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GB∕T 34650-2017

基本信息

标准号: GB∕T 34650-2017

中文名称:全断面隧道掘进机 盾构机安全要求

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 断面 隧道 掘进机 盾构 安全

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GB∕T 34650-2017 全断面隧道掘进机 盾构机安全要求 GB∕T34650-2017 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

ICS91.220
中华人民共和国国家标准
GB/T34650—2017
全断面隧道掘进机
盾构机安全要求
Full face tunnel boring machineSafety requirements of shield machine2017-10-25发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-05-01实施bzxZ.net
规范性引用文件
术语和定义
4危险列表
5安全要求和措施
6安全要求/措施的验证
7产品使用说明书。
附录A(资料性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(规范性附录)
参考文献
盾构机防滚转能力计算方法
作业环境空气中有害气体和粉尘容许浓度噪声测定
警示标志和标语
GB/T34650—2017
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会(SAC/TC328)归口。GB/T34650—2017
本标准起草单位:中铁隧道集团有限公司、中铁工程装备集团有限公司、中国铁建重工集团有限公司北方重工集团有限公司、居构及掘进技术国家重点实验室,四川二滩国际工程咨询有限责任公司,石家庄铁道大学、中铁隧道勘测设计院有限公司、中交天和机械设备制造有限公司、上海隧道工程有限公司,中铁十一局集团有限公司、纳拓润滑技术(上海)有限公司,北京建筑机械化研究院本标准主要起草人:周建军、杨绍普、谭顺辉、程永亮、洪开荣、高伟贤、史志淳、黄健、贺维国、刘杰、徐韬、郭京波、孙志洪,麻成标、邓立营,王朝辉、沈建华、刘福生,孔晓伟、方维燕、李静,孙震、刘双、郭璐谢刚。
1范围
全断面隧道掘进机盾构机安全要求GB/T34650—2017
本标准规定了盾构机的危险列表,安全要求和措施及其验证、对产品说明书的要求。本标准适用于圆形断面的盾构机,其他类型的盾构机可参照执行。本标准未包括全部的机械、电气、液压、气动及其他装置危险,也未包括通用标准中涉及的全部危险。本标准未包括的危险参见GB/T15706的规定。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件GB/T150(所有部分)压力容器
GB/T1094.2电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升GB/T1094.3电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙电力变压器第11部分:干式变压器GB/T 1094.11
2人类工效学险情视觉信号一般要求、设计和检验GB/T 1251.2
GB/T1251.3—2008人类工效学险情和信息的视听信号体系GB/T1591
低合金高强度结构钢
GB/T1985—2014高压交流隔离开关和接地开关GB2893—2008安全色
GB2894—2008
GB/T 3683
GB/T 3766
安全标志及其使用导则
橡胶软管及软管组合件油基或水基流体适用的钢丝编织增强液压型规范液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB/T 6067.1
起重机械安全规程第1部分:总则GB7247.1一2012激光产品的安全第1部分:设备分类、要求GB/T7932
GB/T8196
GB8702
气动系统通用技术条件
机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求电磁环境控制限值
GB/T11345
焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定GB/T 13547
工作空间人体尺寸
低压开关设备和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器GB/T14048.3
人类工效学工作岗位尺寸设计原则及其数值GB/T14776
GB/T15706
GB/T16754
机械安全设计通则风险评估与风险减小机械安全急停设计原则
GB/T16855.1
GB/T17888.2-
机械安全控制系统有关安全部件第1部分:设计通则-2008机械安全进人机械的固定设施第2部分:工作平台和通道GB/T17888.3
机械安全进人机械的固定设施第3部分:楼梯、阶梯和护栏GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准1
GB/T34650—2017
