隧道安全技術(shù)創(chuàng)新

沈一昌

(新疆交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,新疆 烏魯木齊 830016)

1 隧道工程特點(diǎn)

隧道工程從總體上看，隨著科技進(jìn)步和安全管理水平的提高，隧道施工事故大幅度減少，但由于種種原因仍比其它工程作業(yè)事故相對(duì)頻繁而嚴(yán)重，尤其是坍塌、爆破、觸電和高處墜落等慣性事故時(shí)有發(fā)生。因此，搞好隧道施工安全管理是搞好鐵路、公路建設(shè)施工安全工作的關(guān)鍵。隧道施工在工程中比較常見，它具有以下幾主要的特點(diǎn)：第一，工程的隱蔽性比較強(qiáng)，不確定因素多。第二，隧道空間狹小，從而造成了施工環(huán)境比較擁擠，這就需要在施工的時(shí)候人員和設(shè)備要緊密的結(jié)合起來(lái)，并且嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工作業(yè)。第三，隧道施工的復(fù)雜性高，工程的綜合性強(qiáng)，這就需要合理安排如何同時(shí)開展多個(gè)工種的施工作業(yè)。不僅如此，施工人員的身心健康會(huì)有很大的危害，因?yàn)樽鳂I(yè)空間內(nèi)可能會(huì)純?cè)诖嬷鯕獠蛔?，噪聲大，粉塵重等等問(wèn)題。第四，地質(zhì)條件復(fù)雜，在施工的過(guò)程中經(jīng)常有發(fā)生事故的危險(xiǎn)，例如坍塌等自然災(zāi)害，這些問(wèn)題嚴(yán)重危及了施工人員的生命安全。因此隧道安全的重要性以及安全創(chuàng)新的重要性值得深思。

2 隧道安全管理解決對(duì)策

首先要正確把握安全生產(chǎn)管理的規(guī)律。隧道施工過(guò)程中必須要遵循“情況明，預(yù)加固，弱爆破，勤測(cè)量，早發(fā)現(xiàn)，早處理”的原則。在施工之前要詳細(xì)的考察隧道的地質(zhì)特點(diǎn)，并據(jù)此作出詳細(xì)合理的施工方案，同時(shí)在設(shè)計(jì)要考慮可能出現(xiàn)的各種安全問(wèn)題并設(shè)置處理預(yù)案。第二要認(rèn)真貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制。第三要加大對(duì)安全設(shè)施和安全教育的投入。加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)方面的力度，提高員工處置安全事故的技能和素質(zhì)。

3 隧道安全技術(shù)創(chuàng)新

3.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，是通過(guò)隧道內(nèi)安裝的報(bào)警電話聯(lián)系大思監(jiān)控管理中心，運(yùn)用遠(yuǎn)程裝置打開隧道所有設(shè)施設(shè)備，以此來(lái)確定各隧道內(nèi)的照明、安全和救援設(shè)備是否處于良好運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)生臨時(shí)停電或機(jī)電故障，系統(tǒng)自動(dòng)將問(wèn)題反饋至機(jī)電科維修部門報(bào)修，保證隱患及時(shí)排除，為過(guò)往車輛通行提供最大的安全保障措施。

通過(guò)這種新型檢查方式，不但對(duì)常用運(yùn)行設(shè)備一一進(jìn)行對(duì)應(yīng)檢查，也對(duì)日常沒(méi)有開啟的應(yīng)急救援設(shè)備進(jìn)行了核查，還對(duì)高位水池等危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)測(cè)，并對(duì)隧道的整個(gè)聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了檢查，對(duì)比前期檢查情況，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使日常檢查過(guò)程更輕松、檢查方法更安全、檢查內(nèi)容更全面、檢查操作更方便。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)+系統(tǒng)

利用視頻監(jiān)控圖像與語(yǔ)音錄像系統(tǒng)，它能夠隨時(shí)掌握各工點(diǎn)的實(shí)時(shí)施工情況，及時(shí)解決施工遇到的問(wèn)題，從而提高管理效率。例如監(jiān)督管理人員通過(guò)它直觀的掌握各工點(diǎn)的施工情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就能及時(shí)通過(guò)手機(jī)或?qū)χv機(jī)進(jìn)行處理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、質(zhì)量、安全與文明施工和環(huán)境衛(wèi)生的管理都有很大加強(qiáng)和提高。進(jìn)而減少、防止和杜絕質(zhì)量、安全事故的發(fā)生，做到隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，隨時(shí)解決問(wèn)題。

