¿Aplicación del funcionamiento con aire comprimido en la construcción de escudos de metro?
Basado en el ejemplo de construcción del escudo del metro de Guangzhou, se presentan el principio y las condiciones geológicas del funcionamiento del compresor de aire, se describen brevemente los dispositivos de mantenimiento y seguridad de la puerta y se explica el funcionamiento del compresor de aire en estratos inestables. discutido. La situación del cambio de herramienta explica los problemas comunes y las soluciones en el funcionamiento del compresor de aire.
Guangzhou es conocida como el "Museo Geológico". Las condiciones geológicas en la línea norte-sur son muy complejas e incluyen capas subterráneas de arenas movedizas, zonas de fallas geológicas y cantos rodados de granito de alta resistencia. En Guangzhou abundan todas las condiciones desfavorables para la construcción, y los expertos nacionales y extranjeros califican su dificultad como "rara en el mundo". El escudo atraviesa estratos blandos y duros sobre arena y guijarros, y las herramientas están muy desgastadas. Elegir el momento adecuado para entrar al almacén para inspeccionar y reemplazar las herramientas es una tarea inevitable.
Durante la construcción del túnel de protección, existen aproximadamente tres métodos para inspeccionar las herramientas al ingresar al almacén: 1) Ingresar al almacén de suelo bajo presión para inspección 2) Después de reforzar el suelo del frente, ingrese al; cabina para inspección bajo presión normal; 3) Desde un eje debajo del suelo va al frente del cabezal de corte para permitir la inspección y el mantenimiento del cabezal de corte de protección.
La máquina de escudo de equilibrio de presión de tierra se utiliza principalmente para la construcción de escudos del Metro de Guangzhou. Durante el proceso de construcción del escudo, la tierra que fluye en el contenedor de tierra se utiliza para mantener el equilibrio de presión de la tierra en la cara de trabajo. Durante la construcción, a menudo nos encontramos con estratos inestables o edificios encima de túneles con techo blando y fondo duro, lo que dificulta mucho la inspección y el reemplazo de herramientas. La apertura directa de la cabina puede provocar el colapso de la superficie de excavación o incluso provocar un hundimiento del terreno, lo cual es muy riesgoso. Se necesita mucho tiempo para reforzar el suelo en el frente desde el suelo hasta el frente del cabezal de corte, el suelo es completamente incondicional. En tales condiciones, utilizar bocas de registro para inspeccionar y reemplazar herramientas en un ambiente de aire comprimido es sin duda la mejor opción. En febrero de 2004, la sección [Tianhua] de la Línea 3 de tránsito ferroviario de Guangzhou llevó a cabo con éxito la primera operación de compresión de aire en la construcción de un metro nacional y abrió el vagón para inspeccionar o reemplazar herramientas, y logró buenos resultados. El método de construcción de operación con aire comprimido se ha promovido activamente en la Línea 3 del Metro de Guangzhou, y este método ha madurado gradualmente en China.
1 Principio de funcionamiento del aire comprimido
El principio del método de construcción de aire comprimido es inyectar aire comprimido en el túnel. Cuando aparecen pequeñas grietas en el suelo mejorado alrededor del túnel, la presión del aire comprimido se puede utilizar para suprimir la presión del agua subterránea, evitar que el agua subterránea se filtre en la superficie de la excavación, mantener la estabilidad de la superficie de la excavación y proporcionar condiciones para que los trabajadores ingresen de manera segura. el contenedor de tierra de la máquina de protección.
El efecto estabilizador del aire comprimido sobre la superficie de la excavación se puede dividir aproximadamente en los siguientes tres tipos: 1) Puede evitar que el agua salga a borbotones de la superficie de la excavación y evitar que la superficie de la excavación colapse; 2) Debido al efecto de la presión del viento en la cara del túnel, puede mejorar la estabilidad de la cara del túnel. 3) Dado que el aire comprimido empuja el agua fuera de las grietas en la roca circundante, la resistencia de la capa de limo, arcilla o arena que contiene limo; aumenta la arcilla.
2 Condiciones geológicas para las operaciones con aire comprimido
La construcción con aire comprimido no es adecuada para ninguna condición geológica. Debido a las diferencias en el espesor de la capa de cobertura, la calidad del suelo, el agua subterránea y otras condiciones, a veces el método de construcción con aire comprimido no puede lograr los resultados esperados, por lo que se debe realizar una investigación cuidadosa antes de utilizar el método de construcción con aire comprimido.
