国内盾构隧道工程事故案例分析.doc

国内TBM、盾构隧道工程事故案例分析在盾体支护下进行地下工程暗挖施工，不受地面交通、河道、航运、潮汐、季节、气候等条件的影响，能较经济合理地保证隧道安全施工。盾构的推进、出土、衬砌拼装等可实行自动化、智能化和施工远程控制信息化，掘进速度较快，施工劳动强度较低。但在施工过程中人机交错的特征十分明显，特别是在衬砌、运输、拼装、机械安装等环节工艺复杂，较易出现起重伤害、电瓶车伤人、机械伤害、高处坠落等多种事故，且在饱和含水的松软地层中施工，地表沉陷风险极大。一、盾构进出洞阶段发生的安全事故盾构进出洞都存在相当大的危险性。整个施工作业环境处于一个整体的动态之中，蕴藏着土体坍塌、起重伤害、高处坠落、物体打击等多种事故发生的可能。南京地铁盾构进洞事故1、工程概况南京某区问隧道为单圆盾构施工，采用I 台土压平衡式盾构从区间右线始发，到站后吊出转运至始发站，从该站左线二次始发，到站后吊出、解体，完成区间盾构施工。该区间属长江低漫滩地貌，地势较为平坦，场地地层呈二元结构，上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土和粉细砂为主，赋存于粘性土中的地下水类型为空隙潜水，赋存于砂性土中的地下水具一定的承压性，深部承压含水层中的地下水与长江及外秦淮河有一定的水力联系。到达端盾构穿越地层主要为中密、局部稍密粉土，上部局部为流塑状淤泥质粉质粘土，端头井6m采用高压旋喷桩配合三轴搅拌桩加固土体。2、事故经过在盾构进洞即将到站时，盾构刀盘顶上地连墙外侧，人工开始破除钢筋，操作人员转动刀盘，方便割除钢筋，下部保护层破碎，刀盘下部突然出现较大的漏水漏砂点，并且迅速发展、扩大，瞬时涌水涌砂量约为260m3/h，十分钟后盾尾急剧沉降，隧道内同部管片角部及螺栓部位产生裂缝，洞内作业人员迅速调集方木及木楔，对车架与管片紧邻部位进行加固，控制管片进一步变形。仅不到一小时，到达段地表产生陷坑，随之继续沉陷。所幸无人员伤亡，抢险小组决定采取封堵洞门方案。二、盾构作业阶段发生的安全事故盾构作业阶段人机交错的特征十分明显，起重伤害、电瓶车伤人、机械伤害、高处坠落等多种事故发生的可能，始终贯穿着施工的全过程。1、管片堆场事故事故经过：涂料工朱在管片堆场两管片堆放点的缝隙中，进行施工作业，龙门吊吊运司机在没有起重挂钩工指挥的情况下，吊运管片。在吊运过程中，未发现朱在管片的侧方，由于管片是斜向起吊，在起吊中管片晃动，使朱头部和另一块挤压，脑部严重受伤，送医院抢救无效，死亡。事故原因：1、管片堆放未按规定的距离留出开档，间隙距离不够，堆放太高，使龙门吊司机看不见缝隙中的施工人员。2、吊运时无起重指挥工，吊运时钢丝绳斜吊。3、涂料工朱自我保护意识差，未能选择正确站位。2、垂直运输事故事故经过：上海地铁二号线静安寺工地1997年10月25日晚21时许，施工单位所属盾构推进四队，第三小队正值夜班。夜班共11名人员在小队长倪汉熹的带领下，9名人员（电瓶车司机、盾构司机、拼装工、测量工、挂钩工）在井下进行盾构推进施工，2名人员（龙门吊司机吴立名、挂钩工王德民）在地面作业。在吊运4块砼管片作业后，龙门吊司机吴立名发现吊运龙门吊5吨副钩有一侧倾斜现象，此时井下正要推进出土，于是停用副钩。