粘附在皮带上的土被带到驱动辑上,使皮带 打滑;在螺旋机中加水过多,或排出的土太湿,水或湿土流到皮带反面,引起皮带打 渭推进结束时来将皮带机上的土排干净就停机,下一次皮带运输机重载启动,使 皮带打滑。5.3、 预防措施在皮带安装并运行了一段时间后,皮带会变松,应将皮带张紧装置重新
30、调节到 适当的位置;经常调整刮板的位置,使刮板与皮带间的空隙保持在11. 5nlm之间;注意观察螺旋机内排出的土的干湿程度,调整加水流量;每次推进完毕,应将皮带运输机上的土全部排人土箱,皮带运输机启动时应是 空载启动。5.4、 治理方法清理驱动辑上粘附的粘土,清理皮带上粘附的粘土,进一步张紧皮带,如张紧装 置已调节到极限位置,应将皮带割短后重新接好再进行张紧。6、千斤顶行程、速度无显示6. 1、现象千斤顶行程、速度无显示,盾构推进控制困难。6.2、 原因分析冲水清理时有水溅到千斤顶行程传感器,使传感器损坏,无法检测数据;拼装工踩踏在千斤顶活塞杆,损坏了传感器的传感部件,使传感器无法检测数 据;
31、传感器的信号线断路,使信号无法传送到显示器。6.3、 预防措施进行清理时防止用水冲洗,以免电气设备漏电、短路等情况的发生;设计作业平台,使拼装工不站立到千斤顶活塞杆上作业;传感器的信号线布置部位要适当,施工人员注意不要踩踏到电线。6.4、 治理方法损坏的传感器进行更换;检查线路的断点,重新接线,恢复系统。7、盾构内气动元件不动作7. 1、现象盾尾油脂泵、气动球阀等气动元件不动作,使盾构无法正常推进。7.2、 原因分析系统存在严重漏气点,压缩空气压力达不到规定的压力值;受水汽等影响,使气动控制阀的阀杆锈蚀卡住;气压太高,使气动元件的回位弹簧过载而疲劳断裂,气动元件失灵。7、 3、预防措施安装系统
32、时连接好各管路接头,防止泄漏。使用过程中经常检查,发现漏点及 时处理;经常将气包下的放水阀翻开放水,减少压缩空气中的含水量,防止气动元件产 生锈蚀;根据设计要求正确设定系统压力,保证各气动元件处于正常的工作状态。8、 4、治理方法找出气路中的漏气点,进行堵漏,恢复系统压力;修复或更换损坏的元件。5. 4隧道压浆施工突发事件预防措施1、浆液质量不符合质量标准1.1、 现象在盾构推进过程中,由于注浆浆液质量不好,使注浆效果不佳,引起地面和隧道 的沉降。1.2、 原因分析注浆浆液配合比不当,与注浆工艺、盾构形式、周围土质不相适应;拌浆计量不准,导致配合比误差,使浆液质量不符合要求;原材料质量不合格;
33、运输设备的性能不符合要求,使浆液在运输过程中产生离析、沉淀。1.3、 预防措施根据盾构的形式、压浆工艺、土质情况、环境保护的控制要求及经济效益正确 设计 浆液配比,并通过试验,使其符合施工要求;应在满足合理的精度前提下,考虑使用简单可靠的计量器具。同时应保养好计 量器具,定时作检定。发现计量器具精度误差超标,应及时校正或换新;对拌浆材料的质量进行有效的管理。保证各种材料采购的渠道,并附有相应的 质量保证单。应按规定对材料进行质量抽检;拌浆设备的工作环境差,使用中要注意定期维修保养,经常清洗拌浆机。如在 使用中机械发生故障应及时修复,不能让设备带病作业;浆液的输送应视浆液的性能而定,选择合理的输
34、送方法。用管路输送时,管子 的直径要适当;用拌浆车输送时,拌浆车上的拌浆机应有充分的搅拌能力;加强对拌制后浆液的检测,要确保浆液的质量符合施工所需。1.4、 治理方法不符合要求的浆液重新进行拌浆;不符合质量要求的原材料不得使用;如浆液经使用确认配比设计不合理,应及时作配合比的设计和试验,最后决定 出实际应使用的配合比;更换浆液运输设备,以适应浆液性能及压浆工艺。2、沿隧道轴线地层变形量过大2. 1、现象沿隧道轴线地层变形过量,引起地面建筑物及地下管线损坏。2.1、 原因分析盾构开始掘进后,如不能同步地进行注浆或注浆效果差,那么会产生地面沉降;盾尾密封效果不好,注浆压力又偏高,浆液从盾尾渗入隧道
