楊永強，徐 贊

(中鐵隧道集團蘭渝鐵路西秦嶺隧道工程XQLS2標(biāo)TBM項目部，甘肅 武都 746052)

0 引言

西秦嶺特長隧道全長28 236 m，其中TBM掘進總長度12 934 m，是目前國內(nèi)采用TBM施工距離最長的鐵路隧道。因掘進距離和棄碴運輸距離長，通過科學(xué)比選采用連續(xù)皮帶機出碴，材料供應(yīng)采用雙線有軌運輸［1－3］。安全管理是項目生產(chǎn)管理的前提，只有切實保證正常的安全生產(chǎn)工作，才能實現(xiàn)項目經(jīng)濟效益最大化。有軌運輸作為隧道施工的重大安全風(fēng)險源［4－6］，歷來被視為安全控制的重中之重，諸如機車碰撞、溜車、傷人等安全事故時有發(fā)生。這些事故的主要原因可歸結(jié)為:1)機車乘務(wù)組自身安全意識淡薄，技能水平有限;2)通信不暢引發(fā)溝通不及時或指揮不當(dāng);3)機車檢查和保養(yǎng)工作不到位，機車帶病作業(yè)。因此，如何從源頭上杜絕各種安全隱患是有軌運輸安全管理的關(guān)鍵。有軌運輸作為TBM施工中隧道重大危險源之一，如何采取有效措施降低和規(guī)避有軌運輸安全事故的發(fā)生，是項目施工安全管理的重點。在西秦嶺隧道TBM施工中，針對有軌運輸?shù)陌踩捎昧诵畔⒒o助措施，加強有軌運輸相關(guān)人員的技能培訓(xùn)和考核。機車聯(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)各項目的資金情況擇優(yōu)選擇。

1 工程概況

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)燃機車牽引編組成列的材料車運輸［7］，四軌雙線有軌運輸模式，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)埋的道釘螺栓進行固定連接。為保證洞內(nèi)TBM掘進、同步襯砌所需材料供應(yīng)的連續(xù)性，專門設(shè)立機車調(diào)度控制中心，負(fù)責(zé)機車的調(diào)配、裝卸、編組、日常保養(yǎng)等工作。每列機車設(shè)置專職調(diào)車員1名，指揮機車行走;每列機車配備阻車器，列車停放時必須兩頭安裝阻車器。

為保證機車運行安全，規(guī)定洞外及成洞地段機車運行速度不超過15 km/h，洞內(nèi)施工地段機車運行速度不超過5 km/h，機車運行間距不小于60 m;并規(guī)定進洞左側(cè)軌道為進洞方向，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，輸送泵需占用1條運輸軌線，為提高軌道利用率，每500 m處設(shè)置1處道岔，并在每個道岔處設(shè)計警示牌和減速標(biāo)志，確保機車運行安全［8］。

2 有軌運輸崗位安全教育

為確保項目有軌運輸安全，項目成立以項目經(jīng)理為組長、調(diào)度控制中心主任為副組長的有軌運輸安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)有軌運輸安全生產(chǎn)管理工作。項目領(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，加強安全生產(chǎn)監(jiān)督管理，杜絕安全生產(chǎn)事故，做到切實保障生命和財產(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，從而實現(xiàn)全面的系統(tǒng)控制。

2.1 進場教育

項目所有勞務(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)。有軌運輸機車司機和調(diào)車員體檢除常規(guī)項目外，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，距離50 cm處能判斷方向［9］。

2.2 崗位培訓(xùn)

西秦嶺隧道有軌運輸機車司機分為正式司機、實習(xí)司機和學(xué)習(xí)司機3種。新進場司機采取“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。實習(xí)司機和學(xué)習(xí)司機經(jīng)調(diào)度控制中心提出備案，經(jīng)跟車作業(yè)30 d，正式司機輔導(dǎo)60 d后，由安質(zhì)部、機電部、調(diào)度控制中心聯(lián)合對機車司機的業(yè)務(wù)能力進行考核，經(jīng)考試合格后方可獨立駕駛。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，將強制調(diào)離調(diào)度控制中心并不得再從事與機車運輸相關(guān)的崗位。調(diào)車員培養(yǎng)模式與機車司機相同。

