国际展览中心城更新项目全套管连续入岩钻机事故技术分析

1、KingSafetyjo;平安不止不止平安“4.2 国际展览中心城市更新工程全套管连续入岩钻机事故技术分析报告深圳市金鼎平安技术2021年5月15日目录一、事故经过 -.1.-.二、事故现场勘察及相关调查 -.2. -三、相关计算 -.1.0. -四、事故原因分析 -.1.1. -五、事故性质 -.1.3. -六、事故预防措施 -.1.3. -、事故经过2021 年 4 月 2 日 15 时 10 分左右，深圳市国际展览中心 城市更新单元基坑支护、 土石方工程工程施工工地， 一台租用的 TR8341 全套管连续入岩机 以下简称桩机 在现场进行组装调 试，并采用单根绑带捆绑固定钻杆与桩机立柱，防

2、止钻杆摆动。 组装调试完毕后，桩机向试桩位移动，桩机前行 27.1 米时，桩 机司机张华明发现地面松软， 机架倾斜， 立即将桩机回退 5.2 米， 在地面铺垫钢板后继续向试桩位行驶。 15 时 40 分左右桩机接 近试桩位，桩机 4 个支腿尚未调整到位时，桩机操作辅助人员 松开钻杆与立柱捆绑固定的绑带，此时重约 30 吨的钻杆向桩机 左侧摆动， 随后向右侧摆动， 当再次向左侧摆回时， 摆动幅度变 大，钻杆底部超出了履带外缘，钻杆顶部与动力头连接处断裂， 瞬间钻杆向桩机左侧甩出， 钻杆锤头底部砸到地面， 桩机立柱受 到钻杆巨大的反作用力， 左后侧斜撑被扭弯变形， 同时立柱最下 端高强螺栓全部断裂

3、，倒向桩机左前方，桩机立杆砸在空压机、 冲孔桩机上， 斜撑击中未及时撤离的桩机杂工邓友田头部。 事故 发生后工程部立即启动应急措施并拨打 120 ，伤者经 120 抢救 无效死亡。、事故现场勘察及相关调查2021年4月5日，受福田区安监局委托，我公司组织平安 技术专家对该事故现场进行了勘察与调查。一事故现场勘察1. 事故现场平面位置金鼎平安技术专家对事故现场进行了实地测量，绘制事故现场平面图，如图-1所示其他施工机械发现地基有问题鮎杆动力装置桩机钻安装完成 开始移动的位賈桩机立柱 亠5E者位置ft工«郭拉图-1事故现场平面图2. 事故桩机事故桩机为滦州重工自主研发的全液压连续入岩桩机

4、，桩机型号为TR8341 。桩机回转速0-0.6r/min，行走速度0-0.35Km/h，机体重量100T，配重20T，标准立柱长度 35.3m，液压系统压力28Mpa。该桩机适合嵌岩钻孔灌注桩、嵌岩根植 桩、咬合桩连续墙等多种工法施工。本桩机由深圳市根底工程有 限公司租用，桩机出租方为深圳市晟辉机械配有桩机操作工：张华明，桩机结构如图-2所示。图-2桩机结构图3. 桩机行驶轨迹桩机从组装作业点，向试桩位置前行27.1米，在接近试桩位时，司机张华明发现桩机产生沉降与倾斜，立即回退5.2米，在松软的地面上铺垫钢板后，继续前行至试桩位置，如图-3所图-3 桩机行驶轨迹图4. 桩机行驶的地面桩机行驶

5、的地面松软且不平整，第一次向试桩位行驶时地面 上未铺设钢板，见图-4所示。图-4桩机行驶轨的地面5. 钻杆固定捆绑带桩机采用单根绑带捆绑固定钻杆与桩机立柱，防止钻杆摆动。桩机到达试桩位置，4个支腿未调整到位时，提前松开钻杆 与立柱捆绑固定的绑带， 导致钻杆向桩机左侧摆动， 产生钟摆效 应，捆绑固定绑带如图-5所示。图-5 捆绑固定绑带6. 钻杆摆幅桩机钻杆与立柱只有上端动力装置一处连接点， 钻杆与立柱 下端无固定连接装置，每次作业都是通过人工捆绑固定， 增大了 钻杆摆动的机率，钻杆摆动增加了立柱的弯矩载荷， 如图-6a所 示。国外同类产品钻杆与立柱下端， 采用的是刚性固定导向装置如图-6b所示

6、(a)事故桩机无刚性固定导向装置固定(b)同类桩机用刚性固定导向装置固定图-6 桩机钻杆下端固定装置7. 桩机立柱使用的高强度螺栓连接副从事故现场收集到的桩机立柱高强度螺栓，未发现锈蚀和裂纹现象，但局部螺栓断裂面不规整，如图-7所示。图-7 桩机立柱使用的高强度螺栓连接副8. 致害物桩机倾倒时，桩机立柱的斜撑击中邓友田男，64岁，湖南人，伤者经120抢救无效死亡，见图-8所示。图-8 致人死亡的斜支承构件二事故现场调查1. 操作工持证情况：桩机司机张华明持有唐山滦州重型工程 机械制造桩机操作培训合格证，经过培训考核合格上 冈。2. 专项施工方案：制定了?深圳市国际展览中心城市更新单 元基坑支护

7、及土石方工程潜孔锤综合成孔施工专项方案? 。3. 操作环境： 作业场地为松软且地面不平整， 行走路线局部 坡度在 3 °左右，桩机第一次平移时，行走路面未铺垫钢板。桩 机在松软且不平整的地面上行驶， 在加速、 制动过程中产生动载 荷作用。4. 钻杆与桩机立柱固定： 使用柔性捆绑带捆绑固定。 在桩机 前、后支腿还没有完全展开接触地面前， 钻杆底端与桩机立柱捆 绑带已被提前取下，增大了钻杆摆幅。5. 现场指挥： 现场作业指挥为深圳市晟辉机械总经 理尚增弟。6. 现场人员：与桩机无关的人员未撤离至平安地点。7. 本桩机由深圳市根底工程租用， 桩机出租方为深 圳市晟辉机械。三、相关计算1.