改用15吨主钩吊运4箱积土，直至23时50分许，吊运428环推进出碴斗，在吊运到第6箱时，15吨主钩穿插吊运管片一块，以保证第428环的成环拼装作业。到26日凌晨1时左右仍用龙门吊15吨主钩吊运2块管片，到2时左右，第429环2箱出碴斗运至井底下，龙门吊作业人员随即用15吨主钩吊运碴斗。2时55分时，15吨主钩准备吊运第6箱出碴斗，当主钩下放至距井底4米时，龙门吊司机吴立名突然发现悬在空中的龙门吊5吨副钩向下坠落（坠落高度约17米），当即他向下大叫，但为时已晚，5吨副钩已坠落击中井下电瓶车司机沈艺兼挂钩工沈艺头部及身体，当即死亡。事故原因：直接原因：起重设备有缺陷1、龙门吊副钩无防钢丝绳跳槽及跳槽后的机械保险保护装置2、龙门吊副钩动滑轮，轮缘破损后堆焊高度不够3、龙门吊平衡轮锈蚀卡阻不起作用以上三条是造成龙门吊副钩动滑轮钢丝绳跳槽，下坠的直接原因。间接原因：1、龙门吊在验收检测过程中，尚未检验出动滑轮缺损的焊补和间隙过等设备上的缺陷。2、龙门吊使用时，对5吨副钩倾斜的设备缺陷，未及时认真采取有效的整改措施。3、水平运输事故事故经过：上海地铁二号线陆家嘴-东昌路区间隧道1998年3月19日晚，宝建405市政工程队，对东昌路车辆段进行正常的清理施工。至21时许，由于要清理车辆段轨道下的污泥，电瓶车司机（带班人）蔡建华把电瓶车前的拌浆车和电瓶车车后的二节平板车连接后，拖拉出车辆段。在启动电瓶车时，未打铃警示，车辆慢行至4米时，突然听见人员叫喊，电瓶车司机蔡建华立即刹车，下车后，发现在电瓶车左侧的民工方正飞已倒在轨道与砼结构墙夹墙的地上。事故发生后，事故单位立即将伤员送往医院救护事故原因：1、电瓶车司机（带班人）蔡建华，在启动车辆前，未打铃，叫喊、警示，未注意周围人员变动，站位情况是，是发生这起事故的主要原因。2、结构框梁上堆放电瓶箱，导致机车轨道和框梁之间的距离减小，也是发生事故的主要原因之一。3、方正飞是新进单位的民工，虽然经过安全教育，不熟悉隧道环境，自我保护意识差。不能正确站位，站立在夹缝死角未能避让，是事故发生的主要原因。4、台车段交叉施工事故事故经过：上海地铁延伸段延长路广中路区间隧道台车段2002年3月15日中午11时许。在隧道内台车段，中煤公司机修工钱抑山工作完毕后，在盾构操纵室门口饮水。此时，8T电瓶车运输两块管片行驶至车架内，用双轨梁吊运装卸一块管片后，退出双轨梁的下方，钱抑山以为电瓶车已经驶出台车段，故伸头向车架中间张望，谁知道电瓶车又返回原处，在此过程中，电瓶车上的探头架子，擦碰到了头部，造成钱的耳朵受到伤害，送医院进行救治。事故原因：1、原来电瓶车探头的架子未能及时拆除，电瓶车在车架中间距离两边不足5cm，是事故发生的主要原因2、机修工钱抑山在未能知晓电瓶车动态的情况下，向车架中间张望是事故发生的主要原因3、电瓶车在退出车架，再次驶入车架的过程中，未能启动警示铃是事故发生的又一重要原因。5、盾构换刀引起的爆炸事故事故经过2008年04月15日傍晚6时15分，广州地铁六号线东湖站至黄花岗站施工现场发生事故，造成2死5伤。前日傍晚6时10分，中铁隧道集团有限公司广州市轨道交通六号线东黄盾构区间，在盾构机开仓作业时，遇不明气体导致伤亡事故，现场作业工人18人已全部撤离至地面。现场距地面约23米深，作业面进尺2 千米。