Según la profundidad de enterramiento del túnel del metro, los siguientes estratos son más adecuados para las operaciones de compresión de aire:
1) Cimentación limosa: mala permeabilidad al agua, buen efecto de compresión de aire, adecuada para construcción con compresión de aire. Siempre que se preste atención a la relación entre el suelo de cobertura y la presión del aire, no se producirá una irrupción de agua y básicamente se puede prevenir. También se mejorará considerablemente el efecto de apoyo de la propia presión del aire comprimido y la resistencia generada por la deshidratación de la roca circundante.
2) Cimentación de arcilla: cuando el suelo es débil y la superficie de excavación es inestable, la cimentación puede reforzarse mediante el efecto de retención del suelo y el efecto de precipitación de la propia presión del aire, por lo que el método de presión del aire suele ser el más utilizado. usado.
3) Cimentación tipo sándwich: generalmente, la roca circundante está compuesta de varias capas de suelo, lo cual es relativamente complejo, y la presión del agua subterránea a menudo está separada por una capa impermeable. Por ejemplo, si hay una capa poco permeable como limo o arcilla sobre la superficie de la excavación, incluso una capa de grava o arena es una capa ideal para la construcción con aire comprimido.
Freno de tres personas
3.1 Resumen
Durante los trabajos de mantenimiento e inspección, utilice el freno humano para transportar al personal relevante y los materiales que necesita hasta el módulo de tierra. y Mantenga la presión allí.
Tomemos como ejemplo la máquina de escudos alemana Herrick. Su boca de acceso consta de una cabina principal y una cabina auxiliar, y las dos cabinas están separadas por una trampilla de presión. La cabina principal está conectada a la cabina de transición directamente soldada a la placa del mamparo del cuerpo delantero a través de una brida; se puede acceder a la cabina de tierra a través de la puerta del mamparo que está conectada al costado de la cabina principal; Por lo tanto, para ingresar a la cabina principal, primero se debe pasar por la cabina auxiliar. La cabina auxiliar se utiliza para aumentar y disminuir la presión durante el funcionamiento del compresor y situaciones de emergencia (rescate de emergencia).
Dependiendo de la capacidad de la cabina, la cabina principal tiene capacidad para 3 personas y la cabina secundaria tiene capacidad para 2 personas. Ambas cámaras pueden funcionar de forma independiente y están equipadas con los siguientes instrumentos: sistema de comunicación, válvulas de escape y admisión, temporizador, manómetro, termómetro y calentador. Para comodidad del operador, se instalan los siguientes instrumentos: válvulas de escape y entrada a las dos cámaras, sistema de comunicación, sistema de registro de correas, medidores de flujo para registrar las presiones de la cámara y de la cámara de tierra, entradas de aire para los frenos. Las válvulas de escape y admisión sólo pueden ser utilizadas por el personal de cabina en circunstancias anormales. Los procesos de subida y bajada normalmente los realiza un administrador de frenos manual.
3.2 Mantenimiento/Control
Revise el sello de la puerta antes de cerrarla cada vez, limpie o reemplace si es necesario; lubrique el mecanismo de conexión de la puerta una vez al mes; verifique todos los manómetros antes de usar; la boca de acceso Si está funcionando correctamente y si el mecanismo de conexión está intacto, verifique el funcionamiento del registrador de acuerdo con las especificaciones;
3.3 Dispositivos de seguridad
Cada cabina dispone de una válvula de seguridad que limita la presión máxima a 3 bar, además hay teléfonos y teléfonos de emergencia.
4 Operación con aire comprimido
4.1 Ingreso a la cabina de tierra
El operador ingresa a la cabina de tierra a través de la boca de hombre para inspeccionar el cabezal de corte y las cortadoras, y al mismo El tiempo comprueba los sensores y los fideos de excavación del túnel. La cámara de excavación está designada como área peligrosa y se deben tomar las siguientes medidas de seguridad al trabajar.
Los trabajadores de tanques de tierra deben prestar atención al colapso de rocas y suelos y a aumentos repentinos de agua subterránea. Por lo tanto, dependiendo de las condiciones geológicas (bases de grava y arena, agua subterránea), después de detener la excavación, es muy necesario usar lodo con bentonita y agitarlo uniformemente con un cabezal de corte para estabilizar y sellar la superficie de excavación del túnel.
