杨永强，徐 赞

(中铁隧道集团兰渝铁路西秦岭隧道工程XQLS2标TBM项目部，甘肃 武都 746052)

0 引言

西秦岭特长隧道全长28 236 m，其中TBM掘进总长度12 934 m，是目前国内采用TBM施工距离最长的铁路隧道。因掘进距离和弃碴运输距离长，通过科学比选采用连续皮带机出碴，材料供应采用双线有轨运输［1－3］。安全管理是项目生产管理的前提，只有切实保证正常的安全生产工作，才能实现项目经济效益最大化。有轨运输作为隧道施工的重大安全风险源［4－6］，历来被视为安全控制的重中之重，诸如机车碰撞、溜车、伤人等安全事故时有发生。这些事故的主要原因可归结为:1)机车乘务组自身安全意识淡薄，技能水平有限;2)通信不畅引发沟通不及时或指挥不当;3)机车检查和保养工作不到位，机车带病作业。因此，如何从源头上杜绝各种安全隐患是有轨运输安全管理的关键。有轨运输作为TBM施工中隧道重大危险源之一，如何采取有效措施降低和规避有轨运输安全事故的发生，是项目施工安全管理的重点。在西秦岭隧道TBM施工中，针对有轨运输的安全，采用了信息化辅助措施，加强有轨运输相关人员的技能培训和考核。机车联络的通信方式越多，投入的成本越大，各工程应根据各项目的资金情况择优选择。

1 工程概况

兰渝铁路西秦岭隧道位于新建铁路兰渝线中段，地处甘肃省陇南市武都区境内，为左右线分设的2条单线隧道，采用钻爆法和TBM掘进联合施工，最大埋深约1 400 m。西秦岭隧道左线洞身均位于直线地段，出口段 652，15 970 m 分别以 4.6‰，3‰上坡，620，2 520 m分别以7‰，13‰下坡。

西秦岭隧道材料供给采用25 t内燃机车牵引编组成列的材料车运输［7］，四轨双线有轨运输模式，轨距900 mm，轨道选用43 kg/m标准钢轨并直接铺设在仰拱预制块上，通过仰拱预制块顶部预埋的道钉螺栓进行固定连接。为保证洞内TBM掘进、同步衬砌所需材料供应的连续性，专门设立机车调度控制中心，负责机车的调配、装卸、编组、日常保养等工作。每列机车设置专职调车员1名，指挥机车行走;每列机车配备阻车器，列车停放时必须两头安装阻车器。

为保证机车运行安全，规定洞外及成洞地段机车运行速度不超过15 km/h，洞内施工地段机车运行速度不超过5 km/h，机车运行间距不小于60 m;并规定进洞左侧轨道为进洞方向，即重车道，右侧为出洞方向，即轻车道。由于在衬砌混凝土浇筑时，输送泵需占用1条运输轨线，为提高轨道利用率，每500 m处设置1处道岔，并在每个道岔处设计警示牌和减速标志，确保机车运行安全［8］。

2 有轨运输岗位安全教育

为确保项目有轨运输安全，项目成立以项目经理为组长、调度控制中心主任为副组长的有轨运输安全生产领导小组，负责有轨运输安全生产管理工作。项目领导班子中配备1名安全生产总监，专职负责安全工作，加强安全生产监督管理，杜绝安全生产事故，做到切实保障生命和财产安全。按照《兰渝铁路安全生产管理办法》要求建立健全安全生产保证体系，确保安全工作制度化、程序化，从而实现全面的系统控制。

2.1 进场教育

项目所有劳务工必须经入场体检、安全教育培训并考试合格后方可上岗作业。有轨运输机车司机和调车员体检除常规项目外，还必须符合下述规定:身高不低于1.55 m，无红绿色盲，双眼视力均应在0.7以上或经矫正后视力在0.7以上，两耳听力各为用音叉测量时，距离50 cm处能判断方向［9］。

