盾构机安全操作管理办法

盾构机安全操作管理办法

第一章 总 则

一、为提高盾构施工作业人员安全意识,规范盾构作业安全操作,确保盾构施工生产安全,特制定本规定;

二、本规定适应于公司所管辖范围内所有盾构项目的盾构施工作业。

第二章 安全操作管理机构及职责

一、项目部需成立以项目经理为组长,项目副经理、总工为副组长,项目施技部、安质部、物设部负责人及盾构班长组成的安全操作管理小组,负责项目部盾构作业的安全操作工作;

二、子(分)公司领导及各部门对所辖项目的盾构施工安全操作的全过程进行管理及监控;

三、集团公司领导及各部门对集团公司所辖范围内盾构施工的安全操作行使监督检查职能。

第三章 上报规定

一、无论任何地层需要进行开仓及开启螺旋机观察孔等作业时,必须由项目安全操作管理小组共同研究,制定严格的施工方案后方可实施,任何人不得以任何理由私自作业;

二、如遇软弱、富水、砂层或下穿江河湖泊、铁路、高层建筑等复杂地质情况时,项目应制定专项施工方案,并报子分公司总工,由总工组织施技部、物设部、安质部、专家及项目部共同研究处理方案后方可实施;

三、列入集团公司重点项目的,专项施工方案应报集团公司施技部审核。施工过程中确需进行开仓及开启螺旋机观察孔等作业时,项目应制定严格的处理方案,并报集团公司施技部,由施技部组织物设部、安质部、专家及施工单位共同研究处理方案后方可实施。

第四章 盾构机安全操作规程

一、作业人员的要求

1、作业人员应体检合格,无妨碍作业的疾病和生理缺陷;

2、作业人员应经过严格的技术培训,熟悉盾构机结构、原理、性能及操作、维修保养要求,了解盾构机的基本参数,经考核合格取得有关部门颁发的操作证。学员应在专人指导下进行工作;

3、作业时,作业人员应精力集中,严禁在作业过程中聊天、阅读、饮食、嬉闹及从事与工作无关的事情;

4、作业人员应具备防火、防电、安全操作等安全防范意识;

5、盾构机操作手应熟悉各种地质的特性,土压的简单计算,推力的简单计算,扭矩的组成,转弯半径等;

6、盾构机操作手应熟悉“三图一表”,即:地质纵断面图、地表建筑物图、地面测量监测点布置图及测量沉降监测报表,加强对地层及地质情况的认知,以便指导盾构掘进。

二、盾构机安全技术操作规程

(一)、总体要求

1、盾构机操作

(1)盾构机操作必须以保证工程质量和操作安全为出发点,充分保证隧道的衬砌质量,保证线路方向的正确性,并且尽量减小因盾构机施工而引发的地表沉降。必须做到:注浆量无法保证时不能掘进;没有方向测量时不能掘进;严格执行专业技术人员下达的土压指令,对掘进中的出土量突现异常要马上报告,有问题及时提出;

(2)盾构机操作要合理利用盾构机的各种功能,严禁为了赶进度而拼设备;严格执行盾构机说明书上的各种安全操作要求,严格遵守专业技术人员下达的参数指令;

(3)非操作人员严禁操作盾构机。

2、操作注意事项

(1)严格按照安全技术操作规程操作设备,避免造成人身伤害与设备损坏;

(2)严格执行交接班制度,认真填写设备运转记录;

(3)盾构机主机室、盾体内和皮带机设有紧急停止开关,以备出现异常事故时使用,盾构机上工作人员不得随意使用,避免造成设备的不正常停机而损坏设备;

(4)主司机启动顺序为:皮带机-刀盘-推进-螺旋输送机;

(5)两台盾构机同时掘进时,前后距离不得小于100m。

3、维护保养注意事项

(1)盾构机上严禁私拉乱接电动工具,需用时必须使用指定地点的开关电源;

(2)严禁私自改动盾构机所属设备的结构及控制方式;

(3)在盾构机上电焊作业时,必须将搭铁线接至被施焊的最近部位或工件上(一般在1米内),使电焊作业电流不能通过轴承、油缸,电气元件控制电缆等精密元件,以免造成元件损坏;

(4)确保各关键部位(如主轴承紧固螺栓、刀盘紧固螺栓、盾体连接螺栓等)紧固螺栓紧固状态良好;

(5)在设备出现故障时应由专职修理人员进行修理,严禁私自在不懂结构、不懂原理的情况下进行维修,以免造成设备的进一步损坏;

(6)在维修保养作业中,必须与操作司机取得联系,切断一切有可能触及安全事故发生的电源,并且有专人看护,确保维修保养过程的安全;

(7)维修保养结束后应将现场清理干净(包括垃圾、油料等);

(8)设备的每次维修保养应由修理人详细记录在设备运转记录上备查。

4、其它注意事项

(1)主机操作室是盾构机的控制中心,不允许与之无关的人员进入,维修人员在工作需要时可以进入,正常情况下只允许主司机与工程师进入;

