盾构机开仓换刀应急预案

一、编制的目的和原则    3

二、编制的依据    3

三、开仓概况    3

四、具体开仓作业程序    4

五、施工质量、安全、环保及职业健康注意事项    14

六、安全应急预案    15

一、编制的目的和原则 

防范由于地面、地下环境和地质等因素造成的仓内土体失稳、大量涌水和少量有 害、 有毒气体逐渐地聚集在仓内或某个区域， 从而给仓内换刀人员及相关人员和设备带 来危险。 

二、编制的依据 

《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999 (2003 版) 

《铁路瓦斯隧道技术规范》 TB10120-2002/J160-2002 

《CTE6250盾构机操作说明书》 

三、开仓概况 

本方案主要为开仓作业前对仓内空气换气和开仓后仓内空气质量的保证工作，具体分为两步：

第一步：开仓前空气的置换 

开仓前仓内空气循环主要利用空压机将压缩空气通过管路向刀盘处吹入压缩空 气，气泡仓壁上的进出口作为排气通道，排风到盾构机后配套尾部，形成循环，置换仓内的气体，待气体含量检测达到要求后，方可进行开仓换刀或检查之用。 

第二步：开仓后内环境质量的保证 

仓内作业过程中，工作仓和气泡仓内空气循环主要利用盾构机上的空压机将压缩空气输入仓内，并将仓内的原有气体排出，形成循环，保证仓内的空气质量。

 洞内通风主要利用洞外的压入式通风机供风，形成循环。洞内及仓内通风的同时进行气体检测，保证作业人员作业环境的安全。 

四、具体开仓作业程序

 为使开仓作业有序的进行，制定开仓作业程序，并建立相应的签认制度。由当班主盾构操作手负责组织签认，程序签认具体内容参见附表。

 开仓流程如下图 

开仓程序如下： 开仓程序如下： 

1、开仓位置的确认、 根据掘进情况及开挖地层的情况，由项目部决定盾构机开仓换刀的位置，盾构机 掘进至相关位置后， 由项目部技术人员确认盾构机已掘进至相应位置后， 上报给项目部总工程师，由项目测量人员复测，项目部总工程师审核。 

2、开仓准备工作、为保证开仓作业的连续、快速、必须做好充分的准备，准备工作包括开仓作业工具、隧道内水电、隧道内通风、气体检测仪器、压排风机具、进仓作业人员的技术交底、安全交底及相关换刀应急措施、物质，救援人员等准备工作。这些准备工作均由专人负责，完成后由相关技术人员确认，项目生产副经理审核。 

3、入仓操作、入仓操作员必须经过培训，必须严格遵守操作指南。所有人闸操作员需要的操作和显示设备都必须安装在人闸外边。人闸操作员只可允许经过授权医师书面确认的身体健康的人员入闸。 人闸操作员必须验明入闸人员确实拥有这些证明材料。人闸上所有的设备必须经过检查，确保功能正常。 

入闸人员必须接受以下培训：

 闸阀与闸门在正常情况和紧急情况下的操作安全要求

 技术设备及设备检查

 医学知识 

急救设备必须随时待用 

准备急救卡（参考样卡）。准备基本的设备，以应对因压缩空气作业引起的症状。 

必须定期检查电话和应急电话系统的正常功能。

入闸操作人员要一直与仓内人员保持电话联系。 

入闸人员必须穿戴干爽清洁的衣服。 

必须遵守人孔闸闸内和闸前的所有警示和信息标志以及禁令和命令。 

必须检查所有门密封件和密封表面的是否清洁以及有无破损。如必要，必须先更换密封件，并确认。 

不得有人单独暴露在压缩空气的环境里。 

（1）入闸注意事项

进入压缩空气环境下的工作室，每个人与工具都必须经过人闸进入工作室，在工作室内气压会高些。术语“压缩空气作业”是指正气压为0.1 bar或更高。随着气压的增高，空气中将有更多的各种气体，特别是氮气，开始溶入人体血液循环系统，而后，进入人体组织。其饱和度取决于压力和人体组织与氮气的结合能力变化。 脂肪组织吸收能力特别强。如果快速从正常状态转变到正压状态，可能会造成诸如耳痛、头痛、平衡能力 降低和牙痛等明显的不适症状。充气腔内（如鼻窦、鼓膜、胃肠道、不健全的牙齿填充 腔）压力均衡受影响（如因为寒冷） ，也会导致不适。