2.2 岗位培训

西秦岭隧道有轨运输机车司机分为正式司机、实习司机和学习司机3种。新进场司机采取“一对一”培养模式，必须经过安全技术考核，合格后颁发驾驶证方可驾驶。实习司机和学习司机经调度控制中心提出备案，经跟车作业30 d，正式司机辅导60 d后，由安质部、机电部、调度控制中心联合对机车司机的业务能力进行考核，经考试合格后方可独立驾驶。若考核未通过的，继续培养30 d熟悉业务知识，考核通过的可上岗作业，若仍未通过考核的，将强制调离调度控制中心并不得再从事与机车运输相关的岗位。调车员培养模式与机车司机相同。

由于调车员岗位的特殊性，经过有轨运输开始以来的不断总结及其他工地的一些相关经验，建议机车调车员选用年龄为22～35周岁的已婚男性青年，这类人群身体灵活、反应敏捷、相对沉稳不浮躁、工作较稳定，更加符合调车员岗位人员稳定、经验性强的要求。

2.3 班前安全讲话

班前安全讲话是安全管理的一个重要环节，也是提高员工安全意识，做到遵章守纪，实现安全生产的有效途径。为了认真贯彻“生产必须安全”的原则，进一步强化施工过程中的安全生产管理，从根本上提高一线工人的自我保护意识，达到人人讲安全、人人管安全的目的，实现安全生产。每天下午交接班时，由调度控制中心负责人在工地会议室召集当班所有作业人员进行班前安全教育并安排工作，使班组人员从思想上引起高度重视。

班前安全讲话结束后各机车司机和调车员接班，并对机车进行整备作业，检查机车油位、水位、照明、警示灯、喇叭、制动系统、连接体系及各运动部件的润滑情况等，确认机车安全性能完好后才能动车作业。如果机车检查和保养不到位就容易造成事故，影响机车的正常运行。

2.4 周一安全学习

根据项目安全管理制度要求，除特殊情况外必须利用周一进行安全学习。学习内容包括。1)学习安全技术操作规程及相关资料、前一周上级主管部门下发的安全方面文件等;2)对前一周安全工作进行总结，分析工人的安全思想动态及施工现场安全生产形势，推广新得出的先进安全技术;3)前一周若有安全事故或隐患，应针对性地进行原因分析和讲解，吸取教训，防止同类问题再次发生。

3 有轨运输信息化管理

在有轨运输安全事故中，除机车乘务组自身水平影响外，由于通信不畅引发安全事故屡见不鲜。若能有效保证机车司机与调车员之间、机车与机车之间、机车与调度控制中心之间的正常通信联系，将会有效保证有轨运输的安全。西秦岭隧道TBM施工针对自身长距离有轨运输的特点，在施工前期进行了认真的筹划，并总结相关工程的施工经验，采用信息化管理手段，在隧道内布设5套通信方式，即视频监控系统、对讲机系统、车载系统、有线电话系统和移动通信系统，有效地保证了隧道有轨运输的安全，确保了各项施工工作的正常进行。

隧道内配置的通信系统通过光缆与洞外进行连接。其中视频监控系统、对讲机系统、车载系统、移动通信系统、有线电话系统在隧道内每隔2 km设置1处基站发射器，可保证整条隧道的通信畅通;视频监控系统、有线电话系统只在重点施工区段设置。基站发射器见图1。

图1 基站发射器Fig.1 Signal emitter at basic station

3.1 门禁系统

根据隧道施工洞口规范化管理的要求，为加强人员、车辆的进场和进洞管理，外来人员、车辆进入施工场地必须在值班室进行登记，进、出隧道人员严格执行翻牌制度和登记制度。为实现出入口控制的人性化、智能化，在洞口安装智能门禁系统，进出人员通过安设在安全帽内的门禁卡芯片刷卡开门，主机电脑自动记录进出信息，以此实现进出人员的动态管理。门禁系统的建设不仅能够实时显示记录隧道内管理人员、监理人员、施工人员以及来宾数量、出入隧道区域及进出隧道时间，而且极大地提高了自动化程度和管理效率，可以避免人为因素导致的统计误差，使管理数据更加准确。门禁系统及门禁卡见图2，进出洞人员动态管理页面见图3。