3.3 建立RFID(射頻識(shí)別)和GPRS傳輸?shù)南到y(tǒng)

隧道施工風(fēng)險(xiǎn)因素多，人員安全控制難度大，通過(guò)應(yīng)用以射頻，指紋識(shí)別為核心，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和GPRS傳輸為通道，以地理信息，PDA為展示終端平臺(tái)的人員安全控制技術(shù)，對(duì)增強(qiáng)鐵路隧道施工期間人員安全管理，降低施工風(fēng)險(xiǎn)起到了積極作用。

系統(tǒng)核心硬件構(gòu)架：

(1)射頻

射頻讀寫器可最大支持635個(gè)每秒的防沖突特性，滿足多人同時(shí)出入的準(zhǔn)確識(shí)讀；作用距離用戶級(jí)可控，遠(yuǎn)程調(diào)整識(shí)讀范圍，支持遠(yuǎn)程控制和在線升級(jí)，采用抗干擾和防雷技術(shù)，滿足工業(yè)環(huán)境要求；輔助以信號(hào)控制系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)識(shí)別信息進(jìn)行準(zhǔn)確反應(yīng)，員工可以自主管理。

射頻識(shí)別卡是采用納瓦級(jí)超低功耗設(shè)計(jì)，基于HDLC協(xié)議的時(shí)分多址和同步通信機(jī)制，能夠確保數(shù)據(jù)離散同步；采用固體封裝，電池可更換，滿足工業(yè)環(huán)境要求，工作人員將卡封裝于安全帽或者系于皮帶上都可以實(shí)現(xiàn)快速識(shí)別；信息傳輸采用非對(duì)稱性加解密，安全級(jí)別高。

(2)GPRS傳輸

采用雙CPU設(shè)計(jì)，應(yīng)用體系技術(shù)可靠，采用綜合定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)位置信息的記錄；通過(guò)安裝接受靶，發(fā)射裝置，采集箱實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；采用電子圍欄技術(shù)，利用GPS進(jìn)行連續(xù)定位和計(jì)算，對(duì)于特定PDA進(jìn)入或者離開某個(gè)設(shè)定區(qū)域進(jìn)行報(bào)警來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警控制；使用中根據(jù)矢量地圖數(shù)據(jù)，通過(guò)球面算法或者平面算法進(jìn)行經(jīng)緯度計(jì)算定位等等細(xì)化的相應(yīng)技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，滿足現(xiàn)場(chǎng)管理需要。

本研究研發(fā)的以面向隧道施工人員控制為核心的信息化管理模式，建立了人員管理的新模式，強(qiáng)化了建設(shè)單位，施工單位，監(jiān)理單位對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和過(guò)程控制的能力，尤其對(duì)施工，監(jiān)理單位的一些慣性，惰性做法起到了威懾作用，從技術(shù)層面保障了隧道洞內(nèi)的人員的人身安全，當(dāng)隧道發(fā)生坍塌事故后，被掩埋人員攜帶的識(shí)別卡片仍將一定時(shí)間段內(nèi)對(duì)讀卡器感應(yīng)識(shí)別，有利于搜救的精準(zhǔn)定位，涵蓋了參建各方的不同需求，數(shù)據(jù)相對(duì)隔離。

4 “四個(gè)創(chuàng)新”提升隧道管養(yǎng)水平

4.1 創(chuàng)新管理體系

堅(jiān)持以隧道安全運(yùn)行為目標(biāo)，堅(jiān)持隧道管養(yǎng)體系、制度、技術(shù)和安全管控能力“四個(gè)創(chuàng)新”，全面提升隧道管養(yǎng)水平。在管理體系、管理方式上抓創(chuàng)新，全面落實(shí)隧道管理和養(yǎng)護(hù)責(zé)任。通過(guò)組建關(guān)鍵化的管理隊(duì)伍和委托專業(yè)化的養(yǎng)護(hù)單位更好的實(shí)現(xiàn)安全管理，確保安全施工。

