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推行隧道施工通风的技术承包管理

2016-08-08 11:23:00 来源: 点击:50

推行隧道施工通风的技术承包管理

摘要:隧道不文明施工的一个主要因素在于空气污染严重,该文分析了治理不力的原因,并举例介绍了长大隧道施工通风现场管理的技术和经验,提出控制隧道环境污染,保护劳动者健康的几点建议。

关键词:隧道  施工通风  管理

1 当前隧道施工中存在的有关通风的问题

1.1盲目追求低成本由于通风费用在工程概算中是隐含在开挖费用中,施工通风就往往被施工单位“偷工减料”,擅自决定采取什么样的通风的措施或者是干脆不通风,致使环境条件恶化。据调查,中铁总公司系统各局施工的隧道绝大部分不符合通风除尘安全卫生要求。2km以上长大隧道通风除尘难度较大,尤其是采用无轨运输有大量内燃机设备进洞,尾气的污染更加严重。中铁总公司系统的矽肺病人和可疑矽肺病人实际上已超过万人,约占全路矽肺病人的70%以上。大量的职业病员,对其本人,家庭造成极大的痛苦,也给企业带来沉重的包袱和巨大的经济损失[1],隧道局的发病率3.3%。仅低于全国危害最严重的部门(3.7%)。

1.2设计中的问题。有的施工单位主观上也认识到通风重要性,由于技术人员对通风专业知识了解不多,所以尽管花了大力气,但通风效果不理想。非专业技术人员在设计通风布置图时,往往不经济,不易操作,甚至还有原理上问题(见图一),从图中可看出,该隧道平导洞口的主扇完全可以不设,仅此一项,该隧道出口工区每年多耗电110KW×15h/d×360d=594,000kwh

再如隧道局施工的广渝高速公路华蓥山瓦斯隧道东口工区,原通风方案(见图二)由于不符合隧道施工实际情况,可操作性不大:洞内摆放了总功率达740KW的风机群,若要满足瓦斯隧道风电联锁,双回路双电源的要求,洞内需要设庞大防隔爆变电设备,实施起来十分困难并且干扰正常施工,施工成本也会大大地增加[2]



 

1.3通风工艺的问题。实际上,即使一个好的通风方案,在现场实施起来还存在工艺上的问题。新鲜空气还没有送到工作面时大部分就在中途漏掉了。洞内的多功能开挖作业台架、挂板台架、模板台车等全断面作业机械形成通风障碍,而且这些台架的移动是无序的,通风管路在通过这些台架时没有好的工艺;此外,检底和剥皮放炮经常炸烂风管,这些地方造成了相当大的通风阻力和漏风。施工单位又没有检测漏风的技术和设备及安拆风管的经验,因此大部分单位并没有解决好这些工艺问题。

1.4 设备落后。现场施工单位片面追求低成本,使用质次价低的风管、风机等通风设备,没有品牌意识。有些风机噪声大、效率低、易烧电机,不适用于潮湿、狭窄的隧道施工环境;有些则是淘汰产品。而大部分风管则是纤维强度不够、容易损坏、难修补、漏风大的劣质软风管。特别是一种“伸缩性风管”,在广告宣传上自称可作负压通风,误导施工单位。有些风管接头采取套接、捆扎的方式,根本不能用于隧道通风。大部分施工单位是在不同的隧道施工中用同一套设备,经常是“大马拉小车”,大材小用,不使用先进设备,不从整体成本核算效益。

1.5施工管理者缺乏劳动保护意识。不是根据施工环境的污染情况科学地调整施工进度而是盲目地“抢任务,抢工期”搞一些献礼工程,面子工程。在新闻通讯中常看到某工人或领导冒着滚滚的浓烟在恶劣的环境下继续工作的报道,歌颂他们的蛮干,其实是不重视劳动保护,损害职工身心健康,不讲职业道德的行为。

