楊永強(qiáng),徐 贊
(中鐵隧道集團(tuán)蘭渝鐵路西秦嶺隧道工程XQLS2標(biāo)TBM項(xiàng)目部,甘肅 武都 746052)
西秦嶺特長隧道全長28 236 m,其中TBM掘進(jìn)總長度12 934 m,是目前國內(nèi)采用TBM施工距離最長的鐵路隧道。因掘進(jìn)距離和棄碴運(yùn)輸距離長,通過科學(xué)比選采用連續(xù)皮帶機(jī)出碴,材料供應(yīng)采用雙線有軌運(yùn)輸[1-3]。安全管理是項(xiàng)目生產(chǎn)管理的前提,只有切實(shí)保證正常的安全生產(chǎn)工作,才能實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益最大化。有軌運(yùn)輸作為隧道施工的重大安全風(fēng)險(xiǎn)源[4-6],歷來被視為安全控制的重中之重,諸如機(jī)車碰撞、溜車、傷人等安全事故時(shí)有發(fā)生。這些事故的主要原因可歸結(jié)為:1)機(jī)車乘務(wù)組自身安全意識淡薄,技能水平有限;2)通信不暢引發(fā)溝通不及時(shí)或指揮不當(dāng);3)機(jī)車檢查和保養(yǎng)工作不到位,機(jī)車帶病作業(yè)。因此,如何從源頭上杜絕各種安全隱患是有軌運(yùn)輸安全管理的關(guān)鍵。有軌運(yùn)輸作為TBM施工中隧道重大危險(xiǎn)源之一,如何采取有效措施降低和規(guī)避有軌運(yùn)輸安全事故的發(fā)生,是項(xiàng)目施工安全管理的重點(diǎn)。在西秦嶺隧道TBM施工中,針對有軌運(yùn)輸?shù)陌踩?,采用了信息化輔助措施,加強(qiáng)有軌運(yùn)輸相關(guān)人員的技能培訓(xùn)和考核。機(jī)車聯(lián)絡(luò)的通信方式越多,投入的成本越大,各工程應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)目的資金情況擇優(yōu)選擇。
蘭渝鐵路西秦嶺隧道位于新建鐵路蘭渝線中段,地處甘肅省隴南市武都區(qū)境內(nèi),為左右線分設(shè)的2條單線隧道,采用鉆爆法和TBM掘進(jìn)聯(lián)合施工,最大埋深約1 400 m。西秦嶺隧道左線洞身均位于直線地段,出口段 652,15 970 m 分別以 4.6‰,3‰上坡,620,2 520 m分別以7‰,13‰下坡。
西秦嶺隧道材料供給采用25 t內(nèi)燃機(jī)車牽引編組成列的材料車運(yùn)輸[7],四軌雙線有軌運(yùn)輸模式,軌距900 mm,軌道選用43 kg/m標(biāo)準(zhǔn)鋼軌并直接鋪設(shè)在仰拱預(yù)制塊上,通過仰拱預(yù)制塊頂部預(yù)埋的道釘螺栓進(jìn)行固定連接。為保證洞內(nèi)TBM掘進(jìn)、同步襯砌所需材料供應(yīng)的連續(xù)性,專門設(shè)立機(jī)車調(diào)度控制中心,負(fù)責(zé)機(jī)車的調(diào)配、裝卸、編組、日常保養(yǎng)等工作。每列機(jī)車設(shè)置專職調(diào)車員1名,指揮機(jī)車行走;每列機(jī)車配備阻車器,列車停放時(shí)必須兩頭安裝阻車器。
為保證機(jī)車運(yùn)行安全,規(guī)定洞外及成洞地段機(jī)車運(yùn)行速度不超過15 km/h,洞內(nèi)施工地段機(jī)車運(yùn)行速度不超過5 km/h,機(jī)車運(yùn)行間距不小于60 m;并規(guī)定進(jìn)洞左側(cè)軌道為進(jìn)洞方向,即重車道,右側(cè)為出洞方向,即輕車道。由于在襯砌混凝土澆筑時(shí),輸送泵需占用1條運(yùn)輸軌線,為提高軌道利用率,每500 m處設(shè)置1處道岔,并在每個(gè)道岔處設(shè)計(jì)警示牌和減速標(biāo)志,確保機(jī)車運(yùn)行安全[8]。
為確保項(xiàng)目有軌運(yùn)輸安全,項(xiàng)目成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長、調(diào)度控制中心主任為副組長的有軌運(yùn)輸安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)有軌運(yùn)輸安全生產(chǎn)管理工作。項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)班子中配備1名安全生產(chǎn)總監(jiān),專職負(fù)責(zé)安全工作,加強(qiáng)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理,杜絕安全生產(chǎn)事故,做到切實(shí)保障生命和財(cái)產(chǎn)安全。按照《蘭渝鐵路安全生產(chǎn)管理辦法》要求建立健全安全生產(chǎn)保證體系,確保安全工作制度化、程序化,從而實(shí)現(xiàn)全面的系統(tǒng)控制。
