安全管理在我國越來越受到重視,特別是我國加入WTO後,全球經濟趨於壹體化,這就要求發展中國家在安全生產管理方面趕上世界先進水平。企業安全管理已被視為與生產管理並列的企業管理的重要內容。建築行業是傷亡事故頻發的行業,僅次於采礦作業。隧道施工與建築業和采礦業有壹些共同的特點,施工風險大,安全隱患多。盾構法隧道技術是壹種先進的隧道施工技術。開挖面采用盾構保護,可以最大限度地避免因土體失穩或冒頂造成的人身傷亡事故。近年來在上海、廣州、北京、深圳等地得到廣泛應用。盾構掘進技術由英國工程師布魯納於1818年發明,並於1825年應用於工程實踐。我國從1956引進盾構施工技術,自80年代以來發展迅速。目前已逐漸成為上海、廣州等大城市城市地鐵建設的主流方式,其特有的安全建設和管理問題引起廣泛關註。本文是多年盾構施工實踐和安全管理經驗的總結。2盾構機刀盤前方氣動操作2.1盾構機氣動操作當操作人員必須進入盾構機前體刀盤時,如果盾構機前方或上方的土體不能自行穩定,上半身就有可能通過刀盤的開口進入刀盤,威脅操作人員的安全。大多數先進的盾構機都配有空氣壓縮系統,即通過密封刀盤與盾構前體之間的通道,將無油空氣註入刀盤,以增加刀盤內的壓力,達到平衡外界土壓的目的,最大壓力可達3-4kg/cm2。為了保證操作人員的適應性,隧道內壹般設置壹個封閉的過渡增壓室,這將大大減輕壓力變化對操作人員的影響。由於操作者是在封閉的環境下工作,刀盤內空間狹小,所以很多人無法同時工作。空氣質量也可能含有壹定的雜質,工作面的環境溫度會很高。當操作者不舒服時,需要壹定的時間進行減壓和過渡後才能就醫。因此,壓縮空氣作業是盾構安全施工的壹個關鍵點,也是壹個值得關註的危險源。2.2空壓機運行對應措施(1)在不良地質條件下盡量減少進入刀盤,在基本自穩的地層中盡量開艙,不需要空壓機運行。因此,應根據地質條件的變化,選擇適當的時間提前或推遲進入刀盤,尤其是更換刀具時。(2)選擇健康強壯的工人作為進入刀盤的操作人員,並在職業病醫院進行嚴格的體檢,以保證對惡劣環境的抵抗力。壹般情況下,壓縮空氣操作每天不應超過4小時。(3)如果需要空壓機,必須選用無油空壓機,以保證空氣質量,減少環境汙染。(4)準備通訊工具,保持聯系,不得中斷。(5)做好應急準備,必要時能在減壓艙(刀盤與盾構前驅體之間的密封過渡通道)搶救傷員,並與相關醫院簽訂急救協議。有條件的話,要配備專門的機動醫療艙,使傷員在送往醫院的過程中,受到的外壓差基本保持壹致。3盾構刀具更換隨著地質條件的變化,隧道開挖過程中需要更換刀具,尤其是巖石強度較高時,需要更換滾刀。壹般滾刀都是背卸式的,方便拆卸,但是相對來說,滾刀比較重,四周光滑,沒有固定點,很難搬運,安裝和拆卸都比刮刀和刀具困難得多。刀盤內空間狹小,多人同時作業困難,也難以使用機械。常常是刀盤濕滑,刀盤下部全是泥土或泥漿,不穩定的巖土可能掉入刀盤開口處,影響換刀。所以刀盤換刀是壹個比較危險的工序,很多施工單位在換刀時有時會發生小事故和大事故。更換工具時應註意以下事項:(1)當地質條件不好,開挖面地層可能不穩定時,應提前對地層進行加固,可采取孔內註漿或支護,防止巖土對操作人員的傷害,特別是操作人員在工具搬運過程中被意外物體擊中時,打撈工具需要較長時間;更有甚者,人很容易被滾刀砸傷,甚至可能滑到刀盤底部,被滾刀二次砸傷,造成嚴重後果。(2)除對地層采取必要的措施外,還應做好其他準備工作,如清理刀盤內的積土或淤泥、泥漿,盡量保持刀盤內的工作空間,設置穩定的臨時支撐和工作平臺,提供足夠的照明,包括行燈等局部照明工具。(3)選擇技術熟練、吃苦耐勞、身體健康的工人更換工具,特別是相互之間要熟練配合,盡量縮短盾構機停機時間,防止土體失穩。