GB/T 40127-2021.Full face tunnel boring machine-Safety requirements of pipe jacking mechine.
1范围
GB/T 40127规定了顶管机的危险列表、安全要求和措施、安全要求/措施的验证和产品使用说明书等。
GB/T 40127适用于各类型的顶管机。
GB/T 40127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。本文件未包括的危险见GB/T 15706。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T 150(所有部分)压力容器.
GB/T 700碳素结构钢
GB/T 1094.2电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升
GB/T 1094.3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
GB/T 1094.11电力变压器第 11部分:干式变压器
GB/T 1251.2人类工效学 险情视觉信号一般要求、设计和检验
GB/T 1985-2014高 压交流隔离开关和接地开关
GB 2893-2008 安全色
GB 2894-2008安全标志及其使用导则
GB/T 3683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
GB/T 3766液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求
GB/T 5226.1机械电气安全 机械电气设备 第 1部分:通用技术条件
GB 7247.1-2012激光产 品的安全第 1部分:设备分类、要求
GB/T 7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求
GB/T 8196机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造--般要求

ICS91.220
CCS P 97
中华人民共和国国家标准
GB/T40127—2021
全断面隧道掘进机
顶管机安全要求
Full face tunnel boring machine-Safety requirements of pipe jacking machine2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
2规范性引用文件
3术语和定义
危险列表
5安全要求和措施
6安企要求/猎施的验证
7产品伙用说明书
附录A（资料性）
附录B（资料性）
附录C（舰范性）
参考文献
圆形顶管机防滚转能力计算方法顶管机噪声测量方法
警示标志和标语
-rrKaeerKa-
GB/T 40127—2021
GB/T 40127—2021
本文件按照GB/T1.12020%标准化工作导则厂“第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC328)归口，本义件起草单位：中铁程装各集团有限公司、大连理工大学、石家庄铁道大学、盾构及掘进技术国家重点实验室、江苏厂涵重工设备有限公司中国水利水电第三工程局有限公司，中国铁建重工集团股份有限公司、中交天和机械设备制造有限公司、北方重工集团有限公司、上海隧道工程有限公司机械制造分公司、北京建筑机械化研究院有限公司、安徽唐兴机械装备有限公司。本文件主要起草人：贾连辉、谭顺辉、军周、郭京波、洪开荣、郑永光、朱晓肆、黄继敏、程水亮张贞明、刘书兵、沈建华、刘双、唐飞、薛广记、杨绍普、翟乾智、窦如军、上永、麻成标、郭宏浩、朱振华赵充、姚宝、孙艳秋。
-rrKaeerkAca-
1范围
全断面隧道掘进机
顶管机安全要求
GB/T40127—2021
本文件规定了顶管机的危险列表、安全要求和措施、安全要求/措施的验证和产品使用说明书等。
本文件适用丁各类型的顶管机
本文件未包据企部的机截，心、液压、气动及具他装危险，也未包括通用标准中涉及的全部危险。本文件术包括的危险见GB/T13706。2规范性引用文件
下列支件中的内容通过文中的舰范性用而构成本文件必不可少的条款：其中，注口期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引币文件.其最新版木(他括所石的修改单)适用于本文件.
GB/T150（所有部分）压力容器
GB/T700碳素结构钢
GB/T 1094.2
GB/T 1094.3
电力变器
第2部分：液浸式变成器的温
