随着城市地下轨道交通建设快速推进,盾构施工作业成为隧道挖掘的核心工艺。盾构机人舱作为作业人员进入高压舱内开展检修、换刀作业的密闭空间,属于高危密闭作业环境。舱内空间封闭,在高压作业工况下,极易积聚一氧化碳、硫化氢、可燃气体,同时氧气浓度会发生波动。一旦出现气体泄漏、氧含量失衡,会直接威胁舱内作业人员生命安全。
传统检测方式多依靠作业人员携带便携式检测仪进入舱内查看,人员身处危险密闭空间,无法在舱外实时掌握两个舱室的气体实时变化,不能做到远距离直观读数。作业过程中无法持续不间断监测,气体浓度突变难以及时发现,存在中毒、窒息、燃爆的重大安全隐患。为实现舱内气体安全管控,项目采用逸云天GTYQ-MIC-600-4-A四合一检测探头搭配MIC-1000检测主机,搭建盾构机人舱专用气体在线监测系统,实现在舱外监控区域直接读取舱内气体浓度,保障人舱内部作业环境安全。

针对盾构机人舱高压、高湿度的特殊工况,项目进行针对性方案设计。将GTYQ-MIC-600-4-A四合一气体检测探头部署安装于人舱内部两个待测房间,考虑到人舱内部压力大、水汽重的现场条件,氧气选用荧光氧传感器,探头气室加装防水透气膜,有效阻挡舱内水汽侵入,避免水汽侵蚀传感器,延长设备使用寿命,保障高压潮湿环境下检测结果稳定。探头采集到的气体数据传输至舱外的MIC-1000检测主机控制器,施工管理人员可直接在外部监控点直观查看两个舱室实时气体浓度,无需人员反复进入高危舱内。
本项目选用GTYQ-MIC-600-4-A四合一检测探头,同时实现四种危险气体检测:硫化氢H₂S量程0-100ppm,分辨率0.01ppm,采用进口电化学传感器;一氧化碳CO量程0-1000ppm,分辨率0.1ppm,进口电化学传感器,响应迅速;可燃气体EX量程0-100%LEL,分辨率0.1%LEL,搭载进口工业级催化燃烧传感器,精准探测爆炸风险;氧气O₂量程0-30%vol,分辨率0.01%vol,配置进口荧光氧传感器,区别于普通电化学氧,抗高压、不受压力水汽干扰,适配盾构高压人舱特殊工况。

MIC-1000外部监控主机可集中接收来自舱内探头的全部监测数据,集中展示H₂S、CO、EX、O₂实时浓度,具备阈值报警功能。当舱内出现有毒气体超标、可燃气体浓度上升、氧含量过高或过低等异常情况,主机立刻发出报警提示,现场人员第一时间获取风险预警,及时采取通风、人员撤离等处置措施。
整套系统投用之后,解决了盾构密闭人舱不能远距离实时观测舱内气体的痛点,实现人舱双房间24小时不间断在线监测。作业人员无需携带仪器进入舱内冒险检测,管理人员在舱外就可以实时掌握舱内气体状态,从源头规避窒息、中毒、爆炸安全事故。设备针对高压高湿工况做专项防护,传感器使用寿命更长,降低设备维护频次。
该方案除盾构机人舱之外,还可复制应用于高压密闭舱室、隧道密闭作业空间、井下密闭作业舱等场景,为地下工程密闭空间作业提供可靠的气体安全监测保障。