盾构进洞突发洞门涌水事故应急演练现场处置方案

宁波市轨道交通1号线一期工程地下工程Ⅱ标盾构进洞突发洞门涌水事故应急演练现场处置方案中铁隧道集团有限公司宁波市轨道交通1号线一期工程TJ-Ⅱ标项目经理部2011年10月28日1盾构进洞突发洞门涌水事故应急演练现场处置方案一、编制依据1、指挥部《宁波市轨道交通工程突发事故及灾害灾难综合应急预案》2、施工单位《综合应急预案》、《专项应急预案》和《现场处置方案》二、事故场景模拟大卿桥站～西门口站区间左线盾构即将进洞，地下连续墙已经破除，只剩下保护层混凝土，洞门出现少量浑水渗漏，采用快干水泥和棉纱进行封堵不见效，渗漏越来越大，并夹带泥沙，端头井周边管线、道路和建筑物安全受到严重威胁。大卿桥站接收端头地质剖面见图1。图1大卿桥站接收端头地质情况剖面图三、应急处置流程1、大卿桥站～西门口站区间左线盾构即将进洞，盾构机刀盘距离内衬墙外边缘3米。地下连续墙已经破除，只剩下保护层混凝土。洞门水平探孔位置处出现少量浑水渗漏，作业班组一边向值班领导汇报，一边立即用应急物资仓库的快干水泥和棉纱进行封堵。洞门水平探孔深度为3米（从围护结构内边线起向结构外侧），见图1。粉质粘土粉质粘土砂质粉土粘土淤泥质粉质粘土粉质粘土含粘性土粉砂淤泥质粉质粘土淤泥质粘土杂填土11-11322-2313241-15151T52541-31浜填土2左线水平探孔线路中心水平探孔端头加固区主体结构围护结构地面图1水平探孔位置、深度示意图2、封堵过程中发现漏水越来越大，并夹带泥沙，快干水泥+棉纱已无法封堵。端头加固体周围的备用降水井启用，但未见明显效果。根据现场漏水情况估算，渗漏流失土体约200立方米。值班领导决定进入抢险程序，同时按程序向项目经理和其他成员汇报。3、项目经理启动应急预案，并向监理和指挥部工程处领导汇报；安全总监向安质处安全科汇报，技术负责人向安质处夏工监测监控管理中心汇报，财务部长向财务处汇报。4、应急领导小组成员到场后，察看现场工况：盾构机刀盘距离内衬墙外边缘3米，地下连续墙已经破除，只剩下外侧保护层混凝土。初步判定渗漏水来源有两个：一个是盾尾的地下水，经过盾构与加固体间的空隙向刀盘方向漏水；另一个是地墙与加固体的夹缝漏水，并带有一定的压力。应急领导小组根据上述判断决定成立五个小组相互配合进行堵漏，各个小组成员及抢险工作任务见表1。3表1抢险小组内部分工及相应资源配置序号组别抢险任务主要设备主要材料主要人员备注1洞门封堵组1、首先查看洞门渗漏体积大小，利用项目部现场自有资源在水平探孔位置处进行封堵，并查看封堵效果；2、若封堵效果不理想，无法有效控制，则向指挥部报告，请求抢险队及相邻标段的支援。现场自有抢险设备及应急物资；阿特拉斯钻机油溶性聚氨酯20吨、注浆管钻机司机、注浆司机2地面注浆组1、在洞门封堵组完成对洞门渗漏水的初步封堵后，在盾构机南北两侧各1米处按照间距2米进行引孔；2、引孔完成后采用注浆花管压注水泥砂浆，对渗漏空洞处进行有效回填和封堵。注浆机φ50注浆花管、水泥、细砂注浆司机，拌浆人员。3同步注浆组1、在险情发生的同时立即在地面拌浆站进行水泥砂浆的拌制，为后续洞内继续同步注浆填充做好准备；2、在地面注浆组进行注浆的同时，同步注浆组开始在盾尾继续压注水泥砂浆，对盾尾空洞区域进行填充和封堵。盾构机同步注浆设备、砂浆运输车盾构主司机、掘进班、电瓶车司机4超前注浆组1、将盾构机内部现有的注浆孔打开，在盾构机中体部位进行压注水泥浆，盾尾洞门之间的孔洞区进行填充和封堵；2、根据现场情况决定是否需要在盾构下部打设超前注浆孔，如有需要及时安排盾构机维保人员进入开始打设、安装下部注浆孔。注浆机、盾构机中体部位打孔设备、砂浆运输车注浆球阀、水泥、细砂盾构司机、掘进班、维保班、电瓶车司机5管片注浆组1、掘进班采用钻孔设备将盾尾后倒数第三、第四环管片的吊装孔凿穿，并安装注浆球阀；2、掘进班从洞外运输注浆设备及水玻璃至盾尾位置，开始在盾尾管片注浆孔向外压注水玻璃，使其与前4组压注的水泥浆形成快硬浆液，最终使渗漏得到有效控制。