由于調(diào)車員崗位的特殊性，經(jīng)過有軌運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，建議機車調(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)驗性強的要求。

2.3 班前安全講話

班前安全講話是安全管理的一個重要環(huán)節(jié)，也是提高員工安全意識，做到遵章守紀(jì)，實現(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，進一步強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意識，達(dá)到人人講安全、人人管安全的目的，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。每天下午交接班時，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)束后各機車司機和調(diào)車員接班，并對機車進行整備作業(yè)，檢查機車油位、水位、照明、警示燈、喇叭、制動系統(tǒng)、連接體系及各運動部件的潤滑情況等，確認(rèn)機車安全性能完好后才能動車作業(yè)。如果機車檢查和保養(yǎng)不到位就容易造成事故，影響機車的正常運行。

2.4 周一安全學(xué)習(xí)

根據(jù)項目安全管理制度要求，除特殊情況外必須利用周一進行安全學(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)針對性地進行原因分析和講解，吸取教訓(xùn)，防止同類問題再次發(fā)生。

3 有軌運輸信息化管理

在有軌運輸安全事故中，除機車乘務(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。若能有效保證機車司機與調(diào)車員之間、機車與機車之間、機車與調(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輸?shù)陌踩?。西秦嶺隧道TBM施工針對自身長距離有軌運輸?shù)奶攸c，在施工前期進行了認(rèn)真的籌劃，并總結(jié)相關(guān)工程的施工經(jīng)驗，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輸?shù)陌踩?，確保了各項施工工作的正常進行。

隧道內(nèi)配置的通信系統(tǒng)通過光纜與洞外進行連接。其中視頻監(jiān)控系統(tǒng)、對講機系統(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

3.1 門禁系統(tǒng)

根據(jù)隧道施工洞口規(guī)范化管理的要求，為加強人員、車輛的進場和進洞管理，外來人員、車輛進入施工場地必須在值班室進行登記，進、出隧道人員嚴(yán)格執(zhí)行翻牌制度和登記制度。為實現(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，主機電腦自動記錄進出信息，以此實現(xiàn)進出人員的動態(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)域及進出隧道時間，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

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在隧道重點施工部位和作業(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)、外各部機車的運行狀況，并根據(jù)施工需要，對機車編組、材料配設(shè)、行走軌線進行合理調(diào)配，確保隧道內(nèi)施工材料的正常、及時供應(yīng)，防止因機車占道造成運輸軌道阻塞。視頻監(jiān)控系統(tǒng)見圖4。

3.3 對講機系統(tǒng)

機車進洞采用后退運行，機車后退運行調(diào)車員就作為機車行走的眼睛和耳朵，為使調(diào)車員的指令能迅速、準(zhǔn)確地反饋給機車司機，每部機車的司機和調(diào)車員各配備1部對講機，并使用與機車號相對應(yīng)的通話頻道，例如5#機車通話采用第5頻道。如此一來，調(diào)車員與機車司機之間、調(diào)度控制中心與每部機車之間、機車與機車之間聯(lián)系便方便了許多。與某部機車進行聯(lián)系時，只需要將對講機調(diào)至相應(yīng)頻道即可。

3.4 車載系統(tǒng)