Utilizar una suspensión de bentonita para soportar y aumentar la presión osmótica del suelo. Esta forma de sellado del frente de excavación se denomina "torta de lodo", que se equilibra con el sistema de aire comprimido y actúa como una membrana para asegurar el sellado del frente de excavación del túnel.
4.2 Reemplazo de Herramientas
Preparación para el Reemplazo de Herramientas
1) Según las condiciones geológicas y el método de operación (tipo abierto/tipo equilibrio de presión de tierra), cambiar los suministros requeridos se transportan a la cabina terrestre.
2) Utilice una grúa o plataforma de transporte para transportar las herramientas a la cabina principal (cabina de trabajo).
3) Controle el cabezal de corte para que gire a la posición deseada a través del panel de control.
4) Los puntos fijos de la plataforma elevadora, la plataforma de rejilla y el equipo de elevación están todos colocados en la carcasa protectora.
Cambio de herramienta
Para cambiar la herramienta, se debe girar el cabezal de la herramienta varias veces a través del panel de control.
Todas las herramientas se pueden retirar después de desenroscar sus respectivos tornillos. Después de cada cambio de herramienta, los tornillos deben apretarse nuevamente al par de apriete previo especificado.
Para poder levantar y ajustar la herramienta se necesita una grúa. Especialmente al sustituir la placa de cocción se utiliza un dispositivo de elevación con pinza. No se necesitan herramientas especiales para reemplazar raspadores y raspadores de bordes.
5 Precauciones durante el funcionamiento del compresor
1) La operación de impulsión se realiza utilizando el método de impulsión del suelo por etapas 2) La presión final sobre la superficie de trabajo es mayor que la tierra establecida; presión Aproximadamente 0,1 bar ~ 0,2 bar; 3) Al abrir la cabina, la presión debe mantenerse tanto como sea posible y el cambio en la presión del aire debe controlarse dentro de un rango controlable mediante el funcionamiento de la válvula de entrada de aire; debe confirmarse antes de ingresar a la cabina de tierra para trabajar. Cuando haya una anomalía en la superficie de excavación, organice inmediatamente al personal para que salga de la cabina de tierra y cierre la escotilla. 5) Se deben configurar más de dos líneas de comunicación para mantener las unidades relevantes; y departamentos abiertos entre la cámara de presión y el exterior, y entre el suelo y el exterior, si hay alguna anomalía, comuníquese con ellos a tiempo 6) Designe una persona dedicada a monitorear e inspeccionar la casa de tierra y las tuberías subterráneas; el primer operador ingresa a la cápsula terrestre, el aire debe inflarse continuamente durante 10 minutos para garantizar que haya aire fresco en el espacio de la cápsula terrestre. 8) Los operadores deben someterse a capacitación y examen físico; No se le permite beber alcohol antes de la cirugía y no se le permite fumar ni beber alcohol durante la cirugía. 9) Dentro de las 6 horas posteriores a la cirugía, los operadores no deben realizar ejercicio físico extenuante. No se le permite volar ni bucear dentro de las 24 horas posteriores a la operación y debe permanecer cerca del (sitio). 10) El registro de tiempo de funcionamiento del compresor debe completarse cuidadosamente.
6 problemas comunes y soluciones
1) Si la herramienta cae accidentalmente en el tanque de tierra al cambiarla y hay una gran cantidad de tierra en el tanque de tierra, es Es difícil localizar la herramienta y rescatarla. Al ingresar a la cabaña, traiga una pala y una bolsa tejida para embolsar la tierra en la cabaña.
2) Si se producen problemas como la rotura de una tubería de aire o una falla del compresor de aire durante la operación, primero debe calmarse y encontrar formas de estabilizar la presión del aire. Al mismo tiempo, notifique al personal operativo para que ingrese. pozo de registro lo antes posible para que la presión se pueda reducir lo antes posible.
3) Se deben tomar todas las medidas de seguridad del personal y de prevención de desastres. Se deben realizar exámenes físicos completos a los empleados y aquellos que no pasen el examen físico tienen prohibido ingresar. Durante el funcionamiento del compresor de aire, se debe prestar atención a la posibilidad de incendio causado por soldadura, fugas, esmerilado y otras operaciones. Varios equipos de emergencia, como cámaras hiperbáricas de oxígeno y bastidores individuales, deben estar listos.
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