现证实有2人已死亡. 5 人受伤。事故等级定为较大事故。事故原因事故发生时，因盾构机掘进速度下降，工人判断是刀盘室内的刀片磨钝了，决定打开刀盘室的仓门检查一下。盾构机因此停了了下来，两名工程师和两名工人走上前。一般的操作程序是，工人上前打开仓门，并用水管朝刀片上喷水，这样可以将刀片上的泥浆冲干净，也顺便给在掘进过程中发热的刀片降温。接下来，作为技术人员的工程师就要手捋照明灯查看并统计刀片的磨损程度。仓门打开了，一工人拿起水管朝刀片上冲水，另一工人举着灯，把手伸进刀盘室内。按照规定，应该举着防爆灯查看刀片，这种低电压的灯即使坏了也只是灭掠，而不会冒出火花。但工地就只剩下了最后一个防爆灯，而且要碰一碰才能亮。用了几个月后，这个灯也坏了。于是举着一根日光灯的灯管伸进了刀盘室。爆炸几乎就在此时发生了。当时有18人在作业。一声爆炸后，眼前一片尘土。类似的事故此前也发生过，但未酿成这么严重的后果。据工人介绍，两个多月前，刀盘空被打开换刀片，前天置换了空气没换完，第二天再次将刀盘室内的空气置换出来，但抽风设备只停了中午顿饭的工夫，一名工人下去换刀片时点了根烟，里面的瓦斯就燃烧起来，冲出的火焰将该工人的眉毛都烧焦了。调查结果16日，事故调查组委托广州穗监质量安全检测中心对事故现场的余气成分及浓度进行检测。经过从16日中午至17日凌晨间的4次检测，结果显示，盾构机土仓内甲烷、一氧化碳等有害气体严重超标。据此专家初步判断，由于盾构机土仓内聚集了大量甲烷等有害气体，在开仓过程中发生爆燃。6、地铁隧道施工火灾事故经过2009年l月8日11点15 分左右，上海曹杨路地铁II 号线的在建工地发生火灾，现场浓烟滚滚。消防部门出动数十辆消防车赶到现场。事故造成周边部分交通路段拥格。事故现场附近的地铁3 号线并没有受到火灾影响，仍照常运营。当天下午l时左右，现场火势完全得到控制。该事故己造成l人死亡. 6 人受伤。事故原因事故发生时，现场正在进行盾构进洞注浆施工后的清理工作，起火原因可能是电器设备线路发生短路引发的。事故发生前几天，施工隧道内曾发生漏水，火灾原因可能是由施工隧道内注浆材料聚氨酶引起的。7、盾构开仓换刀坍塌事故事故经过2014年10月7日，由广东华隧建设股份有限公司承建的南宁地铁1号线7标，在鲁班路站至动物园站区间左线隧道二号联络通道加固区，工人进入盾构端部的土压舱进行换刀作业。21时57分，盾构土压舱发生土体坍塌事故，事故造成1 人死亡、2人失踪。事故发生地点位于地下20米处，通往人员被困的土舱只有一个通道，目前有一道闸门关闭着，如果贸然打开闸门，泥水势必会冲进隧道，危及抢险救援人员的生命安全，而且还会形成大量的地下泥水流失，极易诱发再次的坍塌，导致路面塌陷及周边的房屋受损等次生灾害。南宁地铁11日9时35分接到事故情况报告，即赶赴现场组织抢险救援。公安部门11日下午对现场人员询问调查，事故造成1人死亡、2人失踪。己对相关责任人进行控制。同时，迅速组织武警水电一总队11日16时30分左右采用生命探测，判断塌方体内已无生命迹象。事故原因盾构加固区不密实，未能有效止水，导致开仓后高水压引起泥砂冲人土仓，把作业工人埋葬。三、盾构施工对周边环境的影响广州地铁盾构施工引起地面沉陷事故工程概况:2006年1月某日上午，广州市地铁线某区间盾构施工路面发生沉陷，沉陷区域直