芦海区间盾构机长时间停机方案1.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date芦海区间盾构机长时间停机方案1目录目 录第一章 编制依据与原则11.1编制目的和原则11.2编制依据1第二章 工程概况22.1工程概述22.2工程区域地质和水文地质22.2.1工程地质22.2.2水文地质42.2.3区间隧道地质情况42.3“金砖”期间预计停机位置52.4长时间停机的风险5第三章 盾构机长时间停机处理措施63.1停机安全措施63.1.1保压措施63.1.2监控量测措施63.1.3盾尾安全措施63.1.4防“栽头”措施63.1.5防“裹死”措施63.2停机维保措施7第四章 应急预案104.1应急救援小组104.2工区项目部应急领导小组职责104.3指挥机构及职责114.4应急物资14-第一章 编制依据与原则1.1编制目的和原则在充分理解工程设计，全面熟悉现场工况的基础上，为了保障盾构机长时间停机的安全及正常恢复掘进制定本方案。通过制定合理的施工方案，选择适宜的施工方法，采取可靠的技术措施，建立完善的保证体系，配置足够的施工资源，确保“安全、质量、进度和文明施工及环保”控制目标的全面实现。1.2编制依据1、厦门轨道交通2号线标段土建施工总承包项目合同文件。2、业主提供相关地质资料、设计图纸等技术性资料。3、现场踏勘所采集、获得的资料。4、合同文件中明确要求执行的有关施工、安全、质量及城市管理的规范及规定。5、厦门市有关安全、文明施工、环境保护规范、规程及相关文件。6、城市轨道交通测量规范 (GB 50308-2008)。7、盾构法隧道施工及验收规范GB50466-2017。8、地下铁道工程施工及验收规范 （GB50299-1999 2003版）。9、地下工程防水技术规范（GB50108-2008）。10、厦门轨道2号线一期土建1标段施工组织设计。11、招标文件明确的和设计、施工所涉及的适用于本区间的标准、规范、规程以及国家、部委、福建省和厦门市有关安全、质量、工程验收等方面的及法规文件。12、厦门市轨道交通土建施工技术管理规定。13、现场踏勘所掌握的资料和工程所在地的工程地质、水文地质及地理、气候条件。14、本企业现有技术水平、管理水平、施工资源及多年从事类似工程的经验。15、中铁装备CTE-6450型复合式土压平衡盾构机设计资料、使用手册、盾构机图纸、盾构设备清单。16、厦门金砖会晤期间业主的停工要求。第二章 工程概况2.1工程概述海沧CBD站芦坑站区间隧道总体呈“人”字形，自海沧CBD站始发后右线以5.386的坡度上坡，然后以3.2下坡，最后到达芦坑站接收井，中间穿越海沧内湖386m。隧道水平曲线先450m左转弯，然后450m右转弯到达芦坑站。本区间隧道总体呈“V”字形，自海沧大道站始发后右线以27（左线25.11）的坡度下坡，下坡到达DK17+960（左线为DK17+962）后，以7.423（左线为11.4）下坡到达隧道最低点，然后右线以5（左线为5.4）上坡，上坡到DK17+460（左线为DK17+460）后，再以25（左线为25）上坡到道海沧CBD站接收井。本区间为盾构法施工，右线起止里程：DK17+159.250DK18+259.284（右线隧道总长：1100.034m）；左线起止里程：DK17+158.656DK18+259.284（左线隧道总长：1100.628m）。本区间盾构机采用2台6450复合式土压盾构机，隧道管片采用通用楔形管片。管片外径为6200mm，内径为5500mm，环宽为1200mm，壁厚为350mm。管片螺栓采用M36高强螺栓，环向螺栓16颗，纵向螺栓12颗，混凝土强度等级为C50。