35、,造成有效注浆量 缺乏;浆液质量不好,强度达不到要求,不能起到支护作用,造成地层变形量过大;注浆过程不均匀,推进过程中有时注浆压力大,注浆量足,有时注浆量少,甚 至不注浆,造成对土体结构的扰动和破坏,使地层变形量过大。2.2、 3、预防措施正确确定注浆量和注浆压力,及时、同步地进行注浆;注浆应均匀,根据推进速度适当地调整注浆的速率,尽量做到与推进速率相符;根据本节“一、浆液质量不符合质量标准”所述的措施,提高拌浆的质量,保 证压注的浆液的强度;推进时同时、均匀、经常地压注盾尾密封油脂,保证盾尾钢丝刷的使用功能。2.3、 治理方法根据地面变形情况及时调整注浆量、注浆部位,对于沉降大的部位可采用补
36、压 浆的措施;损坏的盾尾进行更换,或采用在盾尾内垫海绵的方法对盾尾进行堵漏;注浆口离盾尾太近引起盾尾漏浆,可采用从管片上进行壁后注浆的方法,减少 浆液的渗漏。3、单液注浆浆管堵塞3. 1、现象采用单液浆注浆时浆管堵塞,无法注浆,甚至发生浆管爆裂的情况,严重影响施 工质量和进度。3. 2原因分析停止注浆的时间太长,留在浆管中的浆液结硬,引起堵塞;浆液中的砂含量太高,沉淀在浆管中,使浆管通径逐渐减小,引起堵塞;浆管的三通部位在压浆过程中有浆液积存,时间长了就沉淀凝固。3.1、 预防措施停止推进时定时用浆液打循环回路,使管路中的浆液不产生沉淀。长期停止推 进,应将管路清洗干净;拌浆时注意配比准确,搅
37、拌充分;定期清理浆管,清理后的第一个循环用膨润土泥浆压注,使注浆管路的管壁润 滑良好;经常维修注浆系统的阀门,使它们启闭灵活。3.2、 治理方法将堵塞的管子拆下,将堵塞物清理干净后重新接好管路。4、双液注浆浆管堵塞4. 1、现象双液注浆时浆管堵塞,无法注浆,甚至发生浆管爆裂的情况,严重影响施工质量 和进度。4.2、 原因分析长时间未注浆,浆管没有清洗,浆液在管路中结硬而堵塞管子;两种浆液的注浆泵压力不匹配,B液浆的压力太高而进入A液的管路中,引 起A液管内浆液结硬,堵塞管子;管路中有支管时,清洗球无法清洗到该部位,使浆液沉淀而结硬。4. 3、预防措施每次注浆结束都应清洗浆管,清洗浆管时要将橡胶
38、清洗球取出,不能将清洗球 遗漏在管路内引起更厉害的堵塞;注意调整注浆泵的压力,对于已发生泄漏、压力缺乏的泵及时更换,保证两种 浆液压力和流量的平衡;对于管路中存在分叉的局部,清洗球清洗不到,应经常性用人工对此部位进行 清洗。4.1、 治理方法将堵塞部位的注浆管路拆卸下来进行清洗,然后重新安装恢复压浆。5. 5盾构管片拼装施工突发事件预防措施1、圆环管片环面不平整1. 1现象同一环管片在拼装完成后迎千斤顶一侧环面不在同一平面上,不同块之间有凹凸 现象存在,给下一环的拼装带来影响。导致环向螺栓穿进困难,并造成管片碎裂等问 题。1.2、 原因分析管片制作误差尺寸累积;拼装时前后两环管片间夹有杂物;千
39、斤顶的顶力不均匀,使环缝间的止水条压缩量不相同;纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求;止水条粘贴不牢,拼装时翻到槽外,与前一环的环面不密贴,引起该块管片凸 出;成环管片的环、纵向螺栓没有及时拧紧及复紧。1.3、 预防措施拼装前检测前一环管片的环面情况,决定本环拼装时纠偏量及纠偏措施;清除环面和盾尾内的各种杂物;控制千斤顶顶力均匀;提高纠偏楔子的粘贴质量;检查止水条的粘贴情况,保证止水条粘贴可靠;盾构推进时骑缝千斤顶应开启,保证环面平整。1.4、 治理方法对于已形成环面不平的管片,在下一环及时加贴楔子纠正环面,使环面平整。2、管片环面与隧道设计轴线不垂直2. 1、现象拼装完成后的管片迎千斤顶的一侧
40、整环环面与盾构推进轴线垂直度偏差超出允 许范围,造成下一环管片拼装困难,并影响到盾构推进轴线的控制。2. 2原因分析拼装时前后两环管片间夹有杂物,使相邻块管片间的环缝张开量不均匀;2.2、 的顶力不均匀,使止水条压缩量不相同,累计后使环面与轴线不垂直;纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求;前一环环面与设计轴线不垂直,没有及时地用楔子环纠正;盾构推进单向纠偏过多,使管片环缝压密量不均匀而使环面竖直度差。2.3、 预防措施拼装时做好清理工作,防止杂物夹杂在管片环缝间;尽量多开启千斤顶,使盾构纠偏的力变化均匀;在施工中经常测量管片环面的垂直度,并与轴线相比拟,发现误差,及早安排 制作楔子纠环面。后两点
