地下铁道施工压力换刀作业泥水盾构饱合潜水带压进舱工艺与实例介绍.pdf

泥水盾构饱合潜水带压进舱 工艺与实例介绍 中交第二航务工程局有限公司 杨钊 目 录 Contents 带压进舱历程 点击添加标题 开挖面稳定技术 常规带压进舱作业流程 饱合潜水带压进舱作业流程 常规带压作业与饱合潜水带压作业 工程实例 带压进舱历程引言 近十年，国内越江跨海隧道发展迅速。 过江及海底隧道呈现出了大直径、长距离、高水压的特点。 上软下硬地层长距离掘进对于刀具的寿命提出了更高的要求，在掘进过程中对刀 具进行修复或者更换是不可避免的。 而由于地质条件本身的复杂性、多变性和周边条件的局限性，在盾构机周围进行 土体加固从而实施常压进舱作业往往难以实现。 带压进舱技术以无需地层加固，地质适应性强，对周边环境要求低和影响小等特 点成为了目前复杂地质条件下泥水盾构更换刀具的优先选择。 带压进舱作业是泥水盾构施工的最大风险之一。 带压进舱历程引言 What Why 隧道长距离、地质复杂等特点以及盾构机适应性带来的 刀盘刀具问题;开挖面稳定 Where 泥水盾构机气垫舱及泥水舱内 When 刀盘修复、刀具检查与更换时 Who 潜水员或者经过专业培训的作业人员 How 涉及土建、机械、潜水、医疗等的协同作业 带压进舱历程引言 常规潜水 每下潜10m深度，增加1个标准大气压强 带压进舱历程带压进舱 带压进舱是将盾构机泥水舱内的部分泥浆置换为压缩空气，通过压缩空 气支撑开挖面，作业人员在泥水舱内的压缩空气环境下，进行换刀作业。 根据作业人员呼吸气体的不同，可分为常规压缩空气带压进舱和饱合潜 水带压进舱。 常规压缩空气带压进舱呼吸空气，饱合潜水带压进舱呼吸氦氧饱合气体。 饱合潜水进舱并非真正潜水作业。 带压进舱历程历程 饱合潜水与压缩空气作业主要应用于近海钻探和采油平台修复工作、堤 坝表面修理、打捞、受污染的水下工作等。 100年之前，压缩空气下作业工法已经应用于地下工程的开挖施工中。气 压挖掘工法采用高压空气支护不稳定的开挖面，气压挖掘工法可适用于粘 土、粉土与粉砂等不透气地层。 1957年，美国海军专家BOND提出了“饱合潜水”的概念：创造出一种 环境和条件，使潜水员在高气压下长时间暴露，体内各组织体液中所溶解 的惰性气体达到完全饱合的程度，达到该状态后潜水员则能停留在高气压 下几天乃至几十天，待预定作业任务完成后，一次减压出水。 带压进舱历程历程  带压换刀技术最先应用于德国，起初根据当时的“压缩空气作业管理规 程（1972）”，带压作业的最高气压不得超过3.6bar。当压力超过 4.0bar时，必须采用饱合潜水作业。  2003年建成的易北河第四隧道，采用更为科学的减压时间，将常规压 缩空气带压换刀的最大工作压力提高为5.0bar。  2004年建成的威悉河隧道，采用了呼吸纯氧减压，将常规压缩空气带 压换刀最大工作压力提高至5.5bar。  目前，采用更为合理的工作时间安排和完善的保障措施，常规压缩