項(xiàng)目所有勞務(wù)工必須經(jīng)入場體檢、安全教育培訓(xùn)并考試合格后方可上崗作業(yè)。有軌運(yùn)輸機(jī)車司機(jī)和調(diào)車員體檢除常規(guī)項(xiàng)目外,還必須符合下述規(guī)定:身高不低于1.55 m,無紅綠色盲,雙眼視力均應(yīng)在0.7以上或經(jīng)矯正后視力在0.7以上,兩耳聽力各為用音叉測量時(shí),距離50 cm處能判斷方向[9]。
西秦嶺隧道有軌運(yùn)輸機(jī)車司機(jī)分為正式司機(jī)、實(shí)習(xí)司機(jī)和學(xué)習(xí)司機(jī)3種。新進(jìn)場司機(jī)采取“一對一”培養(yǎng)模式,必須經(jīng)過安全技術(shù)考核,合格后頒發(fā)駕駛證方可駕駛。實(shí)習(xí)司機(jī)和學(xué)習(xí)司機(jī)經(jīng)調(diào)度控制中心提出備案,經(jīng)跟車作業(yè)30 d,正式司機(jī)輔導(dǎo)60 d后,由安質(zhì)部、機(jī)電部、調(diào)度控制中心聯(lián)合對機(jī)車司機(jī)的業(yè)務(wù)能力進(jìn)行考核,經(jīng)考試合格后方可獨(dú)立駕駛。若考核未通過的,繼續(xù)培養(yǎng)30 d熟悉業(yè)務(wù)知識,考核通過的可上崗作業(yè),若仍未通過考核的,將強(qiáng)制調(diào)離調(diào)度控制中心并不得再從事與機(jī)車運(yùn)輸相關(guān)的崗位。調(diào)車員培養(yǎng)模式與機(jī)車司機(jī)相同。
由于調(diào)車員崗位的特殊性,經(jīng)過有軌運(yùn)輸開始以來的不斷總結(jié)及其他工地的一些相關(guān)經(jīng)驗(yàn),建議機(jī)車調(diào)車員選用年齡為22~35周歲的已婚男性青年,這類人群身體靈活、反應(yīng)敏捷、相對沉穩(wěn)不浮躁、工作較穩(wěn)定,更加符合調(diào)車員崗位人員穩(wěn)定、經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)的要求。
班前安全講話是安全管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是提高員工安全意識,做到遵章守紀(jì),實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的有效途徑。為了認(rèn)真貫徹“生產(chǎn)必須安全”的原則,進(jìn)一步強(qiáng)化施工過程中的安全生產(chǎn)管理,從根本上提高一線工人的自我保護(hù)意識,達(dá)到人人講安全、人人管安全的目的,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。每天下午交接班時(shí),由調(diào)度控制中心負(fù)責(zé)人在工地會議室召集當(dāng)班所有作業(yè)人員進(jìn)行班前安全教育并安排工作,使班組人員從思想上引起高度重視。
班前安全講話結(jié)束后各機(jī)車司機(jī)和調(diào)車員接班,并對機(jī)車進(jìn)行整備作業(yè),檢查機(jī)車油位、水位、照明、警示燈、喇叭、制動系統(tǒng)、連接體系及各運(yùn)動部件的潤滑情況等,確認(rèn)機(jī)車安全性能完好后才能動車作業(yè)。如果機(jī)車檢查和保養(yǎng)不到位就容易造成事故,影響機(jī)車的正常運(yùn)行。
根據(jù)項(xiàng)目安全管理制度要求,除特殊情況外必須利用周一進(jìn)行安全學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)內(nèi)容包括。1)學(xué)習(xí)安全技術(shù)操作規(guī)程及相關(guān)資料、前一周上級主管部門下發(fā)的安全方面文件等;2)對前一周安全工作進(jìn)行總結(jié),分析工人的安全思想動態(tài)及施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)形勢,推廣新得出的先進(jìn)安全技術(shù);3)前一周若有安全事故或隱患,應(yīng)針對性地進(jìn)行原因分析和講解,吸取教訓(xùn),防止同類問題再次發(fā)生。