由于對講機系統(tǒng)通信距離局限性較大，因此主要用于調(diào)車員與司機之間的指令聯(lián)系;同時，為減少調(diào)度控制中心對機車對講機使用的干擾，又便于調(diào)度控制中心對所有機車統(tǒng)一發(fā)布指令，每部機車除配備了對講機外，還安裝了車載系統(tǒng)。利用車載系統(tǒng)在不影響對講機通話的情況下，調(diào)度控制中心可以同時向所有運行狀態(tài)和停止?fàn)顟B(tài)的機車發(fā)布指令，各部機車也可通過車載系統(tǒng)向調(diào)度控制中心或其它機車傳遞信息，避免干擾對講機通信體系造成調(diào)車員與機車司機指令不暢而引起安全事故。機車配備的車載系統(tǒng)見圖5。

圖5 機車配備的車載系統(tǒng)Fig.5 Vehicle recording system

3.5 移動通信系統(tǒng)

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施工部位都可以通過隨身攜帶的移動電話進行信息溝通，避免施工人員與有軌運輸交叉作業(yè)時發(fā)生危險。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

3.6 有線電話系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車載系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)都存在一個致命弱點，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)突然斷電情況時往往也是各部門最需要及時溝通時;因此，為保證在隧道內(nèi)停電時仍可保證隧道內(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)機值班區(qū)、連續(xù)皮帶值班區(qū)以及洞外材料裝卸區(qū)、機車修理間、拌合站等重點部位安裝有線電話。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行。

4 機車、軌道維護與保養(yǎng)

4.1 日常維護和保養(yǎng)工作的重要性

一般來說，根據(jù)TBM快速掘進和同步襯砌跟進施工對材料運輸?shù)母叨纫?，除機車故障維修耽誤的時間外，其他時間機車都是處于使用狀態(tài)。在機車投入運用后，機車經(jīng)過劇烈震動及洞內(nèi)環(huán)境等的影響，機車零部件就會出現(xiàn)松弛、裂損、油煙、污垢等現(xiàn)象。做好機車日常維修和保養(yǎng)工作是發(fā)現(xiàn)和消除故障隱患的重要途徑，是確保機車安全運行的重要保證，同時也是降低項目維修成本的重要手段［10］。

4.2 機車的日常維修保養(yǎng)

機車保養(yǎng)包括機車的油潤、清潔、操縱、乘務(wù)組自檢自修、運行中的巡檢及故障應(yīng)急處理、檢修部門的臨時故障修復(fù)、機車動態(tài)質(zhì)量信息反饋等。加強機車保養(yǎng)工作、提高機車質(zhì)量，對確保機車運轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮機車能力、延長機車使用壽命、促進文明生產(chǎn)、保證有軌運輸秩序和安全具有十分重要的意義;因此，機車保養(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，機車質(zhì)量才能真正提高，有軌運輸安全才能得到實質(zhì)性保證。

4.3 加強軌道的例行巡檢

運輸線路設(shè)管道班專職按標(biāo)準(zhǔn)要求進行養(yǎng)護檢查和維修，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。

5 有軌運輸安全管理的其他措施

5.1 專職調(diào)車員的配備

受運行凈空對內(nèi)燃機車自身高度及編組機車對機車運行方向視線的影響，每部機車配備專職調(diào)車員1名。調(diào)車員是機車運行的眼睛和耳朵，也是機車運行障礙的“清障夫”，負(fù)責(zé)機車的正常、安全運行。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行線路和換道，并在機車通過道岔前扳道;3)清除線路運行前方的障礙物、疏散人員;4)指揮機車前進、后退，控制機車在不同路段、道岔段的運行速度;5)根據(jù)編組要求對列車進行編組;6)機車阻車器、軟連接等安全設(shè)備的操作;7)機車跳道后的應(yīng)急處理等。

在機車運行至噪音較大的施工部位時，受客觀環(huán)境干擾機車司機可能對對講機發(fā)出的指令不能完全聽清楚，所有調(diào)車員還應(yīng)佩戴口哨和強光電筒各1支(機車運行時口哨信號指令為: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)，確保緊急情況下機車仍可保持可控狀態(tài)。此外，口哨和強光電筒還用于警示線路運行前方作業(yè)人員避讓機車。