4.2 創(chuàng)新管理技術(shù)

凡是開車經(jīng)過(guò)隧道的人都知道，一進(jìn)入隧道，里面光線暗、空間小、噪聲大、空氣污濁，讓人感覺(jué)到耳鳴、緊張、視線模糊等不適，也容易引發(fā)交通事故。從這一角度出發(fā)，以科技創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，采取了一系列的技術(shù)創(chuàng)新措施，有效改善隧道通行環(huán)境。

4.3 創(chuàng)新安全管理措施

針對(duì)隧道內(nèi)水泥路面易濕滑，對(duì)水泥路面實(shí)施精銑刨拉毛施工，增大表面抗滑系數(shù)，預(yù)防和減少交通事故發(fā)生;在隧道出入洞口增設(shè)振蕩標(biāo)線和雙面發(fā)光輪廓標(biāo)，提高安全行車警示效果;增設(shè)60 m樁牌和方向指示牌，讓司乘快速準(zhǔn)確掌握具體位置;在消防箱上張貼操作指南、救援報(bào)警電話、位置編號(hào)等信息，幫助司乘掌握逃生技巧，爭(zhēng)取黃金救援時(shí)間。

(1)創(chuàng)建土建養(yǎng)護(hù)技術(shù)

在隧道內(nèi)設(shè)置永久性斷面觀測(cè)點(diǎn)，定期測(cè)量?jī)?nèi)輪廓線的斷面尺寸，及時(shí)掌握隧道結(jié)構(gòu)變形情況。增設(shè)圍巖級(jí)別限界標(biāo)識(shí)牌，加強(qiáng)對(duì)IV、V級(jí)圍巖段的巡查管養(yǎng)。定期疏通排水設(shè)施，保持隧道水系暢通。

(2)創(chuàng)新機(jī)電維護(hù)技術(shù)

針對(duì)隧道內(nèi)濕度大，配電箱內(nèi)冷凝水易造成電氣短路的問(wèn)題，在配電箱里加裝了定時(shí)加熱設(shè)備，始終保持箱內(nèi)干燥，避免產(chǎn)生冷凝水。

4.4 創(chuàng)新安全管控能力

近年來(lái)，為了不斷創(chuàng)新安全文化教育、隱患排查機(jī)制、應(yīng)急救援管理等工作，著力提升隧道交通安全管控能力和水平，打造暢通平安隧道。

(1)加強(qiáng)安全文化教育

應(yīng)以“全國(guó)安全生產(chǎn)月”、“路政宣傳月”為契機(jī)，主動(dòng)到周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)、學(xué)校、專業(yè)運(yùn)輸單位、客運(yùn)企業(yè)開展隧道安全宣傳活動(dòng)，提升司乘安全行車和群眾愛(ài)路護(hù)路意識(shí)。通過(guò)安全講座、知識(shí)測(cè)試、演講比賽、集體簽名等形式，增強(qiáng)全員安全生產(chǎn)意識(shí)。

(2)加大隱患排查管控力度

建立日常巡查、月度安全檢查、季度聯(lián)合排查等多級(jí)排查網(wǎng)絡(luò)，按照“定人員、定時(shí)間、定責(zé)任、定標(biāo)準(zhǔn)、定措施”的“五定”原則抓好安全隱患整治工作;深化路警企聯(lián)動(dòng)機(jī)制，配合交警開展交通安全專項(xiàng)整治，加大對(duì)隧道內(nèi)超車、超速、停車等違章行為的打擊力度，有效減少和預(yù)防隧道交通事故發(fā)生。

(3)提升隧道應(yīng)急救援能力

修訂隧道突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，開展隧道事故應(yīng)急演練，提升路警企與地方聯(lián)合實(shí)施隧道救援的能力和水平。對(duì)某個(gè)隧道實(shí)施單洞封閉，另單洞雙向通行的交通管制措施，既保障了工作順利進(jìn)行，同時(shí)實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)了隧道應(yīng)急預(yù)案的有效性和可操作性，錘煉了隧道群應(yīng)急管理水平和能力。

創(chuàng)新的隧道管養(yǎng)思路、機(jī)制和措施，積極探索新技術(shù)、新方法，全力提升隧道管養(yǎng)水平，筑牢隧道安全生命線。