(2)盾构机拖车两侧为紧急通道,不得堆放杂物占用;

(3)盾构机上不得存放危险物品(易燃易爆等物品)及其他杂物。

(二) 开机前的检查

1、检查延伸水管、电缆连接是否正常;

2、检查供电是否正常;

3、检查循环水压力是否正常;

4、检查滤清器是否正常;

5、检查皮带机、皮带是否正常;

6、检查空压机运行是否正常;

7、检查油箱油位及油温是否正常;

8、检查油脂系统油位是否正常;

9、检查泡沫剂液位是否正常;

10、检查泥水处理系统;

11、检查注浆系统是否已准备好;

12、检查后配套轨道是否正常;

13、检查出渣系统是否已准备就绪;

14、检查盾构机操作面板状态:开机前应使螺旋输送机前门处于开启位,螺旋输送机的螺杆应伸出,盾构处于掘进模式,无其它报警指示;

15、检查测量导向系统是否工作正常;

16、确认注浆系统已经开始工作。

(三) 启动各系统

1、根据工程要求选择盾尾油脂密封的控制模式,即选择采用流量控制或采用压力控制模式;

2、参照工业电脑,检查是否存在当前错误报警,如有,应首先处理;

3、将操作面板螺旋输送机转速调节旋钮、刀盘转速调节旋钮、推进油缸压力调节旋钮、盾构推进速度旋钮等调0;

4、启动液压泵站的冷却循环泵,并注意泵启动时声音和振动情况等是否正常;

5、依次启动润滑脂泵、齿轮油泵;

6、依次启动补油泵、控制油泵;

7、依次启动主驱动泵、推进泵及螺旋输送机泵;

8、启动主轴承密封油脂泵,调整油脂泵使其保持在设定的泵送油脂量和气动压力;

9、选择手动或半自动方式启动泡沫系统;

10、启动盾尾油脂密封泵,并选择自动位。

(四) 盾构机掘进

1、启动皮带机

2、启动刀盘

(1)选择刀盘的档位,一般在软岩地段选择低速档位;在扭矩比较小的地层中可以选择高速档位,具体要根据实际情况来决定;

(2)根据测量系统面板上显示的盾构目前滚动状态选择盾构机刀盘旋向按钮,一般选择能够纠正盾构机滚动的方向;

(3)选择刀盘启动按钮,并慢慢顺时针旋转刀盘转速控制旋钮。严禁旋转旋钮过快,以免造成过大压力冲击,损伤液压设备。此时注意主驱动压力变化,若因压力过高而使刀盘启动停止,则先把速度旋钮至最小再重新启动。

3、推进

按下推进按钮,并根据测量系统屏幕上指示的盾构姿态,调整各组推进油缸的压力至适当的值,并逐渐增大推进系统的整体推进速度。

4、启动螺旋输送机

(1)慢慢开启螺旋输送机的出渣口仓门;

(2)启动螺旋输送机按钮,并逐渐增大螺旋输送机的转速。

5、盾构机掘进参数调整

(1)盾构机掘进模式的选择

1)对于岩层稳定性较好的地层,可以采用敞开式掘进,则不用调整土仓压力,以较大的开挖速度为原则;

2)对于开挖地层具有一定的自稳性,可以采用半敞开式掘进。这样需要调节螺旋输送机的转速,使土仓内保持一定的渣土量,一般约保持2/3左右的渣土;

3)对于开挖地层稳定性不好或有较多地下水的软质岩地层,需采用土压平�模式掘进。此时根据前面地层的不同,保持不同的土仓压力,但最大土仓压力值必须低于盾构主轴承密封的最大抗压能力,否则有可能损坏主轴承密封;

4)对于地层稳定性很差的极软岩和软弱不均的地层,必须采用土压平�模式掘进,并严格控制出土量;

5)若土仓压力过大时可以采取以下几个措施来降低压力:

a.加快螺旋输送机的转速,增加出渣速度;

b.适当降低推进油缸的推力;

c.降低泡沫和空气的注入量;

d.适当的排除土仓内一定量的空气或水。

6)若土仓压力小时可以采取以下几个措施来增大压力:

a.降低螺旋输送机的转速,减低出渣速度;

b.适当增大推进油缸的推力;

c.增大泡沫和空气的注入量。

(2)盾构机推进方向的调整

1)盾构机方向的调节,是通过调整推进系统几组油缸的压力来进行的。一般的调节原则是:使盾构的掘进方向趋向隧道的设计中心线;

2)盾构机推进油缸每组压力,一般对盾构掘进方向的影响是:当盾构油缸左侧压力大于右侧时,盾构机姿态趋势自左向右偏移;当上侧压力大于下侧压力时,盾构姿态趋势自上向下偏移。依次类推即可调整盾构机的姿态;

3)为了保证盾构的铰接密封、盾尾密封工作性能良好,同时也为了保证隧道管片不受破损,盾构在调向的过程中不能有太大的趋势,一般在测量系统屏幕上显示的任意趋势值不应大于规定的偏差;

