英式体系下带压进仓技术研究

英式体系下带压进仓技术研究

蔡绍军

蔡绍军

中铁港航局三公司吉隆坡地铁项目

摘要：本文根据马来西亚吉隆坡MRT项目northPORTOL——PASASINI区间盾构隧道带压进仓情况，对英式体系下的带压进仓技术进行研究总结，为类似工程提供参考。

关键词：英式体系带压进仓

1、工程概况

吉隆坡MRTUSPA北线工程项目位于吉隆坡市中心，起点NorthPortal（北洞口），终点PasarSeni（帕萨塞尼）站。共两个区间段，包括8个联络通道，区间总长2612.35m。

2、地质情况

1、肯尼山结构

工程沿线为风化的肯尼山结构，通长被分为残余土和全风化沉积岩，由于砂岩、粉砂岩、泥砂岩内在特性的不同，肯尼山结构的风化程度也不同，包括岩土互层、土壤基质岩石中的核心石。区间隧道地质结构有石英石、千枚岩、页岩、砂岩。

三、带压进仓施工

1、带压进仓优点

通过气压代替土压从而平衡开挖面的土压力，利用气压对开挖面的稳定作用，提供施工人员安全进入盾构土仓的条件。气压稳定作用可大致分为三种：

⑴可阻止来自开挖面的涌水防止开挖面坍塌；

⑵由于气压作用于掌子面能够加强掌子面的稳定；

⑶由于压气对围岩缝隙起到排挤水的作用增强了粉砂、粘土层，使土层间隙变小，加强了地层稳定。

带压进仓作业适用范围较广，对开挖面、地面建筑物及周边环境等影响较小。

2、带压进仓位置确定

根据地质情况和地面建筑物情况经初步分析和甲方要求，选定在每个联络通道或地质较好位置进仓。整条隧道预计进仓次数为12次。

3、带压进仓人员准备

根据英式施工标准，进仓人员必须通过体检（10~15天出结果）→培训（20~30天出结果）→试压（1~3天），在合格后才能进行带压进仓工作。所以第一次进仓要提前2个月以上开始确定人选，及时上报进仓人员。

3.1、人员体检

所有的拟定进仓人员到指定的专业医院进行体检，检查进仓人员身体是否合格，体检过程严格，淘汰率30%~40%。

3.2、人员培训

主要给进仓人员讲解进仓的安全风险和注意事项：

⑴进仓前不能喝碳酸饮料，以及易膨胀食物；

⑵在升压过程中如果出现身体不适的情况时，立即通知操作人员停止加压，带仓内人员适应后再进行，如果仍不能适应则换人；

⑶进仓前必须确定进仓人员身体没有不适症状，否则不能进仓；

⑷出仓过程的减压存在安全风险，在高压环境下长时间工作身体吸收大量的氮气，在减压时要把氮气全部释放出来。因此减压工作必须严格要求，控制减压时间不能过快，从高压先减0.6bar，停留一段时间后再减到0.3bar，最后才降到标准大气压。减压时间根据带压工作时间长短决定。

3.3、试压

试压是确定进仓人员过程中最重要的一个环节，由于土仓工作是一个密闭的环境，人员可能存在心理或者身体上的不适应，为了避免该情况的出现，进仓前先进行高压氧仓试压实验。高压氧仓设备主要是进行试压和疗养。

⑴人员试压，对体检合格且经过培训的人员进行试压，高压氧仓实验压力为0.5bar-0.8bar。

⑵疗养，专门针对带压工作人员进仓工作出来后，感觉身体不适的情况下，根据现场操仓人员和医务人员的诊断后，可以进入高压氧仓进行疗养。主要是通过加压增加氧仓内的氧气浓度，慢慢呼吸释放出身体在减压时没有完全释放的氮气。