GB/T28780
GB/T29712
GB/T34354
机械安全机器的整体照明
焊缝无损检测超声检测验收等级全断面隧道掘进机术语和商业规格电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168—2006
GB50194一2014建设工程施工现场供用电安全规范GB50217—2007电力工程电缆设计规范GBZ2.1一2007工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素工作场所空气中有害物质监测的采样规范GBZ159
3术语和定义
GB/T15706和GB/T34354界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
盾构机shieldmachine
在钢壳体保护下完成隧道掘进、出渣、管片拼装等进行推进式前进作业的全断面隧道掘进机。3.2
人行通道
walkway
在盾构机的主机、后配套设备及主机和后配套之间允许人员通行的设施。3.3
出入口
access
在通道线路上,从一个区域进人另一个区域的分界处。3.4
现地控制面板localcontrolpanel在主控室外,安装于被控制对象附近用于控制特定系统的操作面板3.5
维修点servicingpoint
用于盾构机和后配套设备维修和保养的位置。3.6
作业区域
working area
在盾构机内部和/或周围,为完成作业而进行操作的区域3.7
危险区域
danger zone
在盾构机内部和/或周围,对人员身体和健康可能造成伤害和损害的区域。3.8
operator
操作人员
在盾构机内作业的人员。
逃生舱
escapechamber
盾构机施工过程中,发生方、涌水、火灾等灾变事故时,为无法及时撤离的遇险作业人员提供的个暂时安全、独立的密闭空间舱体,4危险列表
表1所列危险包括了本标准所涉及的所有危险。这些危险是通过对盾构机的风险评估来确定的,需要采取措施来消除或减少。
危险类别
机械危险
电气危险
热危险
辐射产生的危险
噪声危险
振动危险
粉尘、气体危害
忽视人类工效学的危险
动力中断、机械零部件破坏
和其他功能混乱的危险
有关安全措施/手段的缺失、
定位不当的危险
危险列表
危险内容
高压流体喷射
物体飞出
坠落物
摩擦或磨损危险
结构失稳与崩溃
滑倒、继倒和坠落
直接或间接的电气接触
热辐射、化学反应等电器设备的外部影响热危险
放射性物质
干扰言语交际和声音信号
有害粉尘和废气
燃烧和爆炸的危险
瓦斯气体的危险
涌水危险
不自然的姿势和过度的施力
不充分的照明
干扰视野
动力中断
控制系统失效
稳定性意外丧失
制动器失灵
所有类别的防护装置
与安全相关的装置
启动和停机装置
安全符号和标志
所有类别的信息或报警装置
急停和自动停机装置
工件的装、拆
GB/T34650—2017
相关条款
5.4.8,5.7.2,5.12
5.1.4.5.6.2.3
5.1.4、5.5.4
5.1.5、5.13
5.4、5.8.2
5.6.2.1.5.6.2.2.5.9.7
5.11.1,5.113.3,5,11.4.3
5.12.6.5.17.2
5.7.2、5.15
5.7.3.5.7.4
5.10.1.5.10.7
5.2.5.10.1.9.5.11.5
5.10.5,5.10.6
5.11.6.5.18.5.20
5.6.2.6.5.10.4
5.10.6、5.10.7
GB/T34650—2017
5安全要求和措施
5.1安全要求通则
5.1.1应根据施工工艺对盾构机进行全寿命周期安全分析。在设计阶段通过对危险源分析,解决盾构机的本质安全性和可维修性;在使用阶段,通过定期维护,解决因性能变化导致的失效安全性,通过安全监测,解决人,机,环境不协调引发的突发安全性5.1.2盾构机的布局应合理,便于使用操作、物料输送、设备维修保养和紧急情况下的人员疏散。5.1.3盾构机零部件的设计应满足强度,刚度,疲劳可靠性要求5.1.4盾构机应设置安全装置,并满足以下要求:a)对旋转的零、部件应设置防护及警示装置;b)对压力、载荷、温度、行程等超过设定值可能发生危险的零部件,应装设保险装置;c)
对某些动作需要对人员进行警告或提醒注意时,应安设信号装置或警告牌等:对有动作顺序要求的装置应有联锁功能d)
5.1.5盾构机所有出人口及通道范围内可触及的零部件表面应避免尖锐边角。5.1.6盾构机内部产生高温或低温的零部件及可出入的区域范围应有警示标识,表面应保持清洁,严禁堆放杂物及易燃物品,接触表面应采取防护措施。5.1.7所有涉及气体,液体的部位,部件均应满足压力密封要求,防正泄漏。5.1.8盾构机应设置与地面的通讯接口。5.1.9盾构机施工安全适应性应符合GBZ2.1一2007和GBZ159要求5.1.10盾构机制造商应提供产品使用说明书和产品维护保养手册等。5.2刀盘
5.2.1刀盘结构
刀盘结构应确保足够的强度、刚度和抗疲劳性,满足指定地质条件下的隧道开挖需求刀盘使用钢材性能等级不低于GB/T1591中Q345B的性能要求。所有与刀盘支撑相关的焊缝、刀箱焊缝及刀箱与面板连接的焊缝应进行100%检测在刀盘辐条内有作业要求的结构应进行气密性试验。5.2.1.4
5.2.2刀具安装
刀具螺栓安装应达到预紧力矩要求,应有防松措施。采用焊接安装的刀具,焊缝应进行100%检测。滚力,撕裂力等可更换刀具宜采用背装式5.2.3主驱动单元
5.2.3.1宜配置停机保护制动器