4)一般情况下,当盾构处于水平线路掘进时,应使盾构保持稍向上的掘进姿态,以纠正盾构因自重而产生的低头现象。

(3)盾构机滚动的调整

为了保证盾构机在推进过程中正确的受力状态,盾构机不能有太大的自转,一般不能大于测量系统屏幕上显示的允许滚动值。通过调整盾构机刀盘的转向可以调整盾构的自转。改变盾构机刀盘转向按以下操作:按停止按钮停止掘进,将刀盘转速调至最小,重新选择刀盘转向,按开始按钮,并逐渐增大刀盘转速即可。

(4)刀盘扭矩调整

当刀盘扭矩过大时可以采取以下措施:加大渣土改良物质的注入量,适当降低推进油缸的推力,适当减少刀具的贯入量等。

(5)铰接油缸操作调整

铰接油缸的作用是为了使盾构能够很好的适应蛇形前进,特别是为了使盾构更好的适应隧道的曲线掘进。当旋钮在pull位时盾尾缩回,当处于hold位时铰接油缸处于锁定位,当处于release位时,铰接油缸处于浮动位,此时盾尾能根据前盾和管片的位置自动调整姿态。

(6)仿形刀的操作

当盾构机在转弯半径较小的曲线上掘进时,有时会用到仿形刀进行辅助掘进。仿形刀可以根据工业电脑的设定实现在一定的角度范围伸缩。当需要使用仿形刀时,首先启动仿形刀油泵,然后选择仿形刀控制旋钮到自动位,仿形刀即可按照预先设定的值进行工作。当需要停止时需先选择到手动位,把仿形刀缩回,然后再停止仿形刀油泵。

(7)泡沫系统的操作

泡沫系统一般有三种操作模式,即自动、办自动、手动,当各种条件都比较理想时可以采用自动模式,否则就要采用半自动或手动模式。根据实际情况,一般采用半自动或手动模式。此时操作司机根据盾构综合参数,如刀盘扭矩、土仓压力及出渣情况等,依据个人的经验对泡沫剂或空气的流量进行手动调节,按“+”钮增大流量,按“-”钮减小流量。当掘进结束时按停止按钮停止泡沫系统。

(8)膨润土系统的操作

膨润土的作用是为了改良渣土的特性,使其更利于掘进和出渣。当需要使用膨润土时,首先要在洞外将膨润土搅拌好并运输到洞内的膨润土罐内,然后启动搅拌和输送泵,并调整膨润土的泵送流量即可。停止输送时直接停止输送泵,但当罐内还有膨润土时不能停止搅拌。

(9)盾尾油脂密封阀的手动操作

当盾尾密封阀在手动位时,可以按下每个位置的注脂按钮来进行手动注脂,这个功能主要用于对盾尾油脂密封阀检修或自动功能暂时出现故障时。

(10)注浆操作

1)在手动模式下,首先调整好注浆泵开始和停止压力(设定值),注浆泵由控制板的按钮和电位计单独控制:泵的速度由比例控制其起动装置的电位计旋向位置决定;如果管片背部注浆压力大于相应的设定值,相应的注浆泵即停止工作,直至压力反馈小于设定值。

2)自动模式

自动模式下,首先调整好注浆泵开始和停止压力(设定值),注浆泵的启动和停止由控制板自动控制,并且几组注浆泵的启动和停止是一致的。

6、掘进过程

(1)在盾构机的掘进过程中,应有一名管理人员随时注意巡检盾构机的各种设备状态,如泵站噪声情况,液压系统管路连接是否松动及是否有渗漏油,油脂及泡沫系统原料是否充足,轨道是否畅通,注浆是否正常等。操作室内司机应时刻监视螺旋输送机出土口的出渣情况,根据测量系统屏幕上显示的值调整盾构的姿态。发现问题立即采取相应的措施。

(2)掘进过程中司机必须严格按照要求填写有关部门规定的各种数据表格,以及详细的故障及故障处理办法。

7、掘进结束

当掘进结束时,按以下顺序停止掘进:

(1)停止推进系统;

(2)逐步降低螺旋输送机的转速至零,停止螺旋输送机;

(3)关闭螺旋输送机出渣口仓门;

(4)停止皮带机;

(5)若刀盘驱动压力较大,则可持续转动刀盘,适当的搅拌土仓内的渣土,当驱动压力降低至一定程度时减小刀盘转速至零,并停止刀盘转动。这样有利于下次刀盘启动时扭矩不至于太大;

(6)依次停止主驱动泵、补油泵、螺旋输送机泵、控制泵、仿形刀泵、油脂密封系统、泡沫系统,通知有关人员进行下一工序的工作;

(7)若马上准备安装管片,则按下管片安装按钮。

8、掘进报告和作业记录的填写

为了积累盾构施工经验,更好的进行盾构施工的总结,以及留下必要的施工考证依据,施工的过程中,必须严格按照要求填写盾构掘进指令及操作记录表。如下表: