隧道安全技术创新

沈一昌

(新疆交通建设集团股份有限公司,新疆 乌鲁木齐 830016)

1 隧道工程特点

隧道工程从总体上看，随着科技进步和安全管理水平的提高，隧道施工事故大幅度减少，但由于种种原因仍比其它工程作业事故相对频繁而严重，尤其是坍塌、爆破、触电和高处坠落等惯性事故时有发生。因此，搞好隧道施工安全管理是搞好铁路、公路建设施工安全工作的关键。隧道施工在工程中比较常见，它具有以下几主要的特点：第一，工程的隐蔽性比较强，不确定因素多。第二，隧道空间狭小，从而造成了施工环境比较拥挤，这就需要在施工的时候人员和设备要紧密的结合起来，并且严格按照规范标准进行施工作业。第三，隧道施工的复杂性高，工程的综合性强，这就需要合理安排如何同时开展多个工种的施工作业。不仅如此，施工人员的身心健康会有很大的危害，因为作业空间内可能会纯在存着氧气不足，噪声大，粉尘重等等问题。第四，地质条件复杂，在施工的过程中经常有发生事故的危险，例如坍塌等自然灾害，这些问题严重危及了施工人员的生命安全。因此隧道安全的重要性以及安全创新的重要性值得深思。

2 隧道安全管理解决对策

首先要正确把握安全生产管理的规律。隧道施工过程中必须要遵循“情况明，预加固，弱爆破，勤测量，早发现，早处理”的原则。在施工之前要详细的考察隧道的地质特点，并据此作出详细合理的施工方案，同时在设计要考虑可能出现的各种安全问题并设置处理预案。第二要认真贯彻落实安全生产责任制。第三要加大对安全设施和安全教育的投入。加强安全教育培训方面的力度，提高员工处置安全事故的技能和素质。

3 隧道安全技术创新

3.1 远程监控系统

远程监控系统，是通过隧道内安装的报警电话联系大思监控管理中心，运用远程装置打开隧道所有设施设备，以此来确定各隧道内的照明、安全和救援设备是否处于良好运行状态，如发生临时停电或机电故障，系统自动将问题反馈至机电科维修部门报修，保证隐患及时排除，为过往车辆通行提供最大的安全保障措施。

通过这种新型检查方式，不但对常用运行设备一一进行对应检查，也对日常没有开启的应急救援设备进行了核查，还对高位水池等危险点进行时刻监测，并对隧道的整个联勤联动报警系统进行了检查，对比前期检查情况，通过远程监控系统使日常检查过程更轻松、检查方法更安全、检查内容更全面、检查操作更方便。

3.2 互联网+系统

利用视频监控图像与语音录像系统，它能够随时掌握各工点的实时施工情况，及时解决施工遇到的问题，从而提高管理效率。例如监督管理人员通过它直观的掌握各工点的施工情况，发现问题就能及时通过手机或对讲机进行处理，对现场生产计划调度、质量、安全与文明施工和环境卫生的管理都有很大加强和提高。进而减少、防止和杜绝质量、安全事故的发生，做到随时发现问题，随时解决问题。

3.3 建立RFID(射频识别)和GPRS传输的系统

隧道施工风险因素多，人员安全控制难度大，通过应用以射频，指纹识别为核心，无线网络和GPRS传输为通道，以地理信息，PDA为展示终端平台的人员安全控制技术，对增强铁路隧道施工期间人员安全管理，降低施工风险起到了积极作用。

系统核心硬件构架：

(1)射频

射频读写器可最大支持635个每秒的防冲突特性，满足多人同时出入的准确识读；作用距离用户级可控，远程调整识读范围，支持远程控制和在线升级，采用抗干扰和防雷技术，满足工业环境要求；辅助以信号控制系统，对系统识别信息进行准确反应，员工可以自主管理。

射频识别卡是采用纳瓦级超低功耗设计，基于HDLC协议的时分多址和同步通信机制，能够确保数据离散同步；采用固体封装，电池可更换，满足工业环境要求，工作人员将卡封装于安全帽或者系于皮带上都可以实现快速识别；信息传输采用非对称性加解密，安全级别高。

