论隧洞掘进机施工中的不安全因素

索 丽

1 工程概况

新疆大坂隧洞全长约31 km，纵坡为1/1 016，弯道转弯半径1 500 m，TBM施工的隧洞长度约24 km，TBM开挖直径6.79 m，管片衬砌后直径6.0 m，隧道施工采用TBM法与钻爆法相结合的施工方案。

2 TBM施工安全利弊分析

从本工程使用的TBM施工机理分析，对安全工作有利的有:

1)高科技设备本身在设计理念上有更高的系统安全度;

2)隧洞开挖砌护短时间一次成型，效率极高，小循环和工程工期缩短自然减少了不安全隐患存续期;

3)施工安全度非常高。开挖过程中设备和人员有护盾保护，出护盾预制管片已经拼装成环，避免了常规开挖塌方威胁，使用人员少、设备机械电气化、施工过程生产线化都大大减少了不安全事故概率。

安全不利因素有:

1)TBM上高压电器、机械、气动工具、机车布置集中。

2)洞内作业环境本身具有不安全性。主要体现在空气质量差、照度不够、噪声污染、滑摔、跌落、突发涌水、放射污染等。

3 不安全因素分析

针对本工程TBM施工特点和作业条件，具体分析了施工中遇到的不安全因素。

3.1 用电

该因素主要引起大规模触电，不安全条件主要是带电设备绝缘失效，主要可能有:

1)高压电缆、电机、电器原购或正常使用老化造成的绝缘等级不够或下降导致漏电;

2)高压电缆、电机、电器接地不符合要求导致漏电;

3)高压电缆、电机、电器接头绝缘保护不够，触摸、搭铁、浸水造成漏电;

4)电缆受到意外机械伤、小火车出轨撞击、电火花烧灼导致漏电;

5)电机电器超负荷运转或冷却系统失灵导致发热自燃损坏绝缘层;

6)电工操作不符合安全规定，如带电操作，不穿防护服、低压设备用于高压作业，电缆固定方式不当等;

7)使用劣质导电材料;

8)工人私拉电线、越权从事电工操作、不当靠近电危险源或不当使用用电设备;

9)火灾烧坏电缆电器绝缘层、涌水淹没裸露明线导致漏电;

10)电打火引燃油料、引爆气瓶，电焊不戴护目罩。

3.2 交通

该因素主要引起交通事故，主要情况有:

1)轨距不准、固定牢固度不够、平顺度不满足、车速超标、堆放物阻挡导致小火车出轨或倾覆;

2)调度、拌道岔错误导致小火车相撞;

3)私自进洞遇火车惊慌失措躲闪不当;

4)疲劳、听力下降、或注意力被吸引导致对小火车启动警笛、信号灯不敏感;

5)不按规定开车乘车，如坐管片车、头手外伸、人员上下车时突然启动;

6)小火车制动失灵、车厢脱钩摘钩失灵;

7)翻渣机启动失灵，在渣斗未摘钩前翻转;

8)其他设备摆放不当影响交通，如补灌浆台车偏置，临时管线工具横跨路基、挂钩脱落风筒坠地等;

9)照明不足、弯道、不鸣笛导致作业人员躲避火车不及或滑脱。

3.3 瓦斯

该因素主要是导致窒息中毒与引发爆炸，主要情况有:

1)通风能力不够造成穿越煤系地层瓦斯积累到危险浓度;

2)TBM瓦斯探测设备损坏、失灵或灵敏度不够失去预警能力;

3)发现高浓度瓦斯而采取了不当措施，如关闭电源导致通风停止，人员撤离缓慢;

4)缺乏防护救护设备冒险救护;

5)有吸烟、接头电打火、非防火开关、非防爆灯、电气焊等火种。

有害气体:该因素危害主要是呼吸系统、内分泌紊乱和窒息，不安全条件是达到危害浓度，主要情况有:

1)有毒气而检测仪器失灵、灵敏度不够、未使用而造成预警贻误;如氡气，CO，NO;

2)通风能力不足或失效导致毒气积累到危害浓度;

3)工人为自身效益冒险作业或为赶进度强迫作业;

4)疏散救护不及时或措施不当。

3.4 通风

该因素与瓦斯、有害气体积累都有关系，主要情况有:

1)供风系统长时间损坏而继续作业;

2)供风系统效能不够或降低、风速风量不足导致瓦斯、毒气稀释顶吹缓慢积累;

3)风筒破损等导致洞内风循环，空气含氧量不足;

4)因通风质量导致工人疲倦、焦躁、呼吸困难而引起恶心、眩晕。

3.5 火灾

主要情况有:1)吸烟、电火花等引燃油料衣物等易燃品;2)电气设备冷却无效发热起火;3)运动面不正常摩擦，如高速皮带;4)灭火不及时或不当或灭火器无效。

3.6 放射

该因素与地质有关，对人体危害是全面和长久性的，不安全条件是达到危害当量，主要情况有:1)射线达到危害程度而检测仪器失效或灵敏度不够;2)认识不足或为效益而继续施工;3)低放射性下超长作业时间;4)饮用已有放射污染的洞内渗水;5)防护不足或不当。

3.7 透水

该因素与煤矿开采、富水断层及溶洞有关，不安全条件是突然打穿到富水体后(废矿洞、溶洞漏斗)突冒大量涌水排放不及，甚而淹没电器电缆引发漏电。TBM从下游向上游掘进，具有自流排水优势，危险降低。

3.8 塌方

该因素与已装管片塌散有关，不安全条件是管片错台开缝过大超过球面与窝面的咬合范围，主要情况有:1)管片安装精度不够、定位销断裂导致;2)TBM机头下沉剧烈或开挖误差过大导致已装管片变位;3)原材料引起或受有害水侵蚀，管片强度不够;4)活动断层发生异动或其他恶劣地质情况;5)大地震振散管片、围岩塌方;6)抢险不及时或不当，如粗野抢救被虚土压盖人员。

3.9 其他

其他方面包括机械伤、砸伤、台车上跌落、挤伤等，主要情况有:1)安全标识、警示标志不全不清及缺失造成认识不足，如高压应提示;2)机械、工具安全保险设置失灵，如保险丝不合格、开关粘连、刹车失灵、卡具断裂等;3)安全防护不够，包括危险源防护和个人防护用品;4)违规作业，包括不遵守规章制度、冒险作业。

以上不安全因素造成的伤害有的是群体性的，有的是个体性的。不安全因素和不安全条件的分析以及对不安全因素不同分类的评估，有利于在施工中分清因素危害程度和抢救轻重缓急，采取正确的防、控结合策略，达到人员安全、工程安全的目的。

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