1.6没有完善的检测监督机制。事实表明,为了有效的控制隧道施工造成的危害,逐步改善劳动条件,设置检测监督机构是十分必要的。在铁路系统目前采取自查的形式,由防疫部门抽查,无执法力度。当前全国越来越重视可持续发展战略,重视保护劳动者的权益,我们应发展和完善对隧道施工环境污染控制的检测监督机制,保护劳动者身体健康。

2 施工通风管理方法要点

针对当前隧道施工中存在的问题,推荐实施下面的施工通风管理方法。这种方法以北我们的实践证明是科学合理的。

2.1采取专业队伍设计施工总承包

要从根本上解决隧道施工环境差,施工单位又无力搞好的情况,最砌底的解决办法就是由专业人员进行技术承包,作为责任承担者。使施工单位集中精力进行施工生产,变被动为主动。

2.2推广先进设备,抵制伪劣产品

通风设备、通风管道是向洞内输送新鲜空气的动力源和通道。在隧道施工通风中,要具体实施设计合理的通风布置首先应选择合适的设备。应根据设备费、风管费、电费统筹预算,切不可只追求单价低而忽视整体效益。

2.2.1风管的选择

1)摩擦阻力小。风管的布基材料十分关键,漏风率和摩擦阻力越小,意味着同样的风机送风的距离就越长。

2)可重复使用 。风管能修补、重复使用也很重要,多使用一次,单价就可降低一半,这样也能节省十分可观的费用。

3)宁大勿小。风管的直径大小应根据施工断面确定,尽可能选择大的风管。如直径800mm的风管的通风面积是600mm2倍,同样的风机,送风距离也是2倍以上。

2.2.2风机的选择

隧道掘进长度的不同,洞内所需风量、风压是不同的。如果隧道长度很短,使用高风压的风机就很不划算;而隧道施工长度很长时,低风压的风机又不能满足通风要求。研究表明,风机功率比与风量比是三次方关系,与风压比是平方关系。近来我们已研制成功一种隧道变极多速风机,镁铝合金叶片,这种风机动态性能由中科院设计,可以在隧道开挖初、中、后三个时期分别是用不同的电机转速获得与掘进长度相适应的风量、风压、从而达到一机多用、节能的目的。计算及实际应用显示,该风机最大可节能50%以上。因此,风机应在设计阶段就根据施工组织安排本着高效节能的原则合理地选择确定。

2.2.3其它辅助设备

针对不同的施工环境,还需不同的治理措施。水幕降尘器可通过喷雾捕集空气中飘浮的大量粉尘,溶解SO2、氨、醛类有害气体,达到除尘净化空气的效果。空气引射器是一种用高压空气通过环缝产生高速气流,带动大量空气以10-20m/s的速度向前射出,从而达到通风换气的效果,在风机,风管延伸不到的地方增加局部通风强度,如降温、驱除容易发生积聚的瓦斯、H2S放射性的有害气体。水幕降尘器、空气引射器均以高压空气作为动力源,安装携带简便。在五指山隧道、华蓥山隧道的使用效果都比较好[3]

2.3公布劳动卫生标准,公开隧道污染程度

在隧道施工过程中,使用一种实时连续地对洞内主要工作面的施工环境进行监测和显示的设备(仪器)。每天在洞内和洞中连续显示CO、NOX、粉尘等污染物的含量,如果超标,还可发出声光报警,让工人从监视器中看得风所在环境的污染程度。通过对施工环境实时检测,也可以向管理者、建设方提出改善要求,起到监督作用。隧道局科研所已经研制成功这种设备,在朔黄线寺铺尖隧道和西康线秦岭隧道的试用取得了良好评价和预期的效果。