在进行入闸操作之前和操作时，必须遵守下列说明： 

进行入闸前，必须检查压缩空气调节系统的气密性和功能。

所有闸室都必须在无缺陷的情况下运作；否则必须通知值班工程师或闸 室操作员。 

如出现不适则必须停止或放弃闸内作业。

从入闸开始到出闸完毕，禁止大量进食和吸烟。 

酒后人员不得入闸。

不得食用肠胃胀气的食物（豆类） 。 

入闸前/闸内操作过程中都不得饮用碳酸饮料。 

伤风或感冒人员不得入闸。 

内耳有问题或患流行性感冒的人员不得在压缩空气下作业（中耳炎，上 颌窦炎） 。 

闸内人员要多喝水以预防脱水，否则会很快导致减压病。如有要求，应 将干衣服带入闸室。 

（2）入闸步骤 

检查所有显示设备和纸带记录器，加热、时钟、温度计、电话、应急电 话和阀等。检查闸门密封件的清洁。 

入闸人员进入主仓。 

在主仓内打开双层带状纸记录器，并检查其功能完好以及纸量供应。 

关闭主仓和前仓之间的闸门，并确保其正确关闭。

确保闸操作员和闸内人员之间的电话联系。

缓慢打开“VENTILATION MAIN CHAMBER ON（向主仓通风）”球 阀。向主仓内的增压直到达到操作压力。 

当主舱同作业舱内压力平衡时（通过“主舱压力表”及“作业舱压力 表”读数），可以小心打开主舱和作业舱之间的“作业舱压力补偿”球阀。一旦主舱同作业舱压力补偿完成，必须关闭球阀。 

打开通向作业仓的闸门。 

在作业仓内作业时，通向作业仓的闸门必须保持打开状态。 

在入闸过程中，在逃生门内的球阀或逃生门本身必须打开入闸过程图示 

P0：大气压

P1：表面支撑压 

P2：P1 及 P0 之间的压力差 

开始状态：P1>P0

[1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 

在开始状态，只有挖掘仓是加压的。所有正确入闸的条件都满足后，入闸过程方可开始。 

主舱加压：P1>P2>P0 

[1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 压力补偿完成后，进入挖掘舱：

 压力补偿完成后，进入挖掘舱：P1>P0 

 [1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 

入闸开始总是通过主舱实现的，而前舱则始终不加压的。 

通过前舱入闸（后续入闸） 

通过前舱入闸（后续入闸） 通过前舱入闸的过程与主舱操作类似。唯一不同点在于所使用的阀和显示 设备： 

前舱通风阀门 

前舱放气阀门 

前舱排气流量计 

前舱压力表 

前舱内增压： 

前舱内增压：P1>P2>P0

 [1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 

入闸开始总是通过主舱实现的，而前舱则始终不加压的。 

前舱内压力补偿：P1>P0

 前舱内压力补偿： [1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 

如果另有一个人要进入主舱，便要进行后续入闸. 后续入闸由前舱来实现。后续入 闸的人员要调整至主舱的压力。每次后续入闸过程完成之后，前舱必须减压，以允许再 后续入闸过程。挖掘舱 / 作业舱内总共只许有 4 个人！

 4、出闸步骤 

溶解到血液和组织里的气体必须在出闸过程中释放出来。出闸时压力慢慢降低， 要释放的气体可以通过循环系统和肺排出体外。降压太快会导致体液和组织产生气泡 （汽水瓶效应） 。因此而引起的气栓病是由于正压而引发的最常见的健康损害。此外， 细胞内气体的释放会造成临时性或永久性的组织损伤。 从正压向正常压力的转化会造成 或多或少明显的降压病。 各种症状可能会在减压时表现出来， 也可能会在几个小时之后 再表现出来。