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
GB/T 1094.11
，电力变压器第11部分：十式变压器GB/T 1251.2
人类工效学险情视觉信号般要求、设计和检验高压交流隔离开关和接地开关
GB/T 1985
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现则和安企要求GB/T 5226.1
机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB 7247.1—2012
GB/T 7932
GB/T8196
GB/T 11345
GB/T 13347
激光产品的安全第1部分：设备分类，要求对系统及其元件的一般规则利安全要求气动
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焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评楚工作空间人休尺寸
低压开关设备和控制设备
第3部分：开关、隔离器、隔离开关及熔断器红合电器GB/T 14048.3
GB/T 14776
GB/T 15706
GB/T 16754
GB/T 16855.1
人类工效学
工作岗位尺寸设计原则及其数值机械安全
设计通则：风险评估与风险诚小机械安全
急停设计原则
机械安全
GB/T 17888.3
机械安全
GB/T 28780
机城安企
控制系统安全相关部件第1部分：设计通则逊人机械的固定设施，第3部分：楼梯、阶梯和扩栏机器的整体照明
-rrKaeerkAca-
GB/T40127—2021
GB/T 29712
累焊缝无损检测超声检测
验收等级
GB/1 34354-2017
全断面隧道掘迎机
术语和商业规格
GB/T34650—2017全断面隧道掘进机质构机安全要求GB/T34651全断面隧道掘进机土压平衡盾构机GB501682018
电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准GB50194—2014建设工程施工现场供用电安全规范GB 50217—2018
电力1程心缆设计标准
G%2.1—2019工作场所有害因索职业接触限值第1部分：化学有害因素GBZ159工作场所空气中有害物质监测的采样规范3术语和定义
GB/T34650一2017GB/T81651和GB/T34351一2017界定的以及下列术语和定义适用」本文件。
顶管机pipejackingmachine
具有前部开挖、盾体支撑功能·通过顾推系统将管节和主机-同顶进的全断面隧道据进机。[米源GB/T313512017.2,17
盾体shield structure
顺音机主机中用于保护设备及人员安全的周边壳体，在圆形顶管机中也称作壳体注：般包括前盾（前壳休）、尾盾（后壳体）部分主机还包括中盾（中壳体）。3.3
steeringsystem
纠偏系统
用丁调整项管机轴问姿态的装置。注：由纠偏液压击缸、饺接密封等系统组成，3.4
顶推装置thrust equipment
安装在工作内·用于顾机主机和普节前进并且不随主机前进的动力装置：注：出顶推液压缸、液压红支架、阀纠、泵站、行程测虽装置等纠成。［来源：GB/T313512017.2.43.有修改]3.5
Jintermediale station
中继间
顶管机顶推系统能力不足时·随管节·同前进的接力顶进装置。注：主表由前店壳体、顶推液压缸、阀组、泵站、行程测量装置等组成［米源：GB/T34354—2017,2.44.有修改］3.6
止退装置lioldbackcquipmcnt
安装在洞门两侧，通过机械方式固定并防止已顶进管节后退的结构，3.7
顶铁jackingblock
当管施工需求的单次顺进长度超过顶推液压征行程时，安装在液压征与管片或液压缸与顶环之间以实现所需行释的辅助推进顶块。2
-rrKaeerkAca-
thrust ring
将顶推液压缸顶推力均勾传递给管节的装置。后靠
jackingbase
安装在顶推液压缸与反力墙之间·使反力均勾的施加在反力墙上的装置。注浆孔
groutingport
用于向盾体外部注水、改良剂、减摩剂、黏十等的通道人行通道
walkway
在项管机的主机、辅助设备及主机和辅助设备之间允许人员通行的设施。危险区域
danger zonc
在顶管机内部和/或周围.对人员身体和健康可能造成伤害和损害的区域，操作人员
operator
在预管机内及地而控制室作业的人员。rull
预管机前、后后体之间相对掘进轴线偏转。4危险列表
GB/T40127—2021