下图为现场试压情况

4、带压进仓流程

4.1、应急演练

第一次带压进仓前必须先进行一次应急演练，每个人的具体工作岗位，工作内容和任务必须在演练中体现出来，防止在遇见突发事件时存在不知道怎么处理问题的情况。

4.2、材料、设备检查

检查开仓所需材料和工具是否到位，必须保证所有材料设备处于完好状态。

4.3、技术参数

⑴测量出盾构停机进仓的位置，地面进行监控；

⑵提前2环往土仓里加入膨润土，保证掌子面的稳定（1环使用4-5方发酵好的膨润土混合物，发酵时间为12-18小时，1方水使用80Kg膨润土）；

⑶推进最后一环时，往土仓里加入冰水，快速降低土仓温度；

⑷降低刀盘转速，控制在1.0-1.3r/min；

⑸降低推力，降低推进速度，控制在12-20mm/min；

⑹用保压系统往土仓里打气，置换出土仓里面的土，出空土仓；

⑺加大同步注浆量，保持注浆量是理论值的120%以上；

⑻在盾尾进行二次注浆，让浆液充满整个管片，形成一个封闭体，阻止水从盾尾汇聚到土仓；

⑼根据土体埋深确定进仓压力P。P值应能与地层土压力和静水压力相抗衡，设刀盘中心地层静水压力、土压力之和为P0，则P＝K×P0，K一般取1.0～1.2。

4.4、进仓施工过程

⑴签写下发进仓指令，工程师和操仓人员在指令单上签字后方可进行带压进仓工作。

⑵确定进仓人员，每个进仓人员制定一个安全健康卡和记录本，进仓时把安全卡和记录本交到操仓人员，记录进仓工作时间。

⑶把冰块提前放到人仓，在加压时降低人仓温度。

⑷清理人行通道，保持通道畅通，各人员到指定位置，无关人员严禁围观。

⑸盾构操作手把盾构操室的钥匙交给现场值班工程师，保证操手不能在操作室里转刀盘，在操作室里面放置人在土仓的标识。

⑹保压系统往土仓里打气，调节土仓压力到设定值。

⑺再次确认进仓工具以及设备，准备完善后进行开仓。

1)打开主仓上的双倍条形记录器并检查它是否能正常工作，纸张是否充足。

2)关闭主仓的空气仓门并确保它正确锁好。

3)压力挡板上的卸压球阀关闭（在EPB模式下一般都是关闭状态）。

⑻人员进仓，操作人员进行升压操作（操仓人员为专业有资质的人员），并记录进仓时间。

1)人仓管理员要通过电话一直与坐在主仓中的人员联系。

2)人仓管理员慢慢打开门阀，并严格按照说明增加主仓室的压力直到到达操作压力值。

3)加压过程中，打开主仓外的卸压球阀以保证主仓内一定的通风量。通风量必须保证至少0.5m3/min。

4)当主仓室的压力等于盾构机土仓的压力，主仓内人员缓慢打开主仓和土仓之间的卸压球阀开关。

5)在主仓和土仓之间进行了压力补偿之后，作业人员打开压力挡板的门进入土仓。按照进仓检查作业程序进行工作并详细填写记录。

⑼关闭土仓门，开始进行降压操作。

⑽人员出舱前关闭风机，保证人员出人舱时不要吹冷风。

五、安全控制

1、安全注意事项

（1）有感冒或流感的人不能进入空气仓，因为可能有耳膜破裂的危险。

（2）不要将可能膨胀的饮品或食物带入空气仓。

（3）当主仓室在压力下工作时由于安全原因准备仓常常是没有压力的。准备仓的两个门都是关闭的。

（4）为了空气仓内人员的健康必须逐渐升高空气仓的压力，将压力缓慢上升到操作压力值。

（5）定期检查流速计以确保主仓通风。

（6）随时监测空气仓人员的健康状况。一旦空气仓人员出现任何微小的不适现象立即中断压缩空气并让不适人员离开空气仓。

2、土仓作业

（1）人员在土仓作业期间由向刀盘供气的恒压器保证土仓内气压保持在给定值。

（2）向土仓内接入单独的氧气管路以供氧，同时必须定期检查流速计以保证土仓的通风并排出废气。流速计安装在人舱外的卸压阀上。

（3）土仓内作业采用轮班制，根据工作压力PW在带压工作减压表中选择合适的工作时间TW，工作人员TW个小时为1班，每班3－4人。作业人员在土仓内作业TW个小时后通过降压程序离开加压仓。下一班人员按照以上作业程序进入主仓作业。

（4）作业过程中若需向土仓内运送物资，则启用准备仓。准备仓的操作和空气仓类似。

（5）为作业人员安全考虑，每人每天带压工作不得超过8个小时。

3、主仓降压，人员撤离

（1）主仓和准备仓之间的空气仓门关闭。

（2）工作人员离开开挖仓进入主仓。通过主仓减压方案减压后离开主仓或通过主仓缓慢降压后离开主仓进入减压舱进行减压舱减压方案减压。

（3）第二组工作人员进入主仓室，按照第一组工作人员的作业程序进行加压、检查刀盘及减压离开主仓室。

（4）以此类推，下一组工作人员开始工作。

六、总结

吉隆坡地铁北段工程项目，英式体系下的带压进仓过程严谨，各种必须程序多，均必须严格执行，到目前已经带压进仓工作10次，均安全顺利完成。