图2.1 海沧CBD站芦坑站区间工法示意图2.2工程区域地质和水文地质2.2.1工程地质本区间地貌主要为海相沉积及冲洪积阶地，穿越海沧内湖，底地形平坦，海林路侧向海沧湖中略微倾斜，地面高程一般-1.04.6m。岩土特征:1-1杂填土：杂色，结构松散，成份杂乱，主要为生活垃圾及建筑垃圾构成。仅陆域钻孔分布。 1-4填石：杂色，稍密，稍湿，以碎石为主，粒径4-15cm不等，其间充填15%25%的粗砂及黏性土。场区仅M2Z3-TLH-01钻孔揭示。4-1淤泥：灰色，流塑状，质均，局部含粗砂薄层。场区均有分布，层厚3.807.90m。4-4-1中砂：灰色，松散，成份主要为石英、长石，粒不均，质不纯，黏粒含量高；呈薄层状分布，揭示层厚1.005.90m。4-4-2粗砂：灰色，松散，成份主要为石英、长石，粒不均，质较纯，黏粒含量较高；呈透镜体状分布，揭示层厚1.10m。4-5含淤泥砂：灰黑色，松散，饱和，成分主要由中细石英砂颗粒构成，淤泥质含量约占25-30%不等，含腐殖质，具腐臭味，颗粒级配较差，呈透镜体状分布，层厚1.403.60m。5-1-2粉质黏土：灰白、褐黄色，硬塑坚硬状，质不均，切面不光滑，可见铁、锰质氧化物，局部含砂粒。呈层状分布，层厚2.309.00m。5-1-3淤泥质黏土：深灰色，饱和，流塑，土质较均匀，呈透镜体状分布，层厚0.702.90m。5-4-1中砂：灰色，饱和，中密，成份主要为石英、长石，质不纯，含较多黏粒。场区呈薄层状分布，层厚0.703.70m。5-4-2粗砂：灰白色，饱和，中密，成份主要为石英、长石，质不纯，含较多黏粒。场区呈透镜体状分布，层厚2.20m。11-1残积砂质黏性土：灰白色，局部褐黄色，原岩为花岗岩，原岩矿物除石英外均已风化成黏土矿物，取出岩芯呈可塑硬塑黏性土含砂砾状，可捏成团状，水稳性差，标准贯入击数N<30击。场区呈薄层状分布，层厚1.7012.10m。17-1全风化花岗岩：灰白色，岩石风化严重，结构基本破坏，除石英外，其余矿物均已风化成黏土矿物，干钻易钻进，取出芯样呈砾质黏性土状，水稳性差，标准贯入击数30N<50击。场区在钻孔M2Z2-09至M2Z3-TLH-16段有缺失，其余段均有分布，层厚2.109.40m。17-2散体状强风化花岗岩：灰白色夹浅肉红色，岩石结构大部分破坏，局部尚可辨认，除石英外，其余矿物大部已风化变异成粉末状，部分段可见残留钾长石矿物，矿物之间联结力散失，干钻可钻进，取出芯样呈密实砾砂含黏粒状，标准贯入击数N50击。场区在钻孔M2Z3-TLH-05至M2Z3-TLH-06段有缺失，其余段均有分布，最厚处18.10m。17-3碎裂状强风化花岗岩：褐黄色，风化裂隙发育，钻进时响声大，取出芯样多呈38cm碎块状，岩芯表面粗糙，锤击易碎，岩质软较软，岩体基本质量等级级。仅少数钻孔揭示，揭示最大深度3.00m，部分钻孔未揭穿。17-4中等风化花岗岩：黄褐色，中粗粒结构，块状构造，风化裂隙较发育，沿裂隙面岩石风化作用加剧。岩芯多呈10cm左右短柱状及1530cm柱状，岩质大部较硬，裂隙附近较软。该层基本不可压缩，力学强度高。RQD=2065%，岩石饱和抗压强度53.672.46Mpa，属较硬岩，岩体基本质量等级级。17-5微风化花岗岩：肉红杂灰白色，中粗粒结构，块状构造，见少量70°左右裂隙，裂隙面较平整，岩芯多呈柱状，岩质坚硬，锤击声脆。该层岩石不缩，力学强度很高。RQD=6595%，岩石天然抗压强度69.5082.4MPa，饱和抗压强度70.699.4MPa，属坚硬岩，岩体基本质量等级为级。2.2.2水文地质1、地表水及地下水的类型及赋存本区间地表水主要为海沧湖，湖水与海水存在联通渠道，水位、水量主要受人为调蓄。按赋存介质，地下水可分为三类：赋存于第四系土层中的松散岩类孔隙水；赋存于残积层及全、强风化带中的风化残积孔隙裂隙水；赋存于碎裂状强风化带及以下的基岩裂隙水。