在有軌運(yùn)輸安全事故中,除機(jī)車乘務(wù)組自身水平影響外,由于通信不暢引發(fā)安全事故屢見不鮮。若能有效保證機(jī)車司機(jī)與調(diào)車員之間、機(jī)車與機(jī)車之間、機(jī)車與調(diào)度控制中心之間的正常通信聯(lián)系,將會有效保證有軌運(yùn)輸?shù)陌踩?。西秦嶺隧道TBM施工針對自身長距離有軌運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),在施工前期進(jìn)行了認(rèn)真的籌劃,并總結(jié)相關(guān)工程的施工經(jīng)驗(yàn),采用信息化管理手段,在隧道內(nèi)布設(shè)5套通信方式,即視頻監(jiān)控系統(tǒng)、對講機(jī)系統(tǒng)、車載系統(tǒng)、有線電話系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng),有效地保證了隧道有軌運(yùn)輸?shù)陌踩?,確保了各項(xiàng)施工工作的正常進(jìn)行。
隧道內(nèi)配置的通信系統(tǒng)通過光纜與洞外進(jìn)行連接。其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)、對講機(jī)系統(tǒng)、車載系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、有線電話系統(tǒng)在隧道內(nèi)每隔2 km設(shè)置1處基站發(fā)射器,可保證整條隧道的通信暢通;視頻監(jiān)控系統(tǒng)、有線電話系統(tǒng)只在重點(diǎn)施工區(qū)段設(shè)置?;景l(fā)射器見圖1。
圖1 基站發(fā)射器Fig.1 Signal emitter at basic station
根據(jù)隧道施工洞口規(guī)范化管理的要求,為加強(qiáng)人員、車輛的進(jìn)場和進(jìn)洞管理,外來人員、車輛進(jìn)入施工場地必須在值班室進(jìn)行登記,進(jìn)、出隧道人員嚴(yán)格執(zhí)行翻牌制度和登記制度。為實(shí)現(xiàn)出入口控制的人性化、智能化,在洞口安裝智能門禁系統(tǒng),進(jìn)出人員通過安設(shè)在安全帽內(nèi)的門禁卡芯片刷卡開門,主機(jī)電腦自動記錄進(jìn)出信息,以此實(shí)現(xiàn)進(jìn)出人員的動態(tài)管理。門禁系統(tǒng)的建設(shè)不僅能夠?qū)崟r(shí)顯示記錄隧道內(nèi)管理人員、監(jiān)理人員、施工人員以及來賓數(shù)量、出入隧道區(qū)域及進(jìn)出隧道時(shí)間,而且極大地提高了自動化程度和管理效率,可以避免人為因素導(dǎo)致的統(tǒng)計(jì)誤差,使管理數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。門禁系統(tǒng)及門禁卡見圖2,進(jìn)出洞人員動態(tài)管理頁面見圖3。
圖2 門禁系統(tǒng)及門禁卡Fig.2 Entrance guard system and its card
在隧道重點(diǎn)施工部位和作業(yè)場地安裝攝像頭,攝像頭視頻信號通過光纜匯總到調(diào)度控制中心,調(diào)度控制中心可根據(jù)視頻信息了解洞內(nèi)、外各部機(jī)車的運(yùn)行狀況,并根據(jù)施工需要,對機(jī)車編組、材料配設(shè)、行走軌線進(jìn)行合理調(diào)配,確保隧道內(nèi)施工材料的正常、及時(shí)供應(yīng),防止因機(jī)車占道造成運(yùn)輸軌道阻塞。視頻監(jiān)控系統(tǒng)見圖4。
機(jī)車進(jìn)洞采用后退運(yùn)行,機(jī)車后退運(yùn)行調(diào)車員就作為機(jī)車行走的眼睛和耳朵,為使調(diào)車員的指令能迅速、準(zhǔn)確地反饋給機(jī)車司機(jī),每部機(jī)車的司機(jī)和調(diào)車員各配備1部對講機(jī),并使用與機(jī)車號相對應(yīng)的通話頻道,例如5#機(jī)車通話采用第5頻道。如此一來,調(diào)車員與機(jī)車司機(jī)之間、調(diào)度控制中心與每部機(jī)車之間、機(jī)車與機(jī)車之間聯(lián)系便方便了許多。與某部機(jī)車進(jìn)行聯(lián)系時(shí),只需要將對講機(jī)調(diào)至相應(yīng)頻道即可。