图2 门禁系统及门禁卡Fig.2 Entrance guard system and its card

3.2 视频监控系统

在隧道重点施工部位和作业场地安装摄像头，摄像头视频信号通过光缆汇总到调度控制中心，调度控制中心可根据视频信息了解洞内、外各部机车的运行状况，并根据施工需要，对机车编组、材料配设、行走轨线进行合理调配，确保隧道内施工材料的正常、及时供应，防止因机车占道造成运输轨道阻塞。视频监控系统见图4。

3.3 对讲机系统

机车进洞采用后退运行，机车后退运行调车员就作为机车行走的眼睛和耳朵，为使调车员的指令能迅速、准确地反馈给机车司机，每部机车的司机和调车员各配备1部对讲机，并使用与机车号相对应的通话频道，例如5#机车通话采用第5频道。如此一来，调车员与机车司机之间、调度控制中心与每部机车之间、机车与机车之间联系便方便了许多。与某部机车进行联系时，只需要将对讲机调至相应频道即可。

3.4 车载系统

由于对讲机系统通信距离局限性较大，因此主要用于调车员与司机之间的指令联系;同时，为减少调度控制中心对机车对讲机使用的干扰，又便于调度控制中心对所有机车统一发布指令，每部机车除配备了对讲机外，还安装了车载系统。利用车载系统在不影响对讲机通话的情况下，调度控制中心可以同时向所有运行状态和停止状态的机车发布指令，各部机车也可通过车载系统向调度控制中心或其它机车传递信息，避免干扰对讲机通信体系造成调车员与机车司机指令不畅而引起安全事故。机车配备的车载系统见图5。

图5 机车配备的车载系统Fig.5 Vehicle recording system

3.5 移动通信系统

在隧道内安装移动通信发射器，使整条隧道都处于移动通信信号覆盖区，洞内所有作业人员无论在隧道的哪个施工部位都可以通过随身携带的移动电话进行信息沟通，避免施工人员与有轨运输交叉作业时发生危险。图6为TBM上安装的移动通信天线。

图6 TBM上安设的移动通信天线Fig.6 Moveable communication antenna wire on TBM

3.6 有线电话系统

视频监控系统、车载系统、移动通信系统都存在一个致命弱点，那就是必须在有电的情况下才可正常使用，一旦隧道内紧急停电，隧道内外的通信也会随之中断，而出现突然断电情况时往往也是各部门最需要及时沟通时;因此，为保证在隧道内停电时仍可保证隧道内外的有效联系，在调度控制中心、TBM重要施工区、衬砌台车作业区、接力风机值班区、连续皮带值班区以及洞外材料装卸区、机车修理间、拌合站等重点部位安装有线电话。有线电话可在其他联系方式失效的情况下，有效保障隧道施工的正常进行。

4 机车、轨道维护与保养

4.1 日常维护和保养工作的重要性

一般来说，根据TBM快速掘进和同步衬砌跟进施工对材料运输的高度要求，除机车故障维修耽误的时间外，其他时间机车都是处于使用状态。在机车投入运用后，机车经过剧烈震动及洞内环境等的影响，机车零部件就会出现松弛、裂损、油烟、污垢等现象。做好机车日常维修和保养工作是发现和消除故障隐患的重要途径，是确保机车安全运行的重要保证，同时也是降低项目维修成本的重要手段［10］。

4.2 机车的日常维修保养

机车保养包括机车的油润、清洁、操纵、乘务组自检自修、运行中的巡检及故障应急处理、检修部门的临时故障修复、机车动态质量信息反馈等。加强机车保养工作、提高机车质量，对确保机车运转、充分发挥机车能力、延长机车使用寿命、促进文明生产、保证有轨运输秩序和安全具有十分重要的意义;因此，机车保养工作一定要认真执行“修养并重、预防为主”的方针，只有“修”、“养”二者相辅相成，机车质量才能真正提高，有轨运输安全才能得到实质性保证。