管片钻孔设备、注浆机、砂浆运输车注浆球阀、水玻璃电瓶车司机、掘进班4根据现场工况，拟进行后续处理流程为：（1）首先对险情发生范围内的所有管线按照管线图纸进行核实，并在现场标识带压高危管线的具体位置及走向，如煤气管线、给水管线及污水管线等，若有处于危险区段内的管线，应及时报告产权单位进行临时关闭处理，避免出现爆裂、渗漏等事故。经过现场勘察，在靠近西门口站西端头存在一根南北向的电力排管，距离洞门约18米，影响较小，在抢险过程中加强对该管线的监测和巡视，出现异常及时报告产权单位；在盾构机停机位置正上方存在一条南北向走向的φ500mm铸铁给水管（模拟管线），由于其位置正好处于渗漏坍孔范围上方，极易出现铸铁水管爆裂、漏水，从而加剧险情的进一步扩大。现场抢险领导小组立即报告管线产权单位，确定该段铸铁水管在两端的阀门位置，在注浆抢险之前及时将其关闭，确保安全。（2）在向指挥部汇报险情的同时，启用项目部级别的应急抢险程序，动用项目部应急抢险物资，尽最大能力开展自救。若项目部级别仍无法有效控制险情，指挥部协调抢险队阿特拉斯钻机进场，在地面距离地墙外侧约1.5米位置打设注浆孔，孔深超过三轴搅拌深度1米范围，钻孔完成后开始压注油溶性聚氨酯，将洞门进行封堵。阿特拉斯钻孔位置见图2。剩余保护层阿特拉斯钻孔端头加固区围护结构主体结构右线中心线115阿特拉斯钻孔围护结构围护结构主体结构水平探孔端头加固区地面图2阿特拉斯钻孔示意图（2）阿特拉斯钻机钻孔完成后，在地面沿着盾构掘进方向在盾构轮廓线南、北距离盾构1米处两侧分别引孔，引孔间距2米，引孔深度至加固区底部1米，引孔完成后，注浆机进场在孔内压住水泥浆，对漏水地层孔隙进行填充、封堵。引孔、注浆位置见图3。剩余保护层钻机引孔端头加固区围护结构主体结构右线中心线11盾构进洞平面示意图6围护结构主体结构注浆孔地面图3盾构南北两侧引孔示意图（3）盾构机内部同步注浆设备运行，继续在盾尾注入水泥浆，对盾尾地层进行填充、封堵。（4）盾构机超前注浆孔打开，同时压注水泥浆对盾构中体部位进行填充、封堵。盾构机超前注浆孔仅设置在上半断面，如需全断面注浆形成环箍，需要重新开孔。具体办法如下：在盾壳上需开孔的位置，先焊接一个带闸阀的φ25钢管，焊好后打开闸阀，用直径φ18的麻花钻向外打孔，盾构机的钢板厚度为40mm，钻头钻至38mm的深度时停止钻进（防止钻透后水冲入手电钻造成操作人员触电），然后将φ16的钢棒放入孔中用大锤向盾构机外冲孔，冲通后迅速抽回钢棒，并立即关闭闸阀，连接注浆设备注浆。在盾构机上设置注浆孔的同时，向7洞内运送注浆设备和材料。盾构超前注浆孔示意见图4。地面围护结构主体结构超前注浆孔图4盾尾管片注浆示意图注浆浆液采用水泥液浆，水泥浆采用P.O32.5普通硅酸盐水泥拌制，水灰比1:1。（5）将盾尾后部倒数第三、第四环管片吊装孔凿通，在盾尾倒数第三、第四环管片凿通位置处压注水玻璃，使其与之前在盾尾同步注浆孔、超前注浆孔以及地面钻机引孔压注进入土体的水泥浆充分混合，形成快速凝结浆液，将盾构前、后、左、右水路进行有效隔断，最终将涌水、涌砂进行有效封堵，险情逐步得到控制。盾尾管片吊装孔注水玻璃位置见图5。围护结构主体结构管片注浆孔图5盾尾管片注浆示意图86、其他小组按职责投入抢险：（1）安全警戒组在危险区域拉好警戒带，保持抢险道路畅通，注意引导车辆。（2）对外协调组马上联系相关管线等部门（模拟拨打电话），落实好协助抢险工作。做好外来救援单位的引导、接待等工作。（3）物资保障组组织抢险人员将抢险设备、材料就位。7、监测人员继续进行监测，直至周边地表、管线、建筑物沉降稳定，应急监测小组才能停止监测。四、演练实施组织架构序号小组名称组长成员主要职责1总指挥朱指挥负责启动指挥部应急预案，组织指挥联动抢险。2副总指挥张付林协助总指挥的工作，及时向总指挥汇报现场动态。