由于對講機(jī)系統(tǒng)通信距離局限性較大,因此主要用于調(diào)車員與司機(jī)之間的指令聯(lián)系;同時(shí),為減少調(diào)度控制中心對機(jī)車對講機(jī)使用的干擾,又便于調(diào)度控制中心對所有機(jī)車統(tǒng)一發(fā)布指令,每部機(jī)車除配備了對講機(jī)外,還安裝了車載系統(tǒng)。利用車載系統(tǒng)在不影響對講機(jī)通話的情況下,調(diào)度控制中心可以同時(shí)向所有運(yùn)行狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)的機(jī)車發(fā)布指令,各部機(jī)車也可通過車載系統(tǒng)向調(diào)度控制中心或其它機(jī)車傳遞信息,避免干擾對講機(jī)通信體系造成調(diào)車員與機(jī)車司機(jī)指令不暢而引起安全事故。機(jī)車配備的車載系統(tǒng)見圖5。
圖5 機(jī)車配備的車載系統(tǒng)Fig.5 Vehicle recording system
在隧道內(nèi)安裝移動通信發(fā)射器,使整條隧道都處于移動通信信號覆蓋區(qū),洞內(nèi)所有作業(yè)人員無論在隧道的哪個(gè)施工部位都可以通過隨身攜帶的移動電話進(jìn)行信息溝通,避免施工人員與有軌運(yùn)輸交叉作業(yè)時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。圖6為TBM上安裝的移動通信天線。
圖6 TBM上安設(shè)的移動通信天線Fig.6 Moveable communication antenna wire on TBM
視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車載系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)都存在一個(gè)致命弱點(diǎn),那就是必須在有電的情況下才可正常使用,一旦隧道內(nèi)緊急停電,隧道內(nèi)外的通信也會隨之中斷,而出現(xiàn)突然斷電情況時(shí)往往也是各部門最需要及時(shí)溝通時(shí);因此,為保證在隧道內(nèi)停電時(shí)仍可保證隧道內(nèi)外的有效聯(lián)系,在調(diào)度控制中心、TBM重要施工區(qū)、襯砌臺車作業(yè)區(qū)、接力風(fēng)機(jī)值班區(qū)、連續(xù)皮帶值班區(qū)以及洞外材料裝卸區(qū)、機(jī)車修理間、拌合站等重點(diǎn)部位安裝有線電話。有線電話可在其他聯(lián)系方式失效的情況下,有效保障隧道施工的正常進(jìn)行。
一般來說,根據(jù)TBM快速掘進(jìn)和同步襯砌跟進(jìn)施工對材料運(yùn)輸?shù)母叨纫?,除機(jī)車故障維修耽誤的時(shí)間外,其他時(shí)間機(jī)車都是處于使用狀態(tài)。在機(jī)車投入運(yùn)用后,機(jī)車經(jīng)過劇烈震動及洞內(nèi)環(huán)境等的影響,機(jī)車零部件就會出現(xiàn)松弛、裂損、油煙、污垢等現(xiàn)象。做好機(jī)車日常維修和保養(yǎng)工作是發(fā)現(xiàn)和消除故障隱患的重要途徑,是確保機(jī)車安全運(yùn)行的重要保證,同時(shí)也是降低項(xiàng)目維修成本的重要手段[10]。
機(jī)車保養(yǎng)包括機(jī)車的油潤、清潔、操縱、乘務(wù)組自檢自修、運(yùn)行中的巡檢及故障應(yīng)急處理、檢修部門的臨時(shí)故障修復(fù)、機(jī)車動態(tài)質(zhì)量信息反饋等。加強(qiáng)機(jī)車保養(yǎng)工作、提高機(jī)車質(zhì)量,對確保機(jī)車運(yùn)轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮機(jī)車能力、延長機(jī)車使用壽命、促進(jìn)文明生產(chǎn)、保證有軌運(yùn)輸秩序和安全具有十分重要的意義;因此,機(jī)車保養(yǎng)工作一定要認(rèn)真執(zhí)行“修養(yǎng)并重、預(yù)防為主”的方針,只有“修”、“養(yǎng)”二者相輔相成,機(jī)車質(zhì)量才能真正提高,有軌運(yùn)輸安全才能得到實(shí)質(zhì)性保證。
運(yùn)輸線路設(shè)管道班專職按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)檢查和維修,檢查軌道間距、軌道磨損情況、壓板螺栓松動及脫落等情況,使其處于良好狀態(tài),防止溜車等安全事故的發(fā)生,并在線路的盡頭設(shè)置擋車裝置和標(biāo)識。