2、地下水补给、径流、排泄及动态特征抗浮设计水位埋深应根据场区地形及近场区水文条件确定。线路靠近海沧湖（与海域存在水力联系），地势较低，场区地面高程-1.04.6m，而海水最高水位可达4.051m（1985国家高程基准）。勘察期间地下水稳定水位埋深一般2.3m左右，建议抗浮设计水位按海沧湖最高潮水位考虑。3、水化学特征场区地下水水化学类型为Na-Cl或Na-Cl-HCO/3型。地下水的水温、水质，在天然状态随气候变化不十分明显。2.2.3区间隧道地质情况区间隧道主要穿越：4-1淤泥、4-5含淤泥沙、5-1-2粉质粘土、5-4-1中砂11-1残积砂质粘性土。图2.2 芦海区间右线地质剖面图2.3“金砖”期间预计停机位置截止到2017年8月17日，芦海区间左线已贯通，右线推进至182环，按照每天8环的进度，8月25日芦海右线推进至245环,里程为16319.15，埋深为4.8米。2.4长时间停机的风险由于设备故障或其他不可抗拒情况，盾构机可能会出现长时间停机并面临以下风险：1、湖底沉降超限，严重的可能会引起湖底塌陷、湖水倒灌隧道；2、盾构机出现下沉和机头“栽头”现象；3、盾尾漏水，严重的可能会涌泥涌沙；4、盾构机与周围土体固结，导致盾构机被裹死。第三章 盾构机长时间停机处理措施3.1停机安全措施为了保证停机期间掌子面稳定，控制湖底沉降、坍塌及渗漏水、防止盾构机下沉和机头“栽头”等制定以下措施：3.1.1保压措施1、 保持土仓顶部土压为0.5bar-0.55bar，采用气体+膨润土保压模式；2、利用盾构机自带的Samson气动控制系统保持土仓压力稳定，停机前将气动控制系统的压力值设置为0.5bar，安装在前仓壁上的压力变送器随时检测实际土压值，压力调节阀比较测得值与设定值，然后控制进气阀调节气垫仓的压力使之保持恒定；3、安排专人在盾构机值班，详细记录土仓压力变化，根据地层情况确定土仓压力警戒值，当土仓压力低于警戒值时，通过膨润土系统注入膨润土浆液来保持土压力。3.1.2监控量测措施1、 加强停机位置湖底沉降监测，每天进行两次监控量测，并安排专人对停机位置落潮时进行巡视； 2、 盾构机姿态由盾构机司机每小时1测，以及时掌握和了解盾构姿态变化，及时采取措施确保盾构姿态稳定。3.1.3盾尾安全措施1、 根据同步注浆的初凝时间，停机6-8小时后，再掘进50-100mm。掘进过程中不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷；2、 通过盾尾油脂系统，在盾尾与管片之间注入盾尾油脂，保持壁后填充，防止盾尾涌水，必要时在盾尾十环之后注入双液浆形成止水环；3、 对盾尾十环管片的管片螺栓进行复紧，纵向拉紧，保持其整体性。3.1.4防“栽头”措施1、通过盾体径向孔，在前盾底部注入盾尾油脂等填充物，以增加盾构机底部土体承载力，防止盾构机下沉和机头“栽头”；2、保持土仓顶部压力为0.5bar-0.55bar，3.1.5防“裹死”措施1、 通过盾体的膨润土系统，在盾体周边注入膨润土，保持地层稳定，同时防止周围土体与盾体固结，避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。3.2停机维保措施1、盾构机机械部分的维护保养：机械保养必须贯彻“养修并重，预防为主”的原则，严格强调以保为主，以保代修，并严格执行保养、清洁、坚固、调整、润滑、防腐“十字作业法”。保养可分为例行保养和定期保养。例行保养在机械每班作业前后及运转中进行。定期保养，除一级保养由操作人员进行外，二、三级保养以保修人员为主，操作人员配合共同进行，包括以下几种情况：（1）一级保养：主要在于维护机械完好的技术状况，确保正常运转； （2）二级保养：以检查调整为中心，从外部检查设备的工作情况，进行调整排除故障；（3）三级保养：对主要部位进行解体检查或用仪器检测，及时消除隐患。 