(2)GPRS传输

采用双CPU设计，应用体系技术可靠，采用综合定位技术实现对相关人员现场位置信息的记录；通过安装接受靶，发射装置，采集箱实现数据采集；采用电子围栏技术，利用GPS进行连续定位和计算，对于特定PDA进入或者离开某个设定区域进行报警来实现报警控制；使用中根据矢量地图数据，通过球面算法或者平面算法进行经纬度计算定位等等细化的相应技术，通过网络进行数据传输，满足现场管理需要。

本研究研发的以面向隧道施工人员控制为核心的信息化管理模式，建立了人员管理的新模式，强化了建设单位，施工单位，监理单位对施工现场的风险预防和过程控制的能力，尤其对施工，监理单位的一些惯性，惰性做法起到了威慑作用，从技术层面保障了隧道洞内的人员的人身安全，当隧道发生坍塌事故后，被掩埋人员携带的识别卡片仍将一定时间段内对读卡器感应识别，有利于搜救的精准定位，涵盖了参建各方的不同需求，数据相对隔离。

4 “四个创新”提升隧道管养水平

4.1 创新管理体系

坚持以隧道安全运行为目标，坚持隧道管养体系、制度、技术和安全管控能力“四个创新”，全面提升隧道管养水平。在管理体系、管理方式上抓创新，全面落实隧道管理和养护责任。通过组建关键化的管理队伍和委托专业化的养护单位更好的实现安全管理，确保安全施工。

4.2 创新管理技术

凡是开车经过隧道的人都知道，一进入隧道，里面光线暗、空间小、噪声大、空气污浊，让人感觉到耳鸣、紧张、视线模糊等不适，也容易引发交通事故。从这一角度出发，以科技创新为驱动，采取了一系列的技术创新措施，有效改善隧道通行环境。

4.3 创新安全管理措施

针对隧道内水泥路面易湿滑，对水泥路面实施精铣刨拉毛施工，增大表面抗滑系数，预防和减少交通事故发生;在隧道出入洞口增设振荡标线和双面发光轮廓标，提高安全行车警示效果;增设60 m桩牌和方向指示牌，让司乘快速准确掌握具体位置;在消防箱上张贴操作指南、救援报警电话、位置编号等信息，帮助司乘掌握逃生技巧，争取黄金救援时间。

(1)创建土建养护技术

在隧道内设置永久性断面观测点，定期测量内轮廓线的断面尺寸，及时掌握隧道结构变形情况。增设围岩级别限界标识牌，加强对IV、V级围岩段的巡查管养。定期疏通排水设施，保持隧道水系畅通。

(2)创新机电维护技术

针对隧道内湿度大，配电箱内冷凝水易造成电气短路的问题，在配电箱里加装了定时加热设备，始终保持箱内干燥，避免产生冷凝水。

4.4 创新安全管控能力

近年来，为了不断创新安全文化教育、隐患排查机制、应急救援管理等工作，着力提升隧道交通安全管控能力和水平，打造畅通平安隧道。

(1)加强安全文化教育

应以“全国安全生产月”、“路政宣传月”为契机，主动到周边乡镇、学校、专业运输单位、客运企业开展隧道安全宣传活动，提升司乘安全行车和群众爱路护路意识。通过安全讲座、知识测试、演讲比赛、集体签名等形式，增强全员安全生产意识。

(2)加大隐患排查管控力度

建立日常巡查、月度安全检查、季度联合排查等多级排查网络，按照“定人员、定时间、定责任、定标准、定措施”的“五定”原则抓好安全隐患整治工作;深化路警企联动机制，配合交警开展交通安全专项整治，加大对隧道内超车、超速、停车等违章行为的打击力度，有效减少和预防隧道交通事故发生。

(3)提升隧道应急救援能力

修订隧道突发事件应急预案，开展隧道事故应急演练，提升路警企与地方联合实施隧道救援的能力和水平。对某个隧道实施单洞封闭，另单洞双向通行的交通管制措施，既保障了工作顺利进行，同时实战检验了隧道应急预案的有效性和可操作性，锤炼了隧道群应急管理水平和能力。

创新的隧道管养思路、机制和措施，积极探索新技术、新方法，全力提升隧道管养水平，筑牢隧道安全生命线。