受運(yùn)行凈空對內(nèi)燃機(jī)車自身高度及編組機(jī)車對機(jī)車運(yùn)行方向視線的影響,每部機(jī)車配備專職調(diào)車員1名。調(diào)車員是機(jī)車運(yùn)行的眼睛和耳朵,也是機(jī)車運(yùn)行障礙的“清障夫”,負(fù)責(zé)機(jī)車的正常、安全運(yùn)行。調(diào)車員主要職責(zé)包括:1)熟知調(diào)車作業(yè)區(qū)域的線路狀態(tài)以及接近線路的一切建筑物的形態(tài)和距離;2)根據(jù)行車規(guī)律及調(diào)度控制中心要求選擇運(yùn)行線路和換道,并在機(jī)車通過道岔前扳道;3)清除線路運(yùn)行前方的障礙物、疏散人員;4)指揮機(jī)車前進(jìn)、后退,控制機(jī)車在不同路段、道岔段的運(yùn)行速度;5)根據(jù)編組要求對列車進(jìn)行編組;6)機(jī)車阻車器、軟連接等安全設(shè)備的操作;7)機(jī)車跳道后的應(yīng)急處理等。
在機(jī)車運(yùn)行至噪音較大的施工部位時(shí),受客觀環(huán)境干擾機(jī)車司機(jī)可能對對講機(jī)發(fā)出的指令不能完全聽清楚,所有調(diào)車員還應(yīng)佩戴口哨和強(qiáng)光電筒各1支(機(jī)車運(yùn)行時(shí)口哨信號指令為:一聲停、二聲向后行車、三聲向前行車、四連續(xù)短聲減速慢行;電筒信號指令為:橫向擺動向后行車、豎向擺動向前行車、圓形擺動停車),確保緊急情況下機(jī)車仍可保持可控狀態(tài)。此外,口哨和強(qiáng)光電筒還用于警示線路運(yùn)行前方作業(yè)人員避讓機(jī)車。
針對洞內(nèi)作業(yè)人員多、環(huán)境相對復(fù)雜的特點(diǎn),除調(diào)車員配置警示用強(qiáng)光電筒和口哨、機(jī)車通過重點(diǎn)施工部位必須預(yù)警鳴笛外,在機(jī)車前后及拖掛車輛上安設(shè)警示燈,實(shí)現(xiàn)立體警示效果。為方便調(diào)車員不在機(jī)車附近時(shí)機(jī)車進(jìn)、退運(yùn)行對后側(cè)車輛進(jìn)行觀察,每部機(jī)車都安裝了1套攝像頭,機(jī)車司機(jī)可利用駕駛室內(nèi)的顯示屏對機(jī)車尾部情況進(jìn)行觀察,防止機(jī)車倒車時(shí)意外事故的發(fā)生,并可在機(jī)車后方所牽引機(jī)車出現(xiàn)異常狀況時(shí)緊急剎車。
因?yàn)門BM施工隧道有軌運(yùn)輸所需軌道是通過預(yù)埋在仰拱預(yù)制塊頂部的道釘進(jìn)行固定連接的,而預(yù)埋道釘整體呈直線型排布,因此道岔通過槽鋼將軌道墊高后放置,機(jī)車通過道岔時(shí)就必須要減速運(yùn)行。為提示機(jī)車司機(jī)和調(diào)車員,在每個(gè)道岔前后50 m位置各設(shè)置1處反光減速警示牌。同時(shí)道岔位置安裝強(qiáng)照明燈,提前警示機(jī)車司機(jī)和調(diào)車員道岔位置,同時(shí)便于調(diào)車員對道岔的開放形式進(jìn)行觀察,確定機(jī)車的行走路線。
通過采取系統(tǒng)到位的有軌運(yùn)輸責(zé)任人員安全及技術(shù)培訓(xùn)、多渠道信息化的通信手段和科學(xué)全面的有軌運(yùn)輸安全管理措施,西秦嶺隧道自開工至今未發(fā)生一起重大安全事故,有軌運(yùn)輸安全可控。除了通信手段的完善外,堅(jiān)持不懈地落實(shí)各項(xiàng)安全管理措施、加強(qiáng)機(jī)車的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作以及不斷提高乘務(wù)組人員自身的操作水平和安全意識,也是本工程中有軌運(yùn)輸安全管理重點(diǎn)關(guān)注和控制的問題。在長距離隧道施工中增加相應(yīng)的通信手段,既有利于有軌運(yùn)輸?shù)陌踩芾砜刂?,也有利于各?xiàng)施工工作的正常連續(xù)開展,為項(xiàng)目的施工生產(chǎn)和安全管理提供了很大幫助,并可為今后同類工程有軌運(yùn)輸安全管理提供參考。由于各個(gè)工程施工特點(diǎn)不同,人力資源配置及可供支配的資金情況也不盡相同,有軌運(yùn)輸實(shí)際應(yīng)用的通信方式越多,投入的成本也就越大,因此各工程應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)擇優(yōu)選擇。
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