减压病症状： 

关节痛，肌肉痛 

皮肤发痒和/或皮肤变色、出现红-蓝色 

中枢神经损伤：头昏眼花，耳鸣，听力困难，呼吸障碍，视力和语言能 力障碍，瘫痪，痉挛 

心脏病，循环系统紊乱，呼吸困难 

手指或脚趾麻木 

出闸过程中必须遵守以下指南：

穿上干衣服。

避免受冻或颤抖。

避免浅呼吸。

避免采取强迫性的姿势。

 定期起立和活动四肢。 

出闸 

打开纸带记录器（闸操作员） 。

 进入主舱，并关闭球阀。 

关闭通向作业舱的两个闸门。

 确保闸操作员和闸内人员的电话联系。 

通过“BLEEDING MAIN CHAMBER（主舱放气）”球阀缓慢降低主舱内 的压力,同时监看“PRESSURE MAIN CHAMBER（主舱压力）”压力计。

 同时，通过“VENTILATION MAIN CHAMBER（主舱通风）”球阀调整 闸室的冲洗。在闸室冲洗过 程中，压力下降必须明显（参看“VENTILATION MAIN CHAMBER（主 舱通风）”流量计显示屏） 。 

使用“BLEEDING MAIN CHAMBER（主舱放气）”和“VENTILATION MAIN CHAMBER（主舱通风）”球阀进行调整，直到在冲洗过程中产 生一个明显的恒定和缓慢的压力下降为止。在这样的环境下， “VENTILATION MAIN CHAMBER（主舱通风）”流量计上的流量值必 须符合相关规范规定。 

一旦达到了第一个压力水平（参看“VENTILATION MAIN CHAMBER （主舱通风）”流量计） ，通过重新调节“BLEEDING MAIN CHAMBER （主舱放气）”闸门和“VENTILATION MAIN CHAMBER（主舱通风）” 闸门，主舱内的压力会在指定时期内维持在一个恒定水平。闸操作员必 须使用“VENTILATION MAIN CHAMBER（主舱通风）”流量计，定期 检查闸的通风设备。