如果土壤嚴重不穩定,可以分幾次完成換刀。壹般這個時候土的強度不是很大,盾構機可以多開幾次再更換另壹批工具。盾構機在軟土地層的停留時間不應超過兩天。(4)滾刀較重,邊緣光滑,不適合固定。因此,應盡可能在機械設備的幫助下安裝和拆卸它們。比如吊車、滑軌等提升裝置,支架等固定裝置要合理使用,操作時要小心。(5)刀盤潮濕,充滿水分,隨著溫度的升高會引起霧化。它對電器和電線的絕緣性能要求很高,所以要選擇24V以下的安全電壓。(6)盾構施工過程中,刀盤意外轉動造成的傷害時有發生。因此,在重啟盾構機時,需要反復確認土倉內無操作人員且所有工具材料均已收回,最好實現安全的本質,即鎖定原操作室的控制開關,在人門口增設控制開關並實行重復掛牌清點制度。
4用於註漿作業的盾構機開挖直徑壹般比管片外徑大20~40 cm。在開挖過程中,需要向管片外側的環形間隙註入人體血漿,血漿主要由水泥、沙子和水組成。出漿段為剛性管,容易堵塞。這些管道大多埋在屏蔽殼裏,不方便清理。通常,整個管道在必須清洗之前就被完全堵塞了,並且灰漿已經凝固,這非常難以清洗。在清理過程中,壹方面要用有彈性的硬鋼絲疏通,另壹方面要加大註漿泵的壓力。當管道突然暢通時,管道內的砂漿會高速噴出,對周圍的人造成傷害。往往操作人員也意識到這壹點,會用編織帶保護出口,但大多沒有固定和捆綁。砂漿可以在高壓下穿透編織物或打開編織物,但仍然會對人員造成傷害,尤其是眼睛傷害。所以壹定要選擇結實結實的梭織面料或帆布,用鐵絲紮牢。操作者動作不宜快,應緩慢升壓,不允許突然急劇加壓。除了盾構機尾部註漿外,管片內還需要進行二次註漿(有些施工工藝是管片內直接註漿)。無論是壹次灌漿還是二次灌漿,都容易堵管,經常造成壓力表失效。很多註漿作業都是在沒有壓力表眼的情況下,靠“盲”註或僅憑經驗完成的,有的還大大超出了壓力的允許範圍,以至於管片錯臺、裂漏,嚴重的直接壓出隧道,後果不堪設想。5施工用電管理盾構掘進用電壹般采用雙回路電纜,供電電壓達到10 kV,隧道內環境潮濕。隨著盾構繼續推進,高壓電纜不得不多次連接。連接器應是優質專用連接器,電纜應固定在隧道內,留有壹定的活動空間,懸掛高度合適,至少高於運輸車輛,防止運輸車輛脫軌後斷纜,造成嚴重後果。除了盾構機,盾構隧道施工中還有許多其他臨時用電。必須采用三級配電和二級保護,特別是要有足夠的配電箱。電箱要用鐵,不能用木板或橡膠板等其他材料代替,真正做到壹機壹閘壹箱壹漏。壹個公司往往很難做到四個壹,尤其是為了省錢,壹箱多機,壹箱多閘的現象比較普遍,很容易合錯閘,導致觸電事故。6隧道內臨時軌道交通不同於其他施工方式,中小直徑盾構隧道幾乎都采用軌道交通系統。由於盾構機掘進速度快,運輸往往是限制施工速度的瓶頸。所以運輸車輛壹般都設計得很長,碴鬥也設計得很大,在隧道裏占了很大的空間。管片底部呈弧形,對軌枕的穩定性有壹定影響,運輸車輛容易脫軌,可能會威脅人行道上人的安全,尤其是涉及到盾構機專用高壓電纜,後果不堪設想。施工軌道應嚴格按照相關技術規範進行,軌道軌距、軌道高差、弧度、接頭等重要參數。應重點檢查,軌枕應保證有足夠的剛度,並用螺栓固定或焊接在管片上,以防滑動變形。嚴禁各類人員乘坐管片車進出隧道,嚴禁擠入操作間。如果隧道較長,應設計專門的人員運輸車輛並設置圍欄,車輛未停穩前禁止上下車。隧道內運輸造成的事故很多。壹旦發生安全事故,後果大多很嚴重,尤其是在盾構機的位置。電瓶車和盾構機之間幾乎沒有縫隙,非常狹窄。如果不註意,人很容易卡在中間。
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