表1所列危险包括了本文件所涉及的所右危险，这些危险是通过对顶管机的风险评估来确定的应采收措施求消除或减少。
表1危险列表
危险类别
机振危险
中气危险
热危险
辐射产生的危险
嵘市危险
高压流体喷射
机械运动
坠落物
结构失稳与加渍
滑倒、纤倒和坠落
危险内容
直接或间接的中气接蚀
热辐射、化学反应等电气设备的外部影响热危险
干扰言语交际和市音信号
-rrKaeerkAca-
5.12.5.16
5.14、6,15
相美条款
5.18.1,5.18.3.5.5.18.4.4
.20.1.3.20,.2.a.20.8Www.bzxZ.net
GB/T40127-—2021
危险类别
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
5安全要求和措施
5.1通则
有害粉尘和废气
危险列表（续）
危险内容
燃烧和绿炸的危险
不允分的照明
控制系统失效
稳定性意外丧失
制动器灵
所有类别的防扩装置
与安全机美的装
启动和停机装管
安全符号和标志
所有类别的信息或报警装置
急停利自动停机装置
上件的装、拆
5.1.1顶管机的安全设计应符合GB/T15706的规定。5.1.2
相关条款
5,19,12,5,19.13.5.22,2
5.17.1,5.17.12
5, [5、5. 16. 5. 18. 2、5, 18. 4、5. 18. 5.5.18.6,5.21
5.17.10,5.17.11
5,18.6,2,5.23.2、5.24
5.17.11,5.17.12
顶替机施T安企适应性应符合GF7.2.1—2019利GB7.159的要求顶管机的布局应合理，使丁使用操作、物料输送、设备维修保养和紧急情况下的人员蔬散，顶替机应设置安全装置，开满足以下要求：a)
运动部件应设置防护及警示装置：b）
压力、载荷、温度、行程等超过设定值可能发生危险的零部件，应设有保险装置：c)
某些动作需要对人员行警告或提醒注意时.应设置信号装置或普告牌等，有动作顺序要求的装置应具有联锁功能；操作人员可接触的高温、高压等危险区域应设置隔离防扩装置，并应设置警示标识。顶告机内部可出人的区域范围应设置警示标识，严禁堆放杂物及易燃物品，5.1.6所有涉及气休、液休的部件均应满足压力密封要求，不应泄漏。5.1.7
顶普机制造商应提供产品使用说明书和产品维护保养手册等。刀盘
刀盘布置
需要人员进仓检修的顶管机.刀盘与「仓隔板之问的空问应满足人员检修需求，采用多刀盘结构形式的顶管机，各刀盘布置应确保儿挖尺寸，避免干涉。-rKaeerkAca-
刀盘结构
5.2.2.1刀盘选用的材料的机械性能应不低于GB/T700中Q235B。5.2.2.2刀盘结构应有足够的强度、刚度和抗疲劳性，GB/T 40127—2021
5.2.2.3所有与刀盘支撑杆关的焊缝、刀箱焊缝及川箱与面板连接的焊缝均应进行100%检测，5.2.3
刀具安装
刀具螺栓安装应达到预紧万矩安求，应有防松措施，5.2.3.2
采用焊接安装的刀具·焊缝应进行100%检测：5.2.3.3滚刀、撕裂刀等可更换刀具宜采用背装式。5.3刀盘驱动
5.3.1密封系统宜具备密封油脂温滑检测功能2连接盾体、驱动箱、刀盘的紧固件应达到预紧力矩要求，应有防松措施5.3.2
5.3.3刀盘驱动系统应具行扭矩报警指示功能，5.3.4
驱动箱应具有润滑油液位显示功能5.4滚转
虚具有盾体防滚转功能
5.4.2应具有质体滚转角度监测和报警功能3圆形顶管机设计时应进行防滚转能力的计筑校核，计算方法参见附录A。5.4.3
顶管机主机币心席处于主机水平轴线以下。5.4.5
预管机功能设时应具有以下滚转纠正功能：a)
刀盘正反转功能；
盾体设皆注浆孔：
注浆减摩
顶普机质体宜设置减摩剂注浆孔5.6
中继间
5.6.1在项推距离较长.顶推力超过反力墙、管节的承载能力时.应设置中继问来分散顶推力，5.6.2中继间结构应具有足够的强度、刚度和抗疲劳性，并满足以下要求：a）焊接件设计应符合GB/T150.1~GB/T150.4的要求：b）结构中直接承受地层及地下水压力的焊缝应进行100%检测，应满足密封要求：结构应满足隧道耐久性要求。
3中继问密封应能承受地层及地下水的压力。5.6.3
5.6.4中继间最大设计顶推力不应大丁管节承载力及反力墙承载力5.7止退装置
顶管机宜设置止退装置
止退装置应具有足够的刚度和强度.应确保项推液压缸收回后管节后移不超过限定位置5.7.2
5.8后靠
顶管机应设置后靠。
-rrKaeerkAca-
GB/T40127—2021
5.8.2后荒应具有足够的刚度和强度，不应产生塑性变形。5.8.3后靠标识顶推液压缸作用或接钟位置5.8.4后菲面积应满足最人顶推力条件下反力墙的承载能力要求5.8.5当空问允许时，后靠应设置用」逃生的爬梯，5.9
