盾构盾尾刷更换应急预案

广深港客运专线广深段狮子洋隧道S DⅡ标

盾构机盾尾刷更换施工

应急预案

编制：张杰

审核：文志军

审批：李光耀

中铁十二局集团

广深港客专广深段狮子洋隧道SDⅡ标项目部

二00八年九月二十一日

盾尾刷更换施工应急预案

一、应急预案的方针与目标

坚持“安全第一、预防为主”，“保护人员安全优先、保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求；给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。

二、应急预案适用范围

本预案适用于指导预防和处置盾构换盾尾刷施工当中出现的各种险情的应急抢险

任务。由我标段项目部、华南铁路监理、广深港客运专线公司以及当地政府监管部门共同处置我标段盾构机盾尾刷更换施工发生的突发事件。

三、工程概况

㈠、目前状况

目前，右线隧道施工已经掘进至534环，535环掘进1.25米。根据前一阶段的施工情况，盾尾漏浆较大，大量泥浆从盾尾渗流到隧道内，制约了隧道掘进的进度和效率，现在盾构机已经进入了全断面弱风化岩地层，盾构机所在的隧道顶部岩层平均厚度达到了4.4米，此时更换盾尾刷的条件已经具备，故计划对盾构机的两道盾尾刷进行更换。㈡、地质分析

目前盾构机掘进至534环，隧道在534环顶部弱风化岩层5（3）厚度为2.3米；中风化岩层5（2）厚度为1.1米；强风化岩层5（1）岩层厚度为1.1米，合计岩层厚度4.5米；隧道掌子面地质为全断面弱风化岩，隧道掌子面顶部弱风化岩层5（3）厚度为3.1米；中风化岩层5（2）厚度为0.3米；强风化岩层5（1）岩层厚度为0.8米，合计岩层厚度4.3米。详细地质情况见下图一：

图一详细地质图

四、更换盾尾刷风险分析及安全措施

㈠、盾尾刷结构图

图二盾尾刷设计原理图

㈡、更换盾尾刷重难点与风险

本次更换盾尾刷时机选在右线盾构掘进534环，535环推进1.25米，完成管片壁后补充注浆等工作后进行。盾构已进入全断面岩层。尾盾顶部岩层覆盖厚度达到了4.5米。

因更换作业必须持续一段时间并进行动火作业，根据补充钻探孔和等高线资料显示，该处隧道全断面为5（3）地层，覆土层厚约27米，该地质具备更换盾尾刷的条件。但仍存在一定的风险性，分析如下：

1、从前一阶段的施工来看，岩层中有裂隙发育，渗水仍较大，存在着漏水的可能与风险；

2、管片拆卸时，如何拆卸，如何吊运，在施工中如何进行更好的控制，这将是我们更换盾尾刷的关键所在，也是难点所在；

3、在更换盾体顶上的盾尾刷时，将要进行高空作业，怎样增加高空作业的安全性，降低风险，也是我们必须考虑的；

4、盾尾刷更换时，必须进行动火作业，如何保证动火作业时，盾构机的配件不会受到损伤，保证设备的完好率，也是我们在施工时要特别注意的。

㈢、确保更换盾尾刷安全的措施

更换盾尾刷采取措施如下：

1、盾尾处进行人工多次注浆，范围从519环开始向盾构掘进方向注双液浆，试验室24小时派专人对注浆质量进行控制，尾盾处533环内最后注入水性聚氨脂，注入量

以注入压力0.35Mp a～0.4Mp a控制，将盾尾与原土层完全加固，防止有浆液窜出，确保更换盾尾刷时的安全；b.在盾尾底部配备6台水泵，随时准备抽水；c.海棉、聚氨脂材料准备到位，一旦浆液窜出，立即采用海面正面封堵，聚氨酯在533环管片背后注入封堵漏水。

2、我们安装534环K块时，在K块两侧涂抹了黄油，起到润滑作用，同时在其背后垫入钢板，便于K块的拆卸，并且在拆卸管片之前检查拼装机，管片吊机等器材，保证设备的完好率，确保吸盘的正常工作。

3、作业平台的搭设必须经过完善，平台搭设可以利用管片拼装机平台作为基础，采用脚手架支护，现场技术人员检查合格后，方可进行作业。高空作业人员必须佩戴安全带，上岗前进行安全技术交底，让施工人员在高空作业时，明确自己的施工作业步骤及如何与其他施工作业人员进行配合。

4、进行动火作业时，a.在作业平台上铺设石棉板，防止火星掉下；b.动火前，必须申请动火作业审批手续后方可进行，避免对设备造成损伤；c.配备足够的灭火器材，发现情况，立即进行扑救。

㈣、更换盾尾刷目的和原则

更换原则：尽快完成更换盾尾刷的相关作业，缩短作业时间，确保施工作业安全。

更换作业的主要目的为：检查盾尾刷的损坏情况，对盾尾刷进行更换。

1、检查盾尾刷的损坏情况；

2、对两道盾尾刷进行更换，对盾体内的残渣进行清理。

五、盾尾刷更换施工及作业内容

㈠、确定推进千斤顶的行程

此项工作已经完成，535环千斤顶掘进行程为1250mm，此行程可将已经安装的紧贴千斤顶撑靴的管片环部分拆除，并将盾尾刷露出2道，既可保证更换的安全性，又具备操作性。可见附图三所示。

附图三千斤顶行程确定

㈡、盾尾刷更换步骤

1、确认注浆效果：盾尾处进行人工多次注浆，范围从520环开始向盾构掘进方向注双液浆，相邻尾盾处533环范围内最后注入水性聚氨脂，如果二次补浆孔没有发现有水渗出证明注浆效果可靠，可以进行下一步施工。

2、脚手架搭设：注浆效果确认可靠之后，开始进一步做更换盾尾刷准备工作。工人利用拼装机平台和脚手架搭设临时支架，工人高空作业必须佩戴安全带，并且系牢。一切准备条件完成之后，开始进行更换盾尾刷作业。

3、管片拆卸：在拆卸管片时，严禁管片下方站人，拼装机要保持在完好状态，密切注意盾尾渗漏水情况，发现漏水点及时封堵，拆卸完成后，进行清理作业；在现场为了减少风险可以先拆卸F、L2，进行更换此处的盾尾刷，更换完毕之后，再拆卸L1进行更换，以后按图四施工。

盾尾刷更换过程：F位于22号位置说明

1、先拆除F、L

2、L1块管片，更

换原F、L2、L1处的盾尾刷

2、先拆除B1再旋转至L2位置与

B5连接，更换原B1处的盾尾刷

3、先拆除B2再旋转至与B1连接，更换原B2处的盾尾刷

4、先拆除B3再旋转至与B2连接，更换原B3处的盾尾刷

5、先拆除B4再旋转至与B3连接，

更换原B4处的盾尾刷

6、先拆除B5再旋转至与B4连接，

更换原B5处的盾尾刷

8、拼装L1、L2、F块管片，盾尾刷

更换完毕，此时F块位于15油缸位置

图四 盾尾刷更换步骤流程图

7、拆除B1，搭接更换原B5与L2

连接处的盾尾刷后再安装B1

图四盾尾刷更换步骤流程图