盾构法隧道施工过程中的安全控制策略研究

‘　２０１３年第１期　第３９卷总第１７１期　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｂ　ＩＩＪ迂材　・２３９・　２０１３年２月　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－４０１１．２０１３．０１．１１２　盾构法隧道施工过程中的安全控制策略研究　苏海鹏　（中铁十八局集团第－－１－＿程限公司，河北唐山０６４０Ｏ０）　摘要：近些年来，在隧道施工过程中，盾构法的运　的时候，应该保证作业的时候有牢固的立足处，并根据作　用越来越广泛。为了保证施工安全，防止施工事故的发生，　在盾构法隧道施工中，有必要采用相应的安全控制策略。　本文主要结合工程实例，对施工过程中的安全控制策略进　行了探讨分析，其中涉及到起重吊装作业、施工用电、盾　构刀具更换、管片拼装作业、隧道内轨道运输、砂浆搅拌　与注浆、管片拆除、联络通道施工、盾构机组装与拆卸等　相关问题，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，　能够对盾构法隧道施工的安全控制发挥指导作用。　关键词：盾构法；隧道施工；安全控制；刀具更换；　管片拆除　中图分类号：ＴＵ７１４．２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７２—４０１１（２０１３）Ｏ１—０２３９—０２　０引　言　在隧道工程建设中，盾构法是一种运用得比较广泛的　施工方法。它主要是利用盾构防止围岩的土砂发现塌陷现　象，进行开挖和推进工作，并且在盾尾进行衬砌作业，从　而使得隧道工程建设得以修筑。盾构法具有掘进速度快、　质量优、对周围环境影响小的特点，在隧道工程建设中得　到了广泛的运用。伴随着盾构法的运用越来越广泛，其施　工过程中的安全问题也逐渐引起了人们的普遍关注。本文　主要结合工程实际情况，探讨分析了盾构法隧道施工过程　中的安全控制策略。　１起重吊装作业　在盾构法施工的过程中，起重吊装作业是其中非常重　要的工作，贯穿于施工的始终。在施工开始阶段，有必要　利用起重机对盾构机进行组装。在盾构法开挖阶段，也必　须运用起重机吊装相关的附属材料。此外，在大型设备拆　除的过程中，也必须运用起重机进行辅助作业。在进行吊　装作业之前，司机必须对起重机进行全面的检查，保证各　项设施正常运行，满足施工的要求。此外，为了加强施工　过程中的安全管理，还有必要做好以下几项工作。　（１）保证作业人员的素质。进行起重吊装的作业人员，　包括司机、信号指挥人员、电焊工等等，都必须满足施工　的要求，取得相应的资格证书，经过培训和考核之后才能　进行作业，对于不符合要求的人员一律不允许作业，以进　一步规范相关人员行为，保证施工的安全。　（２）重视对现场的勘察工作。在使用大型起重机进行　吊装作业之前，必须对施工现场进行勘察。根据工程的特　点和施工环境，认真编制专项的施工计划，并报请相关负　责人进行审批，审批合格之后才能实施，在实施的过程中，　还有必要安排相关的安全管理人员，进行现场旁站监测，　以进一步加强安全控制。　（３）积极采取相应的安全防护措施。在进行高空作业　作者简介：苏海鹏（１９７５一），男，本科，中铁十八局集团第二工程限公　司。　业的条件，设置相应的防护栏杆，张挂相应的安全网，并　佩戴安全帽。　（４）保证带载行走安全。在进行吊装作业的时候，有　时候起重机需要带载行走。值得注意的是，带载行走的荷　载不能超过允许起重量的７０％。应该保证行驶道路的平整　和坚实，需要将重物保持在起重机的正前方向，并拴好拉　绳，缓慢行驶，保证带载行走的安全。　２施工用电　在隧道施工中，触电事故往往会给人们带来很大的伤　害，所以必须加强对用电的安全管理工作，以防止触电事　故的发生。　（１）一般用电。对于一般用电，要保证材料的合格，　使用三相五线的电缆，保证漏电保护器的合格和有效，配　电箱内的隔离开关、接线端子必须满足相应的要求。