顶推液压缸支架
5.9.1顶推液压缸支架应具有足够的刚度和强度，不应发生偏斜或变形。5.9.2
顶推液压缸支架应便于运输和吊装5.9.3
当空间允许时，顶推液压缸支架应设置用十逃生的爬梯。5.10
顶铁.顶环
顶铁、顶环应具有足够的刚度和强度，5.10.1
5.10.2顶铁、顶环的前后端应平整，5.10.3顾铁、顶坏工作时运动应保证平顺，不应发生偏斜、俯仰。5.11主控室
5.11.1主控室设计应遵循人类工效学要求，其工作空间人休尺寸应符合GB/T13347的要求：其工作岗位尺寸设计的原则及数值应符合GB/T14776的规定：5.11.2应配置可视辅助装置，至少包括视频监控5.11.3宜设置温度调节装置，
5.12载荷处置
顶管机设计时，管节』尾店的接口应满足密封压力要求。顶管机刀盘驱动密封、铰接密封的设计示力应人于整机设计示力值。盾体结构应具有足够的强度、刚度.并满足以下要求，居休焊接结构设计应符合GB/T150的要求；a
盾体结构古接承受地层及地下水压力的焊缝应进行100关检测，应满足密封要求。5.12.4
1压传感器使用前应山具其有资质的单位进行检定和(或）校准，5.12.5
密封油脂系统应满足以下发求：主轴乐密封油脂选用环保材料；b)
油脂象具有空检测和报警功能。5.12.6
顶管机当配置人舱时，对人舱的要求如下：a)
应由具有专业资质的制造商设计和制造，并应符合GB/T150的规定应山压力容器、加减压管路系统、监控、通讯、报整和照明等红成，人舱内应配备适合于在压翁空气环境下操作的火火器或其他消防设施：应配备铵链门，当空间允许时·人舱应能容纳1.83 ㎡长的担架和两个人员，并不应影响门的川闭；
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的压力下降值不应丁0.01 MPa；
成设置安全阀，安全阀设定！力应为最人下作乐力的11借：D
人舱内外应设置机械式快速开启的应急排气阀，设置永久性红色警示标记；应设置全气动压力调节装置，在供电系统断电时系统仍能正带1作；h）
人舱内外应配备通信系统，通信系统在供电系统断电时仍能正常工作：6
-riKacerKAca-
GB/T40127—2021
i）照明系统应采用小于或等于36V的安全电压，照明系统应在断电时仍能工作2h以上，5.12.7顶管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信息，
5.13顶管机吊装运输
5.13.1达输顶管机重要结构件（如刀盘、前盾、尾盾、附属设备等)时，应提供吊耳或辅助起吊装置，应在产品使用说明书说明重量、尺寸、吊耳或吊点位置、吊装利翻转方法5.13.2部件应满足公路运输、现场组装限定条件的要求，必要时应进行分体设计。现场装配后需拆除的临时起吊装置，应在相关技术文件中明确说明：5.13.3
5.13.4刀盘和体等部件的吊点不应少于2个,单个吊点的承载能力不应小于该件自重。焊接吊耳的焊缝应按（B/T11345进行100头超声波检查，等级应不低于A级：验收等级应不5.13.5
低于GB/T29712中的3级，
钢丝绳的起吊夹角不宜人于40°。在装顶管机质体内部的质量超过20kg的机械部件时·应采取如下措施之‘：a)
备有起品工具：
具有适应起吊工具连接的接口，如吊孔等；c)
其有能安装标准起币工具的结构·如法兰等项管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标出。5.14人行通道、作业平台
的设施，
需要人员进人的顶管机，成设置由外部进人隧道的人行通道或出人口。需要人员进人的顶管机，主顶液压征支架与顶铁之间、盾体内部应设置人行通道。刀盘和土仓的连接通道应满足人员通行要求。人行通道应追畅·地面应防滑.不应有突出障码物、空隙及松动部件等易造成纤跌或倒下危险5.14.5
人行通道行走面尺寸宽度不应小于0.3m，出入横截面积应不小于0.2m。5.14.6
正退装置的操作位置应设置作业平台。5.14.7人行通道、作业平台周边存在运动部件时应在醒H位置设置运动部件警示标志：5.15高空坠落、运动件的防护
高空坠落
5.15.1.1人行通道、作业平台等存在坠落风险的部位应虚设有扩栏.扩栏下部应有脚板·扩栏和嗮脚板应符合GB/T17888.3的规定。
5.15.1.2存在物体坠落风险的顶管机的操作位置上方应有防护结构。5.15.2运动件的防护
5.15.2.1顶管机上的外露运动件应安装防护装置，其结构设计应符合GB/T8196规定。当操作人员的工作位置处于外露运动件的危险区域，工作位置包括管节吊运、皮带传动等外露运动件所形成的危险区域时.应按GB2894一2008设置安全警小标志，5.15.2.2带式输送机应设置全程急停装置利启动前声光报警。5.16掌子面失稳的防护