设备修理是修复由于正常或不正常的原因而造成的设备损坏和精度劣化。通过修理更换已经磨损、老化和腐蚀的零部件，使设备性能得到恢复，其实质是对设备有形磨损进行补偿，其目的是及时恢复机械设备的技术状况，延长使用寿命。盾构机内的机械设备包括各种吊机行车，管片拼装机、喂片机、各种液压泵、电机等，对于它们的维护保养工作也有所不同，由于在长江隧道工程的施工中我们已经做了很详细的维护保养的手册，这里只是简单的介绍一下盾构机主要机械部件的维保内容。各种吊机行车的机械维护保养：检查其刹车和限位开关的功能；检查其钢丝绳是否有损伤，是否有断丝和扭曲；并每天对其所有需要润滑的点进行润滑。管片拼装机的机械维护保养：通过润滑脂油嘴润滑枢轴承、小齿轮、转向轮、摇动轴承、横梁左/右、横梁滑板、安装器的转接；真空箱放水；检查液压马达齿轮箱油位是否需要补充。各种电机和液压泵的机械维护保养：检查是否有异常噪音；检查液压泵是否有泄漏；检查轴承温度和密封；清洁所有液压泵及电机。喂片机的机械保养内容：检查提升轮子的运转情况；检查所有提升轮子的轴是否有油脂打入；检查导向滑块有没有磨损；检查提升钢架有无破损，焊接处有无裂缝；检查液压牵引油缸和基座是否正常；液压牵引油缸铰接和基座打润滑油脂；检查牵引链条的紧固和磨损情况。2、盾构机液压系统的维护保养：为保证盾构机后续的正常掘进，就必须保证液压系统正常可靠的工作，要保证液压系统正常可靠的工作，必须对液压系统进行维护保养工作，其工作主要包括：（1）定时检查盾构机设备的油温，液压油工作温度过高对液压系统的工作元件不利，同时会使液压油加速氧化。一般盾构液压系统的工作温度最好控制在65以下，盾构机液压系统工作温度以控制在80以下。控制液压油的工作温度主要是对液压系统的冷却器性能的控制，整个液压系统液压油油量的合理控制，液压系统元器件负荷及转速的控制。（2）油箱要合理密封并装设高效能的空气滤清器以防止尘土、水分的进入；注入新油必须经过有效的过滤，系统的回油也应进行有效的过滤；管路接头等连接处密封严密，防止尘土、水分和空气进入液压系统；活动件（如液压缸活塞杆端）必须装有防尘密封装置。（3）定时对滤油器进行检查和净化。液压系统油液的污染度随着外界污染颗粒侵入率和系统内各种磨损颗粒数的增加而增大，随着过滤比的增大而减小，因此合理选择过滤比可有效地降低系统的污染度。固体颗粒是工程机械液压系统污染的主要来源，通过合理选择滤油器的过滤比是控制系统污染的主要措施。3、盾构机气动系统维护保养盾构机通过Samson气动控制系统控制和调节开挖仓的液面高度和压力平衡. Samson气动控制系统是通过“气控气”实现控制的,而“气控气”能够安全有效地进行控制和调节.特别是在盾构机突然断电的情况下, “气控气”系统不会受到影响,而安全有效地完成任务.双套系统并联更为安全施工增加了保障.为了保证气动设备长期可靠地工作,所以要特别注重其维护保养工作。（1）气动系统的使用要求在气动系统使用中,要按需求向气动系统提供清洁干燥的压缩空气;保证油雾润滑元件得到必要的润滑;保证气动原件和系统在规定的工作条件(如压力、流量、电压等)下运行,保证气动系统的密封性;保证执行器按预定的要求工作等等。（2）气动系统的维护保养维护保养工作的原则是:了解气动元件的结构、原理、性能、特征及使用方法及注意事项;检查气动原件的使用条件是否恰当;掌握元件的寿命及其使用条件;事先了解故障的易发生的场所及预防措施;准备好管理手册,定期进行检查,预防事故发生;保证设备有迅速修理所需质良、价廉的备件等。日常维护工作的主要任务是冷凝水排放、检查润滑油和空压机系统的管理.冷凝水排放涉及整个气动系统,从空压机、储气罐、管道系统及空气过滤器、干燥机和自动排水器等.