5.2 機車安裝警示燈和攝像頭

針對洞內(nèi)作業(yè)人員多、環(huán)境相對復(fù)雜的特點，除調(diào)車員配置警示用強光電筒和口哨、機車通過重點施工部位必須預(yù)警鳴笛外，在機車前后及拖掛車輛上安設(shè)警示燈，實現(xiàn)立體警示效果。為方便調(diào)車員不在機車附近時機車進、退運行對后側(cè)車輛進行觀察，每部機車都安裝了1套攝像頭，機車司機可利用駕駛室內(nèi)的顯示屏對機車尾部情況進行觀察，防止機車倒車時意外事故的發(fā)生，并可在機車后方所牽引機車出現(xiàn)異常狀況時緊急剎車。

5.3 道岔處設(shè)置警示牌并加強照明

因為TBM施工隧道有軌運輸所需軌道是通過預(yù)埋在仰拱預(yù)制塊頂部的道釘進行固定連接的，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，機車通過道岔時就必須要減速運行。為提示機車司機和調(diào)車員，在每個道岔前后50 m位置各設(shè)置1處反光減速警示牌。同時道岔位置安裝強照明燈，提前警示機車司機和調(diào)車員道岔位置，同時便于調(diào)車員對道岔的開放形式進行觀察，確定機車的行走路線。

6 結(jié)論與建議

通過采取系統(tǒng)到位的有軌運輸責(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，有軌運輸安全可控。除了通信手段的完善外，堅持不懈地落實各項安全管理措施、加強機車的日常維護和保養(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輸安全管理重點關(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，既有利于有軌運輸?shù)陌踩芾砜刂?，也有利于各項施工工作的正常連續(xù)開展，為項目的施工生產(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輸安全管理提供參考。由于各個工程施工特點不同，人力資源配置及可供支配的資金情況也不盡相同，有軌運輸實際應(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)自身特點擇優(yōu)選擇。

［1］ 徐加兵.單線鐵路長大隧道有軌運輸方式的探討［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2005(2):58 －59.(XU Jiabing.Rail haulage for long tunnels on single track railway［J］.Railway Standard Design，2005(2):58－59.(in Chinese))

［2］ 倪自玉.有軌運輸在錦屏輔助洞工程中的應(yīng)用［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011(2):72－73.(NI Ziyu.Research on the rail transport of the auxiliary tunnel of Jinping Hydropower Station［J］.Science and Technology Innovation Herald，2011(2):72－73.(in Chinese))

［3］ 孫天志.單線隧道有軌運輸［J］.西部探礦工程，2003(6):111.

［4］ JB 6131—92工礦內(nèi)燃機車安全規(guī)范［S］.北京:中華人民共和國機械電子工業(yè)部，1993.

［5］ 張效融，謝利民.機車運用與安全工程［M］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［6］ 王保山.淺談長大隧道TBM施工有軌運輸中的安全管理［J］.科技傳播，2011(3):170 －171.

［7］ 張永明.井下有軌運輸車輛的選型計算［J］.有色金屬:礦山部分，2011(2):47－48.(ZHANG Yongming.Selection calculation of the underground track transportation vehicle［J］.Nonferrous Metals:Mining Section，2011(2):47－48.in Chinese))

［8］ 趙興寨，王建芳，冷鑫.隧道施工中有軌運輸防干擾技術(shù)探討［J］.價值工程，2010(32):126.(ZHAO Xingzhai，WANG Jianfang， LENG Xin. Discussion on rail transportation anti-interference technology in tunnel construction［J］.Value Engineering，2010(32):126.(in Chinese))

［9］ “現(xiàn)代企業(yè)安全操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)叢書”編委會.企業(yè)內(nèi)機動車輛安全操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)［M］.北京:中國勞動社會保障出版社，2009.

［10］ 葉建祥.運用機車檢查和保養(yǎng)工作探討［J］.鐵道機車車輛，2006，26(4):52 －53.