盾构掘进技术培训
106页1、天津轨道交通B1线一期工程土建施工七标段盾构施工技术培训高 琪目 录天津地铁盾构事故简介天津地铁盾构事故简介1工程概况工程概况2盾构始发施工盾构始发施工4盾构盾构机概述、选型机概述、选型35盾构掘进施工盾构掘进施工盾构接收施工盾构接收施工6一、天津地铁盾构事故视频:盾构施工技术交底及监督要点一、天津地铁盾构事故 1、2011年5月6日凌晨7时30分许,天津地铁2号线建国道天津站区间,左线掘进289.2m +0.2m、右线掘进247.2m+0.6m时,右线盾构机因螺旋机被水泥土固结块卡死无法运转,在开启观察孔进行处理时,发生螺旋机观察孔突沙涌水事件。由于该地段的地质异常复杂,突泥及涌水较大,导致地面塌陷,且左线掘进快于右线35环,左线线路高程高于右线,致使左右线隧道均发生局部管片变形破损开裂,最终左右线隧道均封堵回填,两台盾构机埋于地下,建天区间左右线重新改线施工,构成责任事故(无人员伤亡)。一、天津地铁盾构事故一、天津地铁盾构事故(一) 直接原因1、盾构队长违规操作。由于地质条件复杂,造成螺旋机被水泥土混合物固结块卡住,无法运转,盾构队长鲁某在严重违背盾构机操作说明书中的相关规定和不了
2、解打开观察孔盖板将出现涌水隐患的情况下,擅自安排现场作业人员打开螺旋机观察孔,导致发生地下水喷涌。2、现场抢救措施不到位。观察孔盖板打开后,长达80余分钟的时间内,现场未采取有效的控制措施,致使土仓内的水和泥沙流失过多,造成土仓压力失衡发生喷涌事故。3、地质原因。盾构机掘进部位地层地质条件复杂,处于微承压水层,并局部地段夹有粉砂薄层,其富水性、渗透性相应增大,存在较大隐患;同时,盾构机处于五经路地道旋喷桩加固地层,旋喷加固强度较高且加固不均匀,致使盾构掘进施工困难,易出现设备故障,进一步加大施工安全隐患,最终引发事故。(二) 间接原因1、对建立的盾构机管理制度、作业流程和岗位责任制度未得到严格的落实,尤其是特殊地层及异常情况下的管理及处置对策落实不到位。2、盾构机司机对地质情况不了解,对特殊地层作业存在的风险隐患认识不足,盲目掘进,擅自作业,且未认真执行掌子面地层情况交接班制度。3、日常管理交底落实不到位,上下沟通汇报脱节,应急准备工作不足。4、施工组织不合理,左线隧道线路高程高于右线隧道,却安排左线隧道先进行施工,致使右线隧道发生险情后,直接影响到左线隧道的安全,导致损失的扩大。一、
3、天津地铁盾构事故2、2015年3月29日22:30,天津地铁6号线南何庄站至大毕庄站区间右线隧道盾构施工时,突发透水事故,造成津芦线东丽区跃进路至大毕庄段路面出现局部沉降,事故未造成人员伤亡。一、天津地铁盾构事故事故原因:1.制度和规定落实。市轨道交通工程建设指挥部、地铁集团颁布了诸多的管理规定和制度,并专项组织过盾构操作重点环节的培训,依然出现违规施工的问题,例如本次南-大区间盾构轴线偏差过大,又强行纠偏,造成管片局部挤碎与外界形成涌水通道,进而封堵处置不力,造成了此次事故。(3月28日轴线偏差140mm,强行纠偏40mm,允许纠偏4mm/环)2.应急抢险毫无章法,不成体系,应急预案形同虚设,耽误了宝贵的抢险时间。通过观看视频可以发现险情出现后,洞内一线操作班组明显未经过有效的应急抢险培训,毫无章法,处置无序,没有总包单位和监理单位的有效组织,在险情无法控制后,苍茫脱离现场,第一时间丧失了抢险的宝贵时间。同时,再看看我们地面上的抢险现场,凌晨1点,盾构机地表上方半幅路面已经封闭,并及时通知了自来水和燃气的管线产权单位,这一点做得不错。但直到早晨8点钻孔机、注浆机、发电机才陆续赶赴现场
4、,早上10才开始全面打孔注浆,这距离险情出现的时间又过了将近12个小时,致使盾构隧道涌入近1000余方水和砂,最后洞内不得不施做混凝土隔水坝,100环-345环地面最大沉降累计50cm。一、天津地铁盾构事故3、2015年6月30日,地铁6号线西青道站南运河站区间右线盾构接收漏水。 为了确保接收安全,本次接收盾尾将预留在区间隧道内,接收端采用“站内水平注浆和冷冻加固+明洞接收”的方式。即:冷冻前从接收端洞门均匀开孔对隧道内外圈进行大面积水平注浆,封闭地下水暗流;之后对洞门进行盐水冷冻加固,防止盾构出洞时漏水;冷冻完成后,清理洞门立模支护,做一个包裹的混凝土箱体,并向箱体内灌筑砂浆,待砂浆凝固后,箱体与隧道成为一体,间接将盾构可掘进长度延长,进一步防止盾构出洞时漏水,此砂浆箱体即为接收明洞。由于沿接收端隧道轴向直径6m范围内存在冷冻加固,故未进行降水施工,在此环境下左线盾构掘进至955环时冷冻体和接收明洞突然失效,明洞顶板和冷冻管交接处出现2处股状出水。接收措施失效分析:本次盾构接收措施失效具体表现为盾构掘进至955环时明洞顶板和冷冻管交接处出现2处股状出水,见图2。经研究,出水的主要原因
5、有:1)拔出内圈冷冻管后,冷冻温度测量仅靠外圈回水温度检测,不能保证温度测量的准确性,冷冻温度控制存在一定偏差。2)由于盾构此时处在冷冻强加固区内,盾构推进时推力大、速度慢,故在拔出内侧冷冻管的情况下盾构于冷冻体中掘进4d,在这期间由于盾构本身的温度比冷冻体高近40,使得包裹盾构的冷冻体和盾构壳体之间形成溶腔,从而出现过水通道。3)当时正值夏天,明洞内回填砂浆的温度比较高,回填砂浆和地连墙及车站内部冷冻体同时接触,使得冷冻体和地连墙出现溶腔,从而形成过水通道。由于明洞及地连墙与内衬墙破除处的上层砂浆填充不密实,使地连墙及内衬墙于盾构上半部分出现过水通道。一、天津地铁盾构事故4、2017年5月4日夜,地铁Z1线尖山路站左线隧道洞门口,发生透水险情,未造成人员伤亡。对洞口及局部隧道进行混凝土回填,重新施工。二、工程概况区间线路从车站北路站出发,沿河北路向南行,邻近河北路立交桥,下穿泰达大街后沿河北路继续向南行,以半径R=380m右转至广州道,到达广州道站。区间右线长1616.128m,左线长1625.815m,采用盾构法施工,管片外经6600mm,设置两座联络通道。区间最小曲线半径R=38
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