此外，　还需要从以下几个方面加强管理工作：由专业人员编制临　时用电施工组织设计，并报请技术人员审核，审核合格之　后才能进行施工。当施工完成之后，需要进行综合的验收　之后才能正式投入使用；对于电工必须持证上岗，并定期　按照相关的规定对用电设备、供电线路等的绝缘进行检查，　并做好记录。如果发现存在不能满足相关要求的情况，应　该进行及时的维修和更换；根据相关的规定，保证两级漏　电保护器的参数相匹配；对于保护零线，必须侧引出。需　要注意的是，在同一供电系统之内，不能同时使用接地保　护和接零保护两种方式。所有的电气设备，都应当与保护　零线进行牢固的电气连接，严禁虚接。　（２）高压用电。一般来说，盾构机动力系统掘进用电　采用的是，双回路专供的电缆路专供的电缆。电缆一般采　用埋地敷设的方式进行。需要注意的是，高压电缆埋地深　度不能小于０．７　ｍ，在电缆周围，还需要铺设５０　ｒａｉｎ厚的　细砂，并在上面盖红砖对其进行保护，然后进行回填，并　设置相应的警示标志牌。此外，由于盾构掘进隧道内的环　境比较潮湿，随着盾构不断的向前推进，高压电缆也要经　过多次的连接，对于接头，一定要选用优质的专用接驳器。　３盾构刀具更换　在隧道施工的过程中，由于地质条件会相应的发生变　化，因而，在掘进的过程中，刀具会出现不同程度的磨损。　磨损到一定程度，不能满足施工要求的时候，需要对刀具　进行更换。在进行更换的时候，需要准备工具，检测土舱　内的气体，保证舱内无有毒气体，只有在这样的情况下，　才能进行刀具更换。　（１）常压换刀。该方法主要使用于地质条件比较稳定　的情况。在更换的时候，需要选择恰当的地点，并对地层　进行加固处理。等各种情况稳定之后，再开舱进行刀具更　换工作。在进行更换作业的时候，要保证舱内的照明，并　设置应急灯，这样即使发生断电现象，作业人员也能够安　・２４０・　２０１３年２月　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉ・Ｊ芝材　２０１３年第１期　第３９卷总第１７１期　全撤离。作业面需要保持通风，及时排净废气，为施工创　造良好的条件。　（２）气压换刀。该方法主要用于土层不稳定的情况。　它的方法很大一部分与常压换刀是一样的。在进行换刀之　前，需要进行无人压力试验。同时做好照明、通讯工作，　为刀具更换工作做好准备。　员撤离，才能进行作业。在对洞门管片进行拆除的时候，　需要使用电机车进行配合，电机车的牵引钢丝绳一定要匹　配，以避免管片崩断，发生掉落伤人现象，或者是对路轨、　电机等设备造成损坏。　８联络通道施工　联络通道施工主要包括两个部分：联络通道和废水泵　房。通常采用人工开挖的方式进行，与矿山法施工十分相　似，只不过开挖隧道的长度比较的短。在进行联络通道施　工的时候，如果遇到软弱土层、透水砂层等，一般采用小　导管注浆，增加锚杆长度和数量的方式，或者挂网喷混凝　４管片拼装作业　管片拼装作业并不是从一开始就要进行，它是当盾构　机掘进达到一环距离的时候，才需要进行管片拼装作业，　它的流程很简单，就是拼装机利用举重臂，将管片拼装成　环的过程。当拼装机开始工作的时候，由于拼装作业有一　定的危险，因而作业人员不能在拼装机旋转的范围之内。　在管片起吊的时候，吊销必须全插到位，以避免在旋转的　过程中销子发生脱出现象，管片落下砸伤作业人员。此外，　插入管片吊销的时候，由于销子和管片起吊金属件之间存　在着夹手的危险，所以，操作人员有必要明确信号，在进　行操作之前，一定要确定操作的安全。在进行管片拼装的　时候，拼装工需要站在可靠的位置，保证作业的安全，以　防止受到意外的伤害。在进行管片组装的时候，操作人员　也必须在收到安全作业信号之后，才能进行作业，以防止　作业人员的手脚被夹住，防止受到意外的伤害。　５隧道内轨道运输　在盾构隧道施工的过程中，必须有相应的轨道运输工　具来运输管片、轨道、轨枕、出碴土等等。由于管片底部　是圆弧形，运输车辆容易发生脱轨现象，会造成严重的不　利后果。