3现场指挥肖广良全面指挥现场抢险，根据技术监测组的建议确定抢险方案，负责应急预案和抢险方案的现场实施；组织、协调各应急小组、抢险分队按职责分工参与抢险工作；及时向副总指挥汇报现场动态。4现场抢险组陈明清Ⅱ标抢险队根据Ⅱ标《综合应急预案》、《现场处置方案》，负责组织Ⅱ标应急资源，采取措施控制事态，并及时将抢险进展上报现场指挥。郑世加Ⅰ标抢险队根据指挥部应急预案和总指挥的抢险安排，组织调运应急物资协助Ⅱ标抢险，并及时将抢险进展上报现场指挥。潘月明Ⅳ标抢险队根据指挥部应急预案和总指挥的抢险安排，组织抢险队伍协助Ⅱ标抢险，并及时将抢险进展上报现场指挥。袁洪芳指挥部抢险队根据指挥部应急预案和总指挥的抢险安排，组织指挥部抢险队力量协助Ⅱ标抢险，并及时将抢险进展上报现场指挥。95技术监测组林平指挥部监测监控管理中心、设计单位相关负责人、Ⅱ标技术负责人、工程部负责人、总工办、监测负责人、勘察事故现场，协助现场指挥确定抢险方案，组织监测单位进行监测，并及时上报监测信息，提供技术支持；根据监测信息适时调整抢险方案；组织联络专家小组成员，协助专家组制定抢险方案。专家组朱继文、刘斌、孙平利参与演练方案和脚本的制定、讨论、完善；根据现场情况，参与制定应急抢险方案。6物资保障组Ⅱ标机电总工张友伟Ⅱ标设物部负责人、机电、物资人员根据抢险方案配备应急设备物资，为抢险人员配备安全防护用品；负责抢险时后勤的组织保障工作，保障通讯信息畅通；安排到场观演车辆停放；联络各标段参与现场抢险物资，统一记录调配。7安全警戒组指挥部安质处安全科吴墀忠第三方安全监理、Ⅱ标余振忠、Ⅱ标安全员、Ⅱ标监理负责演练前的安全检查，保障演练安全；组织危险区域的人员撤离和警戒，维持现场秩序，保证交通畅通，并引导外来救援力量进入工地抢险；负责完成演练记录、现场保护、标记和拍照，配合交警部门进行交通管制；组织演练评估和调查，完成安全监督部门的汇报和备案。8对外协调组指挥部办公室相关负责人标书记、Ⅱ标办公室负责人接待受邀人员；配合指挥部新闻报道组的信息发布工作，负责事故的善后处理工作。拍摄组指挥部办公室相关负责人指挥部办公室相关负责人、指挥部安质处相关负责人、Ⅱ标业主代表组织演练预拍工作；参与场地布置；拍摄记录整个演练过程。五、应急物资清单序号设备/材料名称型号/规格/功率数量存放位置演练重点物资1双液注浆泵SYB-60/51台应急物资仓库☆搅拌桶SB3001套贮浆桶SS4001套高压注浆管1″20米2泥浆泵30m扬程、7.5KW2台应急物资仓库3潜水泵30m扬程、15KW2台☆4帆布水管按水泵配备20卷5切割机（含10套刀片）1套施工现场☆106挖掘机1台施工现场7工程车3台施工现场8汽车吊1台施工现场9空气压缩机0.6m³3台施工现场☆10小型电焊机2X7-4004台施工现场☆11配电盘4件应急仓库☆12电缆盘16平方1个应急仓库13照明灯具3套应急仓库14防潮照明灯电池式5只应急仓库15普通水泥2吨施工现场☆16双快水泥200Kg应急物资仓库☆17编织袋3000只应急物资仓库18阀门50mm(带20cm管子)10个应急物资仓库☆19棉纱20Kg应急物资仓库☆20常用工具1套应急物资仓库21铁锤4磅1把应急物资仓库22手电钻2把应急物资仓库☆23钻头18mm20支应急物资仓库24膨胀螺丝1袋应急物资仓库25锥形木塞20应急物资仓库26小推车4辆应急物资仓库☆27钢板10mm10m2施工现场☆28氧气、乙炔2套危险品仓库☆六、安全保障措施1、保障演练设备、设施性能完好，安排专人检查维护，规范演练时的用电安全；112、对演练人员进行交底，确保参演人员明确演练方案和流程，掌握设备、设施安全使用方法和演练安全注意事项；3、合理规划场地，设置观摩区和演练区，保证演练通道畅通，观摩人员应听从现场安排，非演练人员不得进入演练区域；4、安排专人引导车辆进出工地，与交警沟通，确保车辆出入安全；5、演练过程中有专人监控，及时消除安全隐患；6、演练结束后按秩序离场，清理演练现场。