密封系统应具备密封油脂泄漏检测功能。5.2.3.2
3应设置温度报警系统。
连接盾体、主轴承、刀盘的螺柱/螺栓应达到预紧力矩要求,应有防松措施。5.2.3.5
主驱动系统与推进系统应具备报警指示功能5.3滚转
5.3.1盾构机设计时应进行防滚转能力的计算校核,计算方法参见附录A。4
5.3.2盾构机设计时可采取以下措施降低滚转风险:a)在盾体外侧设置焊接凸起结构;GB/T34650—2017
b)沿盾体周向布置稳定器或撑靴装置,在需要提升防滚转能力时可随时启用:c)调整主机结构及设备布置,并使重心处于主机轴线以下。5.3.3铰接连接处盾体应设置不少于2处机械限位结构。5.3.4盾构机应配置监测滚转角度装置,当盾体滚转角度超过允许的滚动角度时,控制系统应发出警示信息并要求停机或刀盘反转掘进。5.3.5后配套拖车的车轮直接在管片上行走时,应设置防止后配套拖车滚转的结构或装置。5.4载荷处置
5.4.1盾构机设计时,应考虑盾构机承受的周围地层及地下水的压力。5.4.2盾体结构需确保足够的强度、刚度,并满足以下要求:a)盾体焊接结构设计应符合GB/T150的相关要求;b)盾体结构中直接承受隧道或开挖仓水土压力的焊缝应进行100%检测。5.4.3盾构机制造商应在产品使用说明书中提供设备允许的最大载荷和关键零部件的寿命期限等信息。
5.4.4盾构机应考虑以下类型的吊装结构或预留相应吊装位置:整机拆装所需临时吊耳;
内部设备拆装所需吊耳:
易损件运输吊装;
d)吊耳位置或预留的吊耳位置,其布置应方便吊具拆装,吊点承载能力的安全系数应大于2。5.4.5承受推进液压缸推力的盾体支撑面与推进液压缸之间宜设置传递载荷的柔性垫片,位于盾构机上半部分的推进液压缸靴板,应设置有安全链,5.4.6主机内的气压封闭区域应设置压力监测装置和超压卸放装置,并预留超压卸放装置的备用安装接口。盾体内超压卸放装置的压力设定值宜在1~1.1倍整机设计压力以内。注:盾体内的气压封闭区域包括土压平衡盾构机的开挖仓区域,泥水平衡盾构机的气垫仓(直接控制式泥水平衡盾构机除外)。
5.4.7土压传感器使用前应由具有资质的单位进行检定和(或)校准5.4.8人舱应满足以下要求:
a)人舱应由具有专业资质的厂家设计和制造,并符合GB/T150的规定;b)人舱应由压力容器、加减压管路系统、监控、通讯、报警和照明等设备组成,人舱内应配备适合于在压缩空气环境下操作的灭火器或消防设施;人舱应配备铰链门,6m以上的盾构机配备的人舱宜容纳1.8m长的担架和两个人员,并不c)
应影响铰链门的开闭;
人舱各舱室应能从舱室内、外两侧进行加、减压操作,各舱室内的加、减压应相互独立;d)
人舱应采用主、副舱结构:
人舱设计压力应为工作压力的1.1倍,测试压力应为工作压力的1.5倍,保压30min,压力下降值不应大于0.01MPa:
人舱应设置安全阀,安全阀设定压力为最大工作压力的1.1倍:h)
人舱内外应设置机械式快速开启的应急排气阀,配置永久性红色警示标记;人舱应配置全气动压力调节装置,在供电系统断电时系统仍能正常工作;j
人舱内外及各舱室之间应配备通讯系统,通讯系统在供电系统断电时仍能正常工作。5.4.9盾构机主驱动密封、铰接密封和盾尾密封系统的工作压力应大于整机工作设计压力值。5
GB/T34650—2017
盾构机连续掘进施工距离不小于5km时,主机内的下列密封系统应满足表2要求5.4.10
表2密封系统功能要求表
密封系统
主驱动密封
铰接密封
盾尾密封
密封油脂系统应满足以下要求:功能要求
能够洞内更换或功能修复
至少满足下列一项要求:
1.洞内更换;2.功能修复?3.紧急密封至少满足下列一项要求:
1.内更换;2.功能修复,3.紧急密封主轴承密封油脂与盾尾密封油脂宜选用环保材料:a
油脂泵应具备空桶检测和报警功能b)
盾尾宜采用不少于三道盾尾刷,盾尾刷之间应充满油脂,防止漏浆。5.4.12
盾构机吊装设备
5.5.1部件运输
5.5.1.1运输盾构机重要结构件,如刀盘、前盾、中盾、尾盾、左右桥架和后配套拖车等,应在产品使用说明书中说明重量、外形尺寸、吊具位置、吊装和翻转方法。5.5.1.2进行分体设计应满足公路运输,现场组装限定条件的要求5.5.2部件吊运
吊运设备或部件应提供吊耳或辅助起吊装置,并应清晰明确地示出重量、尺寸、吊耳或吊点位5.5.2.1
置。起吊部件的方法应在说明书中说明。5.5.2.2现场装配后需去掉的起吊装置,应在相关技术文件中明确说明3刀盘和盾体等部件的吊点不应少于4个,单个吊点的承载能力不应小于该件重量。5.5.2.3
5.5.2.4焊接吊耳的焊缝应按GB/T11345进行100%超声波检查,等级至少A级,验收等级按GB/T29712中的3级
5.5.2.5钢丝绳的起吊夹角不宜大于40°5.5.3机械部件的装卸
重量超过20kg机械部件的装卸,盾构机应采取如下措施之一:备有起吊工具;
具有适应起吊工具连接的接口,如吊孔等;c)
具有能安装上标准起吊工具的结构,如法兰等注:20kg按GB/T14775—1993中表9的最大值选取盾构机上机械部件的运输方法和路径,应在产品使用说明书和专用物料运输图中示出。5.5.3.2
5.5.4管片的吊运与安装
5.5.4.1配备的管片吊机应符合国家或行业相关标准认证。管片吊机应具有限位,其通道两侧宜设置安全护拦和安全空间。5.5.4.2
管片吊机应符合以下要求:
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