淺析EPB 機電安全保護應用

田明飛，劉 宇，吳 勇，郇利民

（北方重工裝備（沈陽）有限公司，沈陽 110141）

隧道施工環(huán)境是復雜多變的，因此應該不斷提升EPB 的設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)，不斷提升其施工效率以及安全性能是重重之重。EPB 是一種封閉式的盾構(gòu)，工作原理是沿隧道的設(shè)計軸線開挖土體，從而向前推進。采用EPB 隧道施工具有能夠承受來自地層壓力的作用，可以防止地下水以及流沙的入侵。另一方面其可以防護開挖的土體，保證施工人員以及設(shè)備的安全。

1 簡述EPB 工法

當前地下隧道施工，EPB 的使用越來越廣泛，所采用的施工方法叫盾構(gòu)法。盾構(gòu)法是在施工中采用全機械化的一種方法，在暗挖法施工中應用相對較多，這種施工一般是在地下開展，所以稱為暗挖法。施工時利用盾構(gòu)堅硬的外部結(jié)構(gòu)以及其裝配構(gòu)件支撐周圍山體或者巖石，盾構(gòu)管片的質(zhì)量選擇要特別注意，必須選擇符合標準的管片。因此，在此過程中管片質(zhì)量的好壞以及安全性直接影響到隧道的防水性以及使用時間[1]。具體的操作就是在開挖的過程中一邊對開挖面進行控制，同時將隧道里面的施工廢渣等開挖出來。在進行這種施工時，一般為了防止施工區(qū)域周圍的巖體出現(xiàn)塌方的情況，會選擇采用鋼筋混凝土等作為支護，通過這種支護結(jié)構(gòu)保障圍巖的穩(wěn)固性。這種方法叫做襯砌，在襯砌結(jié)束后就要進行壁后注漿，其目的是在管片拼接好后其周圍土體以及管片之間還會留有一定的空隙。通過注漿將這些空隙填充平整，這樣做的目的是防止其發(fā)生由于受到壓縮作用而導致豎向變形，采用這種施工方法是為了使四周的巖體在開挖的時候不受到影響。

2 采用EPB 施工的優(yōu)勢分析

EPB 施工在隧道施工中應用較多的原因在于其施工對周邊環(huán)境的影響相對較小[2]。其特點分析如下：其一，這種采用EPB進行施工的工程一般多用于地下施工作業(yè)，即多以開挖隧道為主。這種施工具有一定的特點，就是具有一定的隱蔽性，同時采用盾構(gòu)施工的方法不會對周邊的環(huán)境造成太大的破壞，這是許多施工所不具備的優(yōu)點。一旦施工破壞太大，其施工成本就提高了，因此這種施工方法有一定的經(jīng)濟性，不僅如此，由于該施工方法不在地面上進行作業(yè)，因此對地面的交通等情況不會有很大的影響。一般的地上作業(yè)施工都會有一定的噪音，但是這種EPB 地下施工的噪音幾乎可以忽悠不計，因此其在地下操作，地面對噪音有一定的阻隔作用。其二，EPB 施工不易受天氣、地形及周邊其他環(huán)境的影響，可以穿過城市以及其他建筑密集地區(qū)，還可以穿過河底。其三，自動化程度較高，土壓平衡EPB 的主要工序如推土、出土等都是循序進行的，不需要投入太多人力，同時其還具有效率高的特點，其安全性也有保障。

3 加強壓平衡EPB 機電安全保護的措施

3.1 優(yōu)化機電安全保護設(shè)計

EPB 是大功率設(shè)備，其在進行施工時需要較大的電量，同時還會產(chǎn)生一定的熱量，因此在采用EPB 的設(shè)備時為了進一步保障其使用的安全性，可以對其采用安全優(yōu)化設(shè)計，對EPB 的電源開關(guān)以及調(diào)節(jié)設(shè)置也要進行優(yōu)化設(shè)計，防止其在使用過程中出現(xiàn)漏電或者超負荷運轉(zhuǎn)。為了保證設(shè)備的使用安全，使用一定時間后應該關(guān)閉電源讓其冷卻，保障設(shè)備的性能，延長其使用壽命。安全性設(shè)計是EPB 優(yōu)化設(shè)計的重點，因此對EPB 的安全性設(shè)計要考慮其具備一定的危險防控能力，比如在超負荷運轉(zhuǎn)時自動跳閘等也可以設(shè)計危險報警系統(tǒng)，總之確保設(shè)備以及工作人員的安全。

3.2 設(shè)置供電保護系統(tǒng)

對于EPB 的使用，我們都相對較為了解，其具有用電量較大以及供電的時間比較長的特點，因此對其供電系統(tǒng)應采取一定的防護措施。在EPB 的施工過程中，對于其供電系統(tǒng)主要由兩部分組成，一個是高壓系統(tǒng)，一個是低壓系統(tǒng)。為了保證工作效率，在施工時一般多采用的是高壓供電，這樣做的目的是即使EPB在施工過程中出現(xiàn)安全問題，對施工現(xiàn)場整體的供電系統(tǒng)不會造成太大的影響。關(guān)于EPB 的低壓系統(tǒng)，在對其采取保護措施設(shè)置的時候要考慮其不易漏電的問題，由于地下施工環(huán)境多變，而且有可能有的地方比較潮濕，因此如果出現(xiàn)漏電的情況是比較危險的，要考慮對其采用多線保護接零的方法，一定程度上保證其使用安全。

3.3 機電系統(tǒng)開關(guān)以及調(diào)節(jié)裝置的保護設(shè)置

為了保證EPB 在施工過程中的運轉(zhuǎn)安全還需要設(shè)置緊急停止操作系統(tǒng)，可以設(shè)定當機電系統(tǒng)如果出現(xiàn)異常時，可以人為通過機電系統(tǒng)的緊急情況停止裝置復位，使其恢復正常的狀況。通過這種方法盡量避免事故的發(fā)生，或者可以將事故控制在一定范圍內(nèi)也可以在設(shè)置時對機電系統(tǒng)進行緊急斷電設(shè)置或者報警設(shè)置。相關(guān)工作人員了解后就可以采取緊急的應對措施，從而保障配電系統(tǒng)以及工作人員的安全。

4 結(jié)束語

EPB 是一種效率高且相對更安全的隧道開挖施工工具，在鐵路隧道以及城市的底下軌道交通建設(shè)中應該推廣其使用。另外，如今安全成為生產(chǎn)建設(shè)環(huán)境比較重視的話題，保證安全才能保證建筑施工的順利進行。因此，在采用EPB 進行施工時要注意加強其機電安全保護措施，可以加強對工作人員機電保護技能的培訓，提升其保護意識，從而提升施工安全。