隧道盾构 常压开仓施工工艺

一、 工艺概述

盾构施工工法在城市地铁施工中较以往的矿山施工工法除在施工进度方面的优势外，在施工环境及施工安全方面也都有了较大的提高。但由于盾构设备的特点以及施工需要，在盾构施工过程中需要开仓进入土仓对刀具、设备或地层中的障碍等进行检查和处理，开仓施工同样受工程地质条件和作业空间的限制存在一定的危险。在盾构施工过程中做好开仓管理，建立完善的开仓控制程序，对确保开仓施工的安全十分重要。

二、 作业内容

主要作业内容：开仓位置选择、开仓准备工作、排空土仓、气体检测、打开仓门、气体检测及地质检查、刀具检查及处理方案确定、刀具处理、关闭仓门。

三、 工艺流程图

四、工序步骤

1 、开仓准备

为保证开仓作业的连续、快速，必须做好充分的准备，准备工作包括预计更换刀具准备、开仓作业工具准备、洞内水电准备、洞内外通风准备等。准备工作由专人负责，完成后由相关人员审核确认。

2 、开仓位置确定

开仓位置宜选择地层条件相对稳定、地下水水量较小、地面环境适宜的地段。

根据开仓计划，必须在盾构到达既定位置后方可进行开仓作业。开仓位置由土木值班人员确认，土木总工审核。

3 、排空土仓内的土达到开仓条件

由盾构主司机通过操控螺旋输送机，将土仓内的碴土输出，降低土仓压力，将土仓内土和水位出至人仓门以下。打开盾构机人仓隔板位置的球阀，通过盾构机的泡沫系统通风，置换土仓内空气。

4 、仓内气体含量的检测

由气体检测人员携带便携式气体检测报警仪器，通过盾购机人仓隔板位置的球阀，对土仓内的气体含量进行检测，如果检测气体含量超标，则对土仓内继续通风，置换仓内气体，直至检测合格后方可开仓。

5 、打开仓门

气体检测无异常时，打开仓门。仓门打开后，立即打开风机对仓内空气置换，气体检测人员对仓内气体进行进一步检测，同时可结合进行活物探试。如检测不合格或放入的小动物有异常，则继续通风，直至检测无异常后，才能进行掌子面地质检查。

土仓内施工采用：有害气体 CO 最高浓度不超过 0.0024%。甲烷浓度不超过 1％。

6 、工程地质确认

仓内易燃有害气体含量检测合格后，由土木值班人员查看掌子面地质条件，仔细观察后签署意见，并由土木总工程师进行审核。判断安全后其他人员方可进行土仓进行下一步作业。

如地质条件不满足作业要求，则采取加固措施或关闭仓门，选择其他位置在进行开仓。

7、刀具检查与处理方案确定

由机电管理人员对刀具进行检查，做好记录，并由机电总工程师进行审核确认，制定刀具处理方案。

进行刀具处理的 过程中，需有一名土木值班人员对掌子面稳定情况进行巡查并不间断的进行气体监测。

8 、刀盘清理及仓门关闭确认

刀具处理完毕关闭仓门前对土仓及刀盘前方进行全面的检查，避免工具、杂物遗留在内。检查完毕由当班班长签认，负责机械工程师确认，确认后关闭仓门，仓门关闭情况由负责机械工程师确认。完成后及时恢复掘进施工。

五、质量控制说明

1、开仓管理的主要因素

1.1工程地质条件

工程地质条件，直接关系到开仓施工的安全，是进行开仓管理的根本依据。应选择地下水相对较小、地层自稳能力相对较强的地层条件的地段进行开仓施工。

1.2地面环境条件

地面环境条件对开仓的限制主要包括两个方面：一是受开仓影响引起地面沉降变形对周围环境的影响；二是在刀具急需进行处理而工程地质条件不具备开仓安全要求的情况下，地面环境是否具备进行地层加固处理的条件。

1.3工作环境空气质量条件

地层内是否存在或通过地层裂隙渗入土仓内的易燃有害气体，对现场施工人员的健康及安全都构成了威胁。

1.4刀具使用情况

刀具的使用情况应以工程地质条件为依据，并应紧密结合开仓管理。在进行刀具使用计划管理时应充分考虑工程地质条件中的不确定因素。

2、开仓管理的原则

2.1开仓的原则

根据具体工程的工程地质条件、工程环境条件合理地制定开仓计划。计划包括进行开仓的里程、地层情况、地层处理方案（如果需要的话）等。

2.2开仓条件的安全可靠性原则

尽量选择工程地质适合的位置进行开仓作业，在工程地质条件不具备开仓条件的情况下，必须选择合适的地面环境对地层进行加固处理，确保开仓作业的安全。

开仓前必须对仓内的易燃有害气体含量进行检测，如含量超标，需置换仓内气体，直至检测含量合格后，才能进行开仓作业。

2.3对地面环境影响范围小的原则

充分考虑开仓引起地面沉降变形、建（构）筑物变形等影响情况，宜选择在地面建筑物相对较少的地段，减小影响范围及程度。

2.4施工过程中的通风原则

在开仓后及人员进仓作业的全过程中，加强内外通风，必须保证仓内与仓外空气的流动性，保证人员作业环境的安全。

2.5开仓作业快进快出原则

做好开仓施工的准备工作，遵循 “快进快出”的原则，确保开仓施工的连续、快速。

六、工艺装备

主要作业机具：风机 1 台、风动扳手 1 把、风管、水管、潜水泵 2 台、撬棍、多功能气体检测仪器 2 台、对讲机 2 部。

七、作业组织

备注：为一个作业班组人员配备

八、安全生产保证措施

1、开仓作业必须在既定的位置进行，如果因施工需要必须在其他位置进行开仓作业时，必须经充分分析论证后决定。

2、开仓作业的一切准备工作必须提前做好，一旦开仓必须保证作业立即开始。

3、开仓后先观察掌子面的稳定情况，经判断稳定后，再进入土仓作业。

4、要严格执行对甲烷、CO 等有毒有害易燃易爆气体浓度检测工作，如果浓度超标，严禁进入工作面，再继续通入空气，直至气体检测无异常。

5、在作业过程中由专人负责掌子面稳定情况查看，一旦发现异常及时撤出施工人员，并关闭仓门。

6、严禁工作人员在隧道内吸烟或在盾构机内以明火作业，如需要必须经对本区域气体进行检测安全、且得到审批后，方可开始。

7、在刀具更换过程要持续通入空气且不断对甲烷浓度进行监测，一旦发现异常气体浓度超标，工作人员应立即撤出工作面,切断电源,进行处理。电动机或其开关地点附近 20m 以内风流中甲烷浓度达到 1.5%时，必须停止运转，撤出人员，切断电源，进行处理。

8、因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电气设备，都必须在甲烷浓度降到 1%以下时方可开动机器。

9、工作仓内用于照明的灯具必须使用安全防爆类型，照明所使用的安全电压，输电线路必须使用密闭电缆，严禁使用绝缘不良的电线或裸体线输电。

10、工作面或附近必须配备有效的灭火器。

11、做好开仓作业组织，确保施工的有序、连续，尽快完成施工。