在停机时,应将各处冷却水排放掉.注意查看自动排水器是否工作正常,分水过滤器的水杯内不应存水过量。在气动装置运行时,应检查油雾器的滴油量是否符合要求,油色是否正常,即油中不应混入灰尘和水分等,确保油品的纯净度。空压机系统的日常管理工作是:是否向冷却器供给冷却水;空压机有否异常声音和异常发热;润滑油位是否正常。每周维护的主要内容是漏气检查和油雾器管理.泄露的原因见下表.严重泄露处必须立即处理,如软管破裂、连接处严重松动等.其它泄露应做好记录。泄 漏 部 位泄 漏 原 因管子连接部位连接部位松动管接头连接部位接头松动软 管软管破裂或拉脱空气过滤器的排水阀灰尘嵌入空气过滤器的水杯水杯龟裂减压阀阀体紧固螺钉松动油雾器器体密封垫不良油雾器油杯油杯龟裂减压阀的溢流孔灰尘嵌入溢流阀座,阀杆动作不良,膜片破裂.油雾器调节针阀针阀阀座损伤,针阀未紧固换向阀阀体密封不良,螺钉松动,压铸件不合格换向阀排气孔密封不良,弹簧折断或损伤,灰尘嵌入,气压不足安全阀出口侧压力调整不符合要求,弹簧折断,灰尘嵌入,密封圈损坏气 缸 本 体密封圈磨损,螺钉松动,活塞杆损伤其中检查换向阀排出空气的质量是应注意如下几个方面:一是了解排气阀中所含润滑油量是否适度,其方法是将一张清洁的白纸放在换向阀的排气口附近,阀在工作三至四个循环后,若白纸上有很轻的斑点,表明润滑良好;二是了解排气中是否含有冷凝水;三是了解不该排气的排气口是否有漏气.少量漏气预示着元件的早期损伤.若润滑不良,应考虑油雾器的安装位置是否恰当,滴油量调节是否合理,管理方法是否符合要求.如有冷却水排出,应考虑过滤器的位置是否合适,各类除水元件设计和选用是否合理,冷却水管理是否符合要求.泄漏的主要原因是阀内或马达内的密封不良、复位弹簧生锈或折断、气压不足等所致.像安全阀、紧急开关法阀等,平时很少使用,定期检查时必须确认它们的动作可靠性.检查时,让电磁换向阀反复切换,从切换声音可以判断阀的工作是否正常。第四章 应急预案4.1应急救援小组组 长：严诚（18695677977）副组长：任进博（13810059659） 钟显辉（18601952780） 侯晓林（15801287977）组员：游永忠 刘金海 王大伟 林海 高伟 应急协调办 主任：李福涛（15122781071）安全监控组 组长：侯晓林（15801287977）抢险救援组 组长：高伟（18695677977）技术专家组 组长：刘金海（18559751667）疏散救护组 组长：王大伟（18638933366）后勤保障组 组长：游永忠（18759269630）善后处理组 组长：林海（18695677588）4.2工区项目部应急领导小组职责1、工区项目领导在接到事故报告后，应立即组织自救队伍，按事先制定的应急方案立即自救：若事态情况严重，难以控制和处理，应立即在自救的同时向专业救援队伍求救，并密切配合救援队伍。2、疏通事故发生现场道路，保证救援工作顺利进行；对事发地进行围蔽，疏散人群到安全带。3、在急救过程中，遇到威胁人身安全情况时，应首先确保人身安全，迅速组织脱离危险区域或场所。4、组织制定并实施各种作业安全生产事故的应急工作。5、统一调配救援设备、人员、物资、器材。6、适时批准启动救援预案和终止紧急状态。7、负责应急救援工作信息发布工作。8、经济事故处理结束后，部门负责人应填写记录，并召集相关人员研究防止事故再次发生的对策。9、负责对应急处理工作的检查和指导。4.3指挥机构及职责1、组长（1）分析紧急状态确定相应报警级别，根据相关危险类型，潜在后果，现有资源控制紧急情况的行动类型：（2）直接监察应急操作人员行动。（3）最大限度的保证现场工作人员和外援人员及相关人员的安全。（4）协调后勤方面及支援应急反应组织。（5）应急反应程序的启动。（6）通报外部机构，决定请求外部援助。