因而，必须重视隧道内轨道运输的安全工作，严　格按照相关的规定执行轨距、轨道高度、弧度、接缝等等，　保证轨枕足够的刚度，为了避免滑动变形情况的发生，需　要将轨枕和螺栓进行固定或者是焊接。此外，电机车的司　机在电机起步、转弯或者是比较黑暗处，必须鸣笛示警，　对速度进行良好的控制。需要注意的是，电机车严禁搭载　相关人员，避免给人员带来伤害。　６砂浆搅拌与注浆　在盾构机掘进的过程中，有必要对管片外侧的环形空　隙注入浆液体，而要注入浆液体，首先必须预制浆液体并　进行输送。在进料的时候，进料工需要注意安全问题，不　得探摸进料情况，在运转的过程中，更不能将手伸入搅拌　筒内扒料或者是出料，料斗升起的时候，需要注意下方是　否有人，保证作业的安全，防止对相关人员造成损害。在　调节卸料高度的时候，需要在停车的时候进行，调节完成　之后，必须立即拧紧连接螺母，并将保险销插上，保证安　全和牢固，防止输送管掉落伤人。在对砂浆搅拌罐进行清　洗的时候，需要有人在外面监视，以防止搅拌叶片发生不　正常的旋转。　７管片拆除　在进行盾构施工的过程中，有必要拆除负环管片、洞　门管片、联络通道管片。对于负环管片的拆除，需要根据　相关的技术方案，按照相应的顺序进行。为了避免一次性　大面积脱离现象的发生，在拆除的过程中，不得将整环管　片进行全部拆除。在起吊之前，需要保证连结螺杆无遗漏，　并且，起吊管片和其他管片是完全脱离的，并对周围的电　缆管线进行保护。在吊装之前，需要将作业范围之内的人　土来加强临时支护。如果在透水砂层发生涌水现象，则需　要马上采用喷混凝土对涌水面进行封闭。此外，在进行施　工作业的时候，还需要加强排水工作，以防止坍塌事故的　发生。为了不影响电机车的出入，在其运行范围之内，不　得堆放各类物料。　９盾构机组装与拆卸　在始发出洞之前，需要对盾构机进行组装，当施工任　务完成之后，又必须对盾构机进行拆卸。不管是组装还是　拆卸，都需要站在盾构上进行焊接吊耳，气割气刨等动火　作业。在动火作业区，为了防止施工事故的发生，必须配　备足够的消防器材。为了防止火灾或者是爆炸情况的发生，　对于易燃易爆物质，需要将其移开至安全有效的距离。由　于吊耳的焊接属于高空作业，比较容易发生坠落事故，因　此，必须焊好防护栏，并系好安全带，以保证施工的安全，　防止事故的发生。在进行组装或者是拆卸的时候，都会有　少量的油污分布在设备和设施上，因此，现场需要禁止吸　烟，在行走的时候需要小心，以防止滑到或者摔伤。此外，　对于所有的电线和电缆，都不得将其放置在水中，以避免　触电事故的发生。　１Ｏ结束语　总而言之，盾构法在隧道施工中有着广泛的运用。为　了保证施工的安全，提高质量和施工效益，在整个施工过　程中我们需要重视相关策略的运用，加强安全控制工作，　重视相关经验的总结，重视对关键环节的检查和控制，消　除施工过程中出现的安全隐患，并根据实际情况采取有效　的控制策略，保证施工的安全有序进行，提高整个隧道工　程建设的经济和社会效益。　［ＩＤ：７８４０］　参考文献：　［１］朱忠隆，孙钧，张庆贺．盾构法隧道施工变形智能模糊控制方　法研究［Ｊ］．岩土力学，２０ｏ５，２６（６）．　［２］刘建航，侯学渊．盾构法隧道［Ｍ．］．北京：中国铁道出版社，　１９９１．　［３］张海波，殷宗泽，朱俊高．盾构法隧道施工的精细模拟［Ｊ］．岩　土力学，２００４，２５（　）．　［４］　张庆贺，朱忠隆，周希圣．盾构法隧道施工多媒体监控与仿真技　术［Ｊ］．同济大学学报（自然科学版），２００１，（６）．　［５］魏纲．盾构法隧道施工引起的土体变形预测［Ｊ］．岩石力学　与工程学报，２００９，２８（２）．　［６］　李坤宅．施工现场临时用电安全技术规范实施手册（第２版）　［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００７．　［７］罗伟．浅议盾构法隧道施工过程中的安全控制措施［Ｊ］．现　代隧道技术。２０１２，（２）．　［８］袁化临．起重与机械安全［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，　２ｏ（）ｏ．