41、参见本节“1、圆环管片环面不平整”预防措施、(5)o2.4、 治理方法合理地修改管片的排列/顺序,利用增减楔子环(曲线管片)来进行纠偏;根据需要纠偏的量,在管片上适当的部位加贴厚度渐变的传力衬垫,形成楔子 环,对环面进行纠正。一般一次加贴衬垫的厚度最厚不超过6nlm。偏差大可进行连续 多环的纠偏到达目的;当垂直度偏差较大,造成管片拼装极困难,盾壳卡管片严重时,可采用纠偏量 较大的刚性楔子。3、纵缝质量不符合要求3. 1、现象纵缝质量差表现在同环相邻的管片相互位置发生变动,致使纵缝出现了前后喇 叭、内外张角、内弧面产生踏步、纵缝过宽、两块管片相对旋转等质量问题。对隧道 的防水、管片的受力都造成严
42、重的危害。3.2、 原因分析拼装时管片没有放正,盾壳内有杂物,使拱底块管片放不到位或产生上翘、下 翻,环面有杂物夹入环缝,也会使纵缝产生前后喇叭;拼装时管片未能形成正圆,造成内外张角;前一环管片的基准不准,造成新拼装的管片位置也不准;隧道轴线与盾构的实际中心线不一致,使管片与盾壳相碰,无法拼成正圆,只 能拼成椭圆,纵缝质量也就无法保证。3.3、 预防措施拼装前做好盾壳与管片各面的清理工作,防止杂物夹入管片之间;推进时勤纠偏,使盾构的轴线与设计轴线的偏差尽量减少,保证管片能够居中 拼装,管片周围有足够的建筑空隙使管片能拼装成正圆;环面的偏差及时进行纠正,使拼装完成的管片中心线与设计轴线误差减少,
43、管 片始终能够在盾尾内居中拼装;管片正确就位,千斤顶靠拢时要加力均匀,除封顶块外每块管片至少要有两只 千斤顶顶住;盾构推进时骑缝的千斤顶应开启,保证环面平整。3.4、 治理方法用整圆器进行整圆,通过整圆来改善纵缝的偏差;管片出盾尾,环向螺栓再进行一次复紧,可改善纵缝的变形。管片被周围土体 包裹住以后,椭圆度会相应地减小,纵缝压密程度提高,此时将螺栓进行复紧可取得 较好的效果;采用局部加贴楔子的方法,作纵缝质量的纠正。4、圆环整环旋转4. 1、现象拼装成环的管片与设计要求的拼装位置相比拟,旋转了一定的角度,使盾构的后 续车架及电机车轨道的铺设不平整,影响设备的运行,也增加了封顶成环的拼装难度。4
44、. 2原因分析千斤顶编组不合理,使管片受力不均匀,管片产生相对转动;管片环面不正,千斤顶的顶力方向与环面不垂直,盾构推进时就会产生使管片 转动的力矩,导致管片旋转;拼装时管片的位置安放不准确,导致拼装时形成旋转;管片上的螺栓孔和螺栓之间由于拼装需要,一般留有58mm的间隙,这样就 给两环管片之间相互错动留有了条件,如果在管片就位时随意操作,就会引起旋转偏 差;后拼装的管片与已就位的管片发生碰撞,使已拼装的管片发生移位,如果长时 间采用相同的顺序拼装管片,管片向同一方向发生旋转偏差,累积的偏差量就较大。4. 3、预防措施控制好盾构推进的姿态,千斤顶编组情况要使推力的变化均匀,调整好管片环 面的角
45、度,减少推进过程中产生的转动力矩;拼装管片时管片要放置正确,千斤顶靠拢时要有足够的顶力使管片不发生相对 滑动;拼装机操作时要动作平缓,旋转缓慢,这样有利于拼装的准确性;对已成环的管片的旋转情况要经常进行测量,并及时纠正;经常变换管片拼装的顺序。4.4、 治理方法利用管片之间可相互错动的余地,在拱底块管片拼装时,管片纵向螺栓穿进后, 利用拼装机钳着管片向需要纠正的方向旋转一个角度,然后靠拢千斤顶,并拧紧纵 向螺栓。以拱底块管片为基准,正确拼装其余管片,就可使整环管片向相反的方向旋 转一个角度。连续数环管片拼装时采用这种方法,可使旋转误差得到纠正。5、连接螺栓拧紧程度没到达标准要求5. 1、现象螺栓的拧紧力矩未到达要求,有些螺母用手就能拧动。双头螺柱一头超出螺母另 一头缩入螺母,使螺纹的有效连接长度不能保证,严重时个别的螺栓没有穿进。5.4、 原因分析拼装质量不好,导致相邻管片之间错位严重,有的螺栓无法穿进;螺栓加工质量不好,螺纹的尺寸超差,造成螺母松动或无法拧紧;施工过程中只注意进度,忽视了拧紧螺栓的工作。有时甚至出现螺栓上未套螺 母的情况;未及时进行
限制150内