2.4完善通风工艺

2.4.1模板台车上的风管穿行孔大小、位置应根据通风设计制作。

2.4.2必须加强对通风工人进行专业培训。

2.4.3风管的吊挂应平、直、顺、随时对管路进行检查。

3通风出效益,环控保健康

以下结合京九线五指山隧道、朔黄线寺铺尖隧道进口、广渝高速公路华蓥山隧道东口的施工及专业化通风管理实例进行效益的分析比较,以改变部份施工队伍认为通风投入是加大工程成本而没有效益的观念。

3.1五指山隧道93年5月2日开工,到93年底因该隧道要通过放射性地段,由于进行施工设计总承包。我们接手之前该隧道通风系统混乱,甚至有工人昏倒,已影响到隧道的正常施工。我们接手后,通过采取综合治理,隧道环境得到改善,放射性污染得到控制,为该隧道连续十七个月创双口成洞超200米的记录提供了有力的支持,确保该隧道提前竣工,因对放射性环境的有效控制和快速掘进而荣获1998年度建筑工程鲁班奖及首届中国土木工程(詹天佑)大奖。

3.2寺铺尖隧道进口工区原定开挖2800米,但在我们搞好施工通风的支持下,该工区不仅提前4个月完成了预定开挖计划,而且甲方为全隧的按期贯通又从出口管段划出350米的开挖量,实际独头施工3150米,为隧道局赢得了良好的声誉。

3.3华蓥山隧道东口工区,通过煤系地层、有瓦斯、H2S溢出,属高瓦斯地层,由隧道局一处九公司施工。该隧道原方案实际操作不可行(图一),经重新设计,引入射流通风等多种新技术,创造了华蓥山瓦斯隧道施工通风新模式,使施工单位没有经过由无轨向有轨运输的换装而成功地进行了揭煤作业。在节省电费和防隔爆电缆、变供电设备方面,为施工单位节省投入千余万元;而且在瓦斯浓度始终保持在0.3%以下的安全限下,实现隧道利用无轨运输安全地揭煤的创新。

4 几点建议

4.1各级隧道建设、设计、施工单位应重视隧道施工环境的治理,学习国家有关法令法规,如劳动法、矿山安全法、节能法等、增强法制观念。

4.2发展专业通风防尘队伍,发挥科研、没计、施工三结合的优势。在铁路系统应建立完善的通风咨询网络,共同为治理施工环境出谋划策,解决尘毒危害。

4.3各级管理、施工单位应关注环境治理控制技术,推广使用先进产品。

4.4建议地方劳动局在对矿山安全卫生的监察中包含对隧道施工的监察,而不能只靠本单位自检。

4.5建议我国的有关部门制定切实可行的地下工程劳动卫生标准。

4.6隧道施工通风费用,应从隧道概预算中分辟出来。通过费用单列,专款专用,利用经济杠杆促使各施工单位真正重视并下大力气抓好环境治理和劳动保护工作。

 

参考文献:

[1] 曹建生,新线铁路隧道施工粉尘危害及治理措施的探讨,铁道劳动与环保,1998,(4),254-257

[2] 陆懋成  等,华蓥山瓦斯隧道施工通风介绍,西部探矿工程,1999,(3),58-59

[3] 范鹏    等 ,隧道工程中的放射性监测和防护,西部探矿工程,1998,(4),71-74


Recommending Technical Contracting Management

For tunnel Construction ventilation

Lu mao-cheng Cao jian-sheng   Fan Peng   Zhao jun-xi Liu wei-ning

(Deputy chief of Research Center of Tuneling & Undergroud Works Northern Jiaotong University and China Railway Engineering Corportion, Beijing, 100044)

Abstract: One of the major factors for the poor environment in tunnels lies that the air is extremely pllluted .In this paper, the authors analyse the reasons for the poor environment, introduce, as exemple, the site management technologoy and experience for the construction ventilation of long tunnels, and put forward several suggestions for controlling the tunnel environment and protection the health of the labours.

Key Words: tunnel, construction ventilation , management

陆懋成:男,高级工程师

注:此文发表于《铁道学会11届隧道年会》。


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