4.3 加强轨道的例行巡检

运输线路设管道班专职按标准要求进行养护检查和维修，检查轨道间距、轨道磨损情况、压板螺栓松动及脱落等情况，使其处于良好状态，防止溜车等安全事故的发生，并在线路的尽头设置挡车装置和标识。

5 有轨运输安全管理的其他措施

5.1 专职调车员的配备

受运行净空对内燃机车自身高度及编组机车对机车运行方向视线的影响，每部机车配备专职调车员1名。调车员是机车运行的眼睛和耳朵，也是机车运行障碍的“清障夫”，负责机车的正常、安全运行。调车员主要职责包括:1)熟知调车作业区域的线路状态以及接近线路的一切建筑物的形态和距离;2)根据行车规律及调度控制中心要求选择运行线路和换道，并在机车通过道岔前扳道;3)清除线路运行前方的障碍物、疏散人员;4)指挥机车前进、后退，控制机车在不同路段、道岔段的运行速度;5)根据编组要求对列车进行编组;6)机车阻车器、软连接等安全设备的操作;7)机车跳道后的应急处理等。

在机车运行至噪音较大的施工部位时，受客观环境干扰机车司机可能对对讲机发出的指令不能完全听清楚，所有调车员还应佩戴口哨和强光电筒各1支(机车运行时口哨信号指令为:一声停、二声向后行车、三声向前行车、四连续短声减速慢行;电筒信号指令为:横向摆动向后行车、竖向摆动向前行车、圆形摆动停车)，确保紧急情况下机车仍可保持可控状态。此外，口哨和强光电筒还用于警示线路运行前方作业人员避让机车。

5.2 机车安装警示灯和摄像头

针对洞内作业人员多、环境相对复杂的特点，除调车员配置警示用强光电筒和口哨、机车通过重点施工部位必须预警鸣笛外，在机车前后及拖挂车辆上安设警示灯，实现立体警示效果。为方便调车员不在机车附近时机车进、退运行对后侧车辆进行观察，每部机车都安装了1套摄像头，机车司机可利用驾驶室内的显示屏对机车尾部情况进行观察，防止机车倒车时意外事故的发生，并可在机车后方所牵引机车出现异常状况时紧急刹车。

5.3 道岔处设置警示牌并加强照明

因为TBM施工隧道有轨运输所需轨道是通过预埋在仰拱预制块顶部的道钉进行固定连接的，而预埋道钉整体呈直线型排布，因此道岔通过槽钢将轨道垫高后放置，机车通过道岔时就必须要减速运行。为提示机车司机和调车员，在每个道岔前后50 m位置各设置1处反光减速警示牌。同时道岔位置安装强照明灯，提前警示机车司机和调车员道岔位置，同时便于调车员对道岔的开放形式进行观察，确定机车的行走路线。

6 结论与建议

通过采取系统到位的有轨运输责任人员安全及技术培训、多渠道信息化的通信手段和科学全面的有轨运输安全管理措施，西秦岭隧道自开工至今未发生一起重大安全事故，有轨运输安全可控。除了通信手段的完善外，坚持不懈地落实各项安全管理措施、加强机车的日常维护和保养工作以及不断提高乘务组人员自身的操作水平和安全意识，也是本工程中有轨运输安全管理重点关注和控制的问题。在长距离隧道施工中增加相应的通信手段，既有利于有轨运输的安全管理控制，也有利于各项施工工作的正常连续开展，为项目的施工生产和安全管理提供了很大帮助，并可为今后同类工程有轨运输安全管理提供参考。由于各个工程施工特点不同，人力资源配置及可供支配的资金情况也不尽相同，有轨运输实际应用的通信方式越多，投入的成本也就越大，因此各工程应根据自身特点择优选择。

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