（7）决定应急撤离，决策事故现场外影响区域的安全性。（8）做好应急救援处理现场指挥权转化后的移交和应急救援处理协助工作。2、副组长（1）所有事故现场操作的指挥和协调。（2）现场事故评估。（3）保证现场人员和公众应急反应行动的执行。（4）控制紧急情况。（5）协调、组织和获取应急所需要的资源以支援现场的应急操作。（6）保持与组长的直接联络。（7）组长交办的其他任务。3、应急协调办主任：李福涛成员：李盘石 职责：（1）协调组长副组长工作。（2）负责联络，协调工作、负责紧急情况的上传和下达。（3）负责对外宣传工作。协助工区项目部做好应急抢险对外信息通报工作，制定新闻报道方案，把握舆论导向。（4）负责应急救援期间的应急通信保障。4、安全监控组组长：侯晓林成员：李鑫 王明亮职责：（1）组织现场的检测、监控，为应急抢险方案的制定和决策提供依据。（2）抢险过程中负责组织对周边环境的监测。（3）负责监督人员开展事故隐患的排查和消除工作。5、抢险救援组组长：高伟成员：李毅 李文兵 申国强职责：（1）在应急指挥部的领导下，负责现场的应急抢险，统一调配应急物资和抢险队伍，开展现场布置；（2）负责确定事故的影响区域。（3）负责联络公安、消防、卫生、管线等应急联动单位，组织抢险救援。（4）及时向应急现场总（副）指挥报告抢险进展情况。（5）负责应急救援处置工作完成后，现场的恢复工作。6、技术专家组组长：刘金海成员：郭祥赛 张绪锐 职责：（1）负责抢险现场的风险评估，确定重大风险隐患，提出抢险措施建议。（2）负责事故造成的影响和危害进行全面分析、评估、提出决策建议。（3）负责组织各方专家制定应急抢险方案，确定最佳抢险技术方案。（4）对抢险过程进行跟踪指导，及时调整和更新抢险方案。（5）负责组织专家会议，会商抢险救援事宜。7、疏散救护组组长：王大伟成员：万策 郭襄阳 李卫涛职责：（1）对场区内外进行有效的隔离工作和维护现场应急救援通道畅通的工作。（2）疏散厂区外的居民撤出危险地带。（3）必要时联系110、120、119等有关部门。（4）对受伤人员作简易的抢救和包扎工作。（5）及时转移重伤人员到医疗机构就医。8、后勤保障组组长：游永忠成员：潘超 王爽 胡祖峰职责：（1）负责应急救援人员及被安置人员的后勤保障工作。（2）负责筹集安排抢险救灾专项经费。（3）负责提供应急救援指挥车辆、生活保障车辆。（4）负责生活保障物资的采购和供应。9、善后处置组组长：林海成员：李斌 殷艇 刘晓静职责：（1）负责组织善后处置工作，包括人员安置、补偿，征用物资补偿，理赔等。（2）负责处置受伤人员及其家属的善后事宜，妥善安置和慰问受害及受害影响人员。（3）负责联络保险公司到现场进行调查取证，并跟踪保险理赔落实工作。（4）负责现场人员疏散时的各方财产登记、确认和汇总，以及人员伤亡、财产损失的调查统计。10、场外救援联系方式：A、外援电话: 当地火警：119、110 当地急救中心：120 ；B、当地医院：a、海沧医院： b、厦门大学第一附属医院地址：厦门市海沧区沧林路 地址：厦门市思明区镇海路55号电话：0592-6058120 电话：0592-2132222 图4.1 医院线路图4.4应急物资表4.1 应急设备物资表序 号名 称规 格数 量备 注1照明灯1000W5个2对讲机5部3手套10包/10100双4雨衣30套5雨鞋40双6反光背心50个7安全带双背15套8防风钢丝绳8100m9手电筒5个10氧气面罩10个11麻绳50m12担架2个13急救箱3个14警戒线10盒15应急标识1批16应急水桶10个17氧气袋2个18灭火器10个19水码30个20潜水、污水泵5.5KW/7.5KW3/1台21撬棍5根22辅助千斤顶100T/200T1/1组23双液注浆机2台24聚氨酯5吨24应急沙袋100个25交流电焊机5002台