論隧洞掘進機施工中的不安全因素

索 麗

1 工程概況

新疆大坂隧洞全長約31 km，縱坡為1/1 016，彎道轉彎半徑1 500 m，TBM施工的隧洞長度約24 km，TBM開挖直徑6.79 m，管片襯砌后直徑6.0 m，隧道施工采用TBM法與鉆爆法相結合的施工方案。

2 TBM施工安全利弊分析

從本工程使用的TBM施工機理分析，對安全工作有利的有:

1)高科技設備本身在設計理念上有更高的系統安全度;

2)隧洞開挖砌護短時間一次成型，效率極高，小循環和工程工期縮短自然減少了不安全隱患存續期;

3)施工安全度非常高。開挖過程中設備和人員有護盾保護，出護盾預制管片已經拼裝成環，避免了常規開挖塌方威脅，使用人員少、設備機械電氣化、施工過程生產線化都大大減少了不安全事故概率。

安全不利因素有:

1)TBM上高壓電器、機械、氣動工具、機車布置集中。

2)洞內作業環境本身具有不安全性。主要體現在空氣質量差、照度不夠、噪聲污染、滑摔、跌落、突發涌水、放射污染等。

3 不安全因素分析

針對本工程TBM施工特點和作業條件，具體分析了施工中遇到的不安全因素。

3.1 用電

該因素主要引起大規模觸電，不安全條件主要是帶電設備絕緣失效，主要可能有:

1)高壓電纜、電機、電器原購或正常使用老化造成的絕緣等級不夠或下降導致漏電;

2)高壓電纜、電機、電器接地不符合要求導致漏電;

3)高壓電纜、電機、電器接頭絕緣保護不夠，觸摸、搭鐵、浸水造成漏電;

4)電纜受到意外機械傷、小火車出軌撞擊、電火花燒灼導致漏電;

5)電機電器超負荷運轉或冷卻系統失靈導致發熱自燃損壞絕緣層;

6)電工操作不符合安全規定，如帶電操作，不穿防護服、低壓設備用于高壓作業，電纜固定方式不當等;

7)使用劣質導電材料;

8)工人私拉電線、越權從事電工操作、不當靠近電危險源或不當使用用電設備;

9)火災燒壞電纜電器絕緣層、涌水淹沒裸露明線導致漏電;

10)電打火引燃油料、引爆氣瓶，電焊不戴護目罩。

3.2 交通

該因素主要引起交通事故，主要情況有:

1)軌距不準、固定牢固度不夠、平順度不滿足、車速超標、堆放物阻擋導致小火車出軌或傾覆;

2)調度、拌道岔錯誤導致小火車相撞;

3)私自進洞遇火車驚慌失措躲閃不當;

4)疲勞、聽力下降、或注意力被吸引導致對小火車啟動警笛、信號燈不敏感;

5)不按規定開車乘車，如坐管片車、頭手外伸、人員上下車時突然啟動;

6)小火車制動失靈、車廂脫鉤摘鉤失靈;

7)翻渣機啟動失靈，在渣斗未摘鉤前翻轉;

8)其他設備擺放不當影響交通，如補灌漿臺車偏置，臨時管線工具橫跨路基、掛鉤脫落風筒墜地等;

9)照明不足、彎道、不鳴笛導致作業人員躲避火車不及或滑脫。

3.3 瓦斯

該因素主要是導致窒息中毒與引發爆炸，主要情況有:

1)通風能力不夠造成穿越煤系地層瓦斯積累到危險濃度;

2)TBM瓦斯探測設備損壞、失靈或靈敏度不夠失去預警能力;

3)發現高濃度瓦斯而采取了不當措施，如關閉電源導致通風停止，人員撤離緩慢;

4)缺乏防護救護設備冒險救護;

5)有吸煙、接頭電打火、非防火開關、非防爆燈、電氣焊等火種。

有害氣體:該因素危害主要是呼吸系統、內分泌紊亂和窒息，不安全條件是達到危害濃度，主要情況有:

1)有毒氣而檢測儀器失靈、靈敏度不夠、未使用而造成預警貽誤;如氡氣，CO，NO;

2)通風能力不足或失效導致毒氣積累到危害濃度;

3)工人為自身效益冒險作業或為趕進度強迫作業;

4)疏散救護不及時或措施不當。

3.4 通風

該因素與瓦斯、有害氣體積累都有關系，主要情況有:

1)供風系統長時間損壞而繼續作業;

2)供風系統效能不夠或降低、風速風量不足導致瓦斯、毒氣稀釋頂吹緩慢積累;

3)風筒破損等導致洞內風循環，空氣含氧量不足;

4)因通風質量導致工人疲倦、焦躁、呼吸困難而引起惡心、眩暈。

3.5 火災

主要情況有:1)吸煙、電火花等引燃油料衣物等易燃品;2)電氣設備冷卻無效發熱起火;3)運動面不正常摩擦，如高速皮帶;4)滅火不及時或不當或滅火器無效。

3.6 放射

該因素與地質有關，對人體危害是全面和長久性的，不安全條件是達到危害當量，主要情況有:1)射線達到危害程度而檢測儀器失效或靈敏度不夠;2)認識不足或為效益而繼續施工;3)低放射性下超長作業時間;4)飲用已有放射污染的洞內滲水;5)防護不足或不當。

3.7 透水

該因素與煤礦開采、富水斷層及溶洞有關，不安全條件是突然打穿到富水體后(廢礦洞、溶洞漏斗)突冒大量涌水排放不及，甚而淹沒電器電纜引發漏電。TBM從下游向上游掘進，具有自流排水優勢，危險降低。

3.8 塌方

該因素與已裝管片塌散有關，不安全條件是管片錯臺開縫過大超過球面與窩面的咬合范圍，主要情況有:1)管片安裝精度不夠、定位銷斷裂導致;2)TBM機頭下沉劇烈或開挖誤差過大導致已裝管片變位;3)原材料引起或受有害水侵蝕，管片強度不夠;4)活動斷層發生異動或其他惡劣地質情況;5)大地震振散管片、圍巖塌方;6)搶險不及時或不當，如粗野搶救被虛土壓蓋人員。

3.9 其他

其他方面包括機械傷、砸傷、臺車上跌落、擠傷等，主要情況有:1)安全標識、警示標志不全不清及缺失造成認識不足，如高壓應提示;2)機械、工具安全保險設置失靈，如保險絲不合格、開關粘連、剎車失靈、卡具斷裂等;3)安全防護不夠，包括危險源防護和個人防護用品;4)違規作業，包括不遵守規章制度、冒險作業。

以上不安全因素造成的傷害有的是群體性的，有的是個體性的。不安全因素和不安全條件的分析以及對不安全因素不同分類的評估，有利于在施工中分清因素危害程度和搶救輕重緩急，采取正確的防、控結合策略，達到人員安全、工程安全的目的。

[1]周小軍.瓦斯隧道施工安全措施探討[J］.山西建筑，2010，36(19):311-312.