5.16.1质体四周宜预留定数量的超前注浆孔。7
-riKacerKAca-
GB/T 40127—2021
5.16.2泥水平衡顶管机的进浆管路与排浆路应配行流量检测装置·进/排浆流量应连续可调。5.16.31仓隔板和螺旋输送机上应配置压力传感器.可连续监控渣[.压力5.17控制系统
5.17.1通则
5.17.1.1控制装置应明确标记，5.17.1.2
控制装置布置位置应能保证安全、准确和使捷地操作。控制系统应将设备参数设定在安全范国以内5.17.1.3
控制系统应有动态效应的裕量
控制装害应设置在能使操作人员方便操作且能观察到作业风域的位胃，并应避开危险区域5.17.1.6
顶管机设备如需要儿种控制或运行模式（如本地维护模式，远程操作模式），则应配备：个能锁定在每个位置的模式选择器。选择器的每个位置均应清晰无疑并对应-种操作或控制模式。急停和安全装置除外
5.17.1.7控制系统应具有状态显示功能（如停止、运行中和运行），于动控制装置的选用、位置和标识应满足以下要求：5.17.1.8
清晰可见、可识别，必要处适当增加标识：a)
控制装皆的位宵和运动标识与其作用一致：e）
操作不应引起附加风险。
5.17.2多刀盘控制
采用多刀盘结构形式的顶管机，力盘驱动应能协同控制，涉及十涉的多刀盘之问应设置联锁保护装置。所有刀盘均应能实现可单独调速控制也可组合协同控制。当顺管机正常掘进时，所有刀盘均应处于运行状态且刀盘转速均应人于最低安企转速。每个刀盘的控制系统均应能清晰显示其刀盘扭矩、转速、转向及运行状态应设置刀盘调试模式·该模式仪在非顶推掘进的状态下伙用。刀盘调试模式启动后应可控制多刀盘单动.且该模式应具有密码保护功能，应能禁止非专业人员操作。5.17.2.7
刀盘采用电机驱动时：
每个刀盘的驱动电机都应设置热继电器保护和电流保护措施：a）
b）单个刀盘的所有驱动电机的转问应一致。螺旋输送机控制
螺旋输送机后闸门,应具有断电自动关闭动能。多个螺旋输送机布置时，每个螺旋输送机应：5.17.3.2
具有单独起动，停止和调速功能：b）
具有单独打川和关闭闸门的功能具有独立的供电开关，
3应具有急停功能。
5.17.4顶推装置控制
应设置液压缸行程测量装置：
液压缸实际行程与检测行程误差不应大于5mm，-rrKaeerkAca-
虚具行液压泵站低液位报警功能GB/T 40127—2021
应具有两种可选的工作模式：项推模式和拼装模式，并应设置明确的状态指示。5.17.4.5
，顶推装置控制系统应全少具有以下功能：顶推泵主开关断开报警及联锁功能；a)
预推急停报警及联锁功能：
顶推模式与刀盘转速的联锁功能，只有当所有的刀盘均达到安企转速后才能启动顺推模式：预推模式状态下，任一刀盘扣矩超过安全设置值时·需白动停止项推，顶推模式下质推装置应具有斥力和速度的调节功能，顶推模式下，顶推装置应具意选择工作液压缸的功能拼装模式下，顶推液压缸应具有单独动作控制的功能。顶推速度应满足施下效率的要求，5.17.4.10
主控室人机交工界面应显示项推压力和速度，管节安装区域应设置视频监视系统，该系统应能将州而清断显示在主控室内5.17.4.11
5.17.4.12
锁功能：
5.17.4.13
顶推装置应设置本地控制盒，便于管节安装时在本地控制顶准液压缸，且应与主控室具有互当顶普机顶推装置推力达到顶推力设计最人值的70%时：宜其有增设中继间提示功能5.17.5中继间控制
5. 17.5.1
应设置行程检测装置：
液压缸实际行程与检测行程误差不应大于3mm中继问应具有远程控制模式。
中继间应具有以下联锁功能
中继泵士开关断开报警与联锁；a)
急停报警及联锁：
顶推起动与刀盘转速联锁.只有刀盘转动后才能起动中继间顶推，应具有液压泵站低液位报警功能。5.17.5.5
纠偏系统控制
应设置行程检测装置
液压缸实际行程与检测行程识差不应大于3mn，应具有纠偏象卡开关断开报警与联锁功能：5.17.6.3
5.17.6.4应具有低液位报警功能纠偏动作应与刀盘转速联锁，只有刀盘起动后才能进行纠偏动作，5.17.6.5
纠偏系统应具有全伸，全箱及纠偏功能纠偏系统应设置液压缸行程限制装置供电系统
在始发处应设置供电开关或采用电缆快插接头米断开和连接主机的供电电缆。电缆快拍接头应满定以下条件：a
过流能力人于缆的最人载流能力：b）放置在下燥、不发生相对位移、远离人行道道的位置并具有防水功能；c）在电缆快插接头附近设有警示标志，禁止非专业人员操作。3主机供电系统源头应设置电源切断装置。5.17.7.3
-rKaeerkca-
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