8、整机重心高度G计算重心高度G=c xtan a式中：c为履带宽度，a为稳定角。?TR8341全液压连续 入岩桩机使用说明书? 中，履带宽度为 5570 mm ，稳定角为 5°G =5570 mm *2 xtan 5 °=2785 mmX0.0875=2437 mm2. 失稳状态破坏力力臂L计算破坏力力臂L=重心高度x tan B式中：B为桅杆左右倾斜角，为 1.5。见?TR8341全液压连续入岩桩机使用说明书? 5.4.1.3 L=24.37 xtan1.5 °=0.638m 。四、事故原因分析一直接原因桩机在调整稳定过程中， 提前解开了固定钻杆与立柱的捆绑 带。

9、在桩机前、 后支腿尚未调整到位时， 解开了钻杆底端与桩机 立柱的左侧端头固定捆绑带，导致积聚的能量迅速释放，重约 30 吨的钻杆向桩机左侧摆动， 随后向右侧摆动， 产生钟摆效应。 当再次向左侧摆回时， 钻杆顶部与动力头连接处断裂， 瞬间钻杆 向桩机左侧甩出， 钻杆锤头底部砸到地面上， 桩机立柱受到钻杆 巨大的反作用力， 左后侧斜撑被扭弯变形， 同时立柱最下端高强 螺栓全部断裂，倒向桩机左前方。依据 1 ：? TR8341 全液压连续入岩桩机使用说明书?第一 章第 1.4 条“运转操作时的考前须知警告： “不准野蛮操作，尤其是急停、急行、回转；立柱、斜撑的惯性力过大，会造成机 械各部的损坏，而且

10、平安必下降，因此绝对禁止。 依据 2：?深圳市国际展览中心城市更新单元基坑支护及土 石方工程潜孔锤综合成孔施工专项方案?第 4.3.2.2 平安操作要 点规定：“潜孔锤桩机移位前，采用钢丝绳将钻头固定，防止钻 头左右来回晃动碰触造成平安隐患。 依据 3：现场勘察固定捆绑带无断裂痕迹。二间接原因1.桩机行走移位的地面松软，平安防护措施不到位。 桩机行走移位的地面未按 ? TR8341 全液压连续入岩桩机使 用说明书? 的要求采取有效措施确保地基能承受最大比压。 桩机 第一次在松软且不平整的地面上行驶， 司机发现桩机有沉降与倾 斜时立即回退，铺垫钢板后继续前行现场铺垫钢板的厚度为 18MM ，低于

11、说明书中 25MM 要求。在此过程中，由于桩机 加速、制动所产生的动载荷作用，导致钻杆晃动，能量积聚。依据 1 ：?TR8341 全液压连续入岩桩机使用说明书?第一 章第 1.2 条“根本考前须知警告： “ 本桩架的立柱不允许左右 倾斜，否那么会引起各部件损坏及整机倾斜的危险。为此， 必须要求作业地面水平 ；1.3 条“一般考前须知警告： “对于松软地 面必须进行改造或垫铺铁质垫板以确保地基能承受最大比压。 防 止因地面下沉而导致桩架倾倒 ；第 1.9 条“行走时考前须知警告：“行走时，地面上必须铺设钢板建议钢板厚度30MM以上；第二章第 “平安操作规程 ：“ 3、检查施工地面， 必须铺设 2

12、5MM 厚以上的钢板以确地面满足桩机的接地比压要 求 ；第三章 3.5.9 条“注意：“ 经过路面必须仔细平整，软弱 地面要采用垫板保护 。依据 2：?深圳市国际展览中心城市更新单元基坑支护及土 石方工程潜孔锤综合成孔施工专项方案?第 4.3.2.2 平安操作要 点规定：“因大型、重型机械及设备较多，现场工作面需进行平 整压实， 防止机械下陷， 甚至发生机械倾覆事故 、“当旋挖桩机、 潜孔锤、履带吊等机械行走移位时，施工作业面保持根本平整， 设专人现场统一指挥， 无关人员撤离现作业现场， 防止发生桩机 倾倒伤人事故。 2.现场作业指挥未及时发现隐患，未平整压实松软的地面； 第一次行走平移未铺钢

13、板； 第二次行走平移时铺设的钢板厚度不 满足要求；桩机移动行走区域的无关人员未撤离至平安区域。依据：现场勘察与调查。五、事故性质违规作业导致桩机倾覆事故。六、事故预防措施1.作业施工前现场工作面需进行平整压实，防止机械下陷，甚至发生机械倾覆事故。2.机械设备操作人员和指挥人员严格遵守平安操作技术规 程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后操作。3. 桩机作业前，检查机械性能， 不得在螺栓松动或缺失状态 下启动； 作业中， 保持桩机液压系统处于良好的润滑； 施工现场 所有设备、 设施、平安装置、 工具配件以及个人劳动保护用品必 须经常检查，保持良好使用状态，确保完好和使用平安。4. 当桩机机械行走移位时， 施工作业面保持根本平整， 设专 人现场统一指挥， 无关人员撤离现作业现场， 防止发生桩机倾倒 伤人事故。5. 桩机潜孔锤就位前， 在桩位附近地面铺设钢板， 防止因自 重过大， 发生机械下陷及孔口地面