 遵照指定的保压时间，必须重复这个步骤（步骤 5 ~ 8） ，直到达到正常 的周围压力。主舱内加热要依照相关规范及标准进行调整。 

闸内人员必须打开主舱和前舱内之间的中心闸门，然后离开闸室。 

8 闸操作员必须停止纸带记录器，并在闸室日志和纸带记录器上的纸 

带上记录闸室操作过程（日期、时间、压力、人数等。 ） 

出闸后必须遵守以下指南： 

避免繁重的体力工作。 

不要长时间和用太热的水洗浴。 

多喝水。 

出闸过程图示 P0：大气压 P1：表面支撑压 P2：P0 与 P1 之间的压力差 开始状态： 

开始状态：P1>P0

 [1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 

主舱内减压： 

主舱内减压：P1>P2>P0 

9 [1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 

作业舱压力波动。例如：

 作业舱压力波动。例如：压力损失 P1P0 

[1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱

 通过紧急门，在任何情况下人员都是“安全”的。自此，作业舱内的压力波动将 不再影响主舱的压力情况。这样的话，在作业舱发生压力波动时，人员可以马上安全出 闸。 10 

出闸过程结束 P1>P0 

[1]挖掘舱 [2]作业舱 [3]主舱 [4]前舱 

在正常条件下，出闸是始终通过主舱实现的，而前舱始终是未加压的。在紧急情 况下，急救人员可以在任何情况下入闸。

五、施工质量、安全、环保及职业健康注意事项 

 1、加强对开仓人员安全及技术交底，异常情况施工需要进行安全培训；

 2、开仓程序必须经项目部经理和项目总工程师审核，报监理部审批许可后方可启 动开仓方案； 

3、开仓前，通知监理对开仓全过程进行旁站、监督； 

4、开仓作业的准备工作必须提前做好，一旦开仓，必须保证作业立即开始；

5 开仓后观察掌子面的稳定情况，经判断稳定后，再进入工作仓作业； 

6、 由气体检测人员利用气体检测仪器检测施工环境气体质量， 如空气质量不达标， 应暂缓进入工作面，继续通入空气置换仓内气体，直至气体检测合格后，方可进入。 ； 

7、在作业过程中必须有一名值班人员对掌子面稳定情况经常观察。如有异常应及 时上报，并要求人员撤离至安全区域，采取处理措施； 

8、严禁进入隧道的人员在隧道内吸烟； 

9、盾构机内如需进行动火作业，必须经气体检测人员先对动火区域内的气体进行 检测，安全合格且得到安全员动火审批后，方可进行； 

10、在刀具更换过程要持续通入空气且不断对空气质量进行检测，一旦发现有害 11 气体浓度超标，工作人员应立即撤出工作面，加强通风； 

11、工作仓内用于照明的灯具必须使用安全用电标准，使用防暴灯具； 

12、盾构机台车内布置干粉灭火器并在人仓外侧挂设干粉灭火器； 

13、做好现场施工组织，确保开仓作业的安全、有序、快速实施。 

六、安全应急预案 

针对在开仓过程中地面和隧道内安全问题，成立抢险组织机构并制订应急措施和 应急预案。 

1、成立开仓作业应急救援领导小组； 

6.2 地面出现严重沉降甚至坍塌时的应急措施

(1)派测量人员全天 24 小时进行监测；一有异常情况立即汇报； 

(2)若上表地面或建（构）筑物出现沉降甚至坍塌时，立即向应急救援指挥部报告； 

(3)应急救援指挥部接到报告后，通知指挥部成员和各专业救援队迅速赶往事故现 场；

 (4)在出事地点拉上警戒线和围蔽，派专人现场看守若施工过程中造成建（构）筑 物出现沉降或开裂时，需要对建筑物内人员疏散的立即进行疏散；

 (5)若地面或建（构）筑物出现沉降或坍塌导致人员伤亡时，立即开展救援，并向 附近医院求救； 

(6)立即成立抢修小组，研究制定抢修方案，对地面沉陷地区采用注浆等方式回填 加固抢修；对建（构）筑物进行专家评估，若需加固才能继续施工时应立即进行加固处 理。 

6.3 仓内火灾预防及应急措施 对压气加压仓内的防火问题，必须十分注意；为了确保加压仓内作业过程的安全， 需采取如下几点措施； 

（1）仓内一切用电必须使用 24V 安全电压，禁止任何电路地线接在高压容器上， 以防由于电火花而引起爆炸； 

（2） 电路导线均应装在金属管道内不要暴露， 以保护电路导线的绝缘性不被腐蚀、 摩擦、割裂等而受到损坏； 

（3）所有电气开关都应装在仓外，防止开启时产生电火花； 

（4）最好采用仓外照明，如必须仓内照明应使用防爆灯； 

（5）一切明火最好都不使用；不准使用电风扇； 

（6）如果使用马达，必须选用防爆马达； 

（7）禁止在仓内使用汽油、酒精、乙醚等挥发性物质； 

（8）供氧时，注意仓内通风以降低仓内氧浓度及有害气体的浓度，仓内氧浓度绝 对不允许超过 25％，否则遇火花时易于引燃易燃可燃物质； 

（9）进仓人员衣服最好用全棉织品，不准穿用化纤织品及皮毛衣物，以防摩擦而 产生静电火花； 

（10）氧气瓶须用专用扳手，防止被油污染，防止高浓度高压力的氧遇油脂发生 爆燃； （11）对进仓作业人员进行安全教育，禁止火柴或明火带入仓内，要互相检查、 监督，共同负责； 

（12）备好水和砂，仓内一旦发生火灾，必须即用水或砂扑灭；禁止使用二氧化 碳或肆氯化碳灭火器灭火；

 6.4 发生作业人员身体不适事件的应急措施 

（1）作业前应做好应急运输准备，作业过程中在不影响安全救援的前提下，将电 瓶车安置在第一台车位置，电瓶车司机随即待命准备，龙门吊同样处于应急状态。发生 事故后，最早发现者应迅速向事故现场负责人报告，防止事故扩大和保护事故现场；

（2）事故现场负责人接到报告后，一边组织现场人员救援，尽力控制事故漫延， 疏散人员。 指挥部成员到达事故现场后， 根据事故状态及危害程度作出相应的应急决定， 并命令各应急救援队立即开展救援， 救援人员应设法尽快使中毒人员脱离中毒现场、 中 13 毒物源，救援人员在将中毒人员脱离中毒现场的急救时，应注意自身的保护，在有毒有 害气体发生场所应使用防毒面具；如事故扩大时，应请求支援； 

（3）事先联系两家有紧急抢救能力的医院（中国科学院合肥研究院医院、合肥市第一人民医院蜀山分院） ，做好 抢救准备。医院救护队到达现场后，指挥部应积极配合他们做好抢救工作，各救援队伍自觉接受专业救护队的调遣；