1、1隧道工程施工安全作业指导第一节 隧道开挖安全技术一、开挖作业安全要求(一)影响开挖作业安全的因素隧道开挖由于受地质情况、施工方法选择不当、现场管理不善等影响都有可能造成伤亡事故。1.受地质情况的影响由于地壳运动所引起的地质不同形态的变形和变位,岩石受挤压发生褶皱、倾斜、断裂等形成千变万化的形式的裂隙或节理,因而改变了原生岩体的物理力学性质,这些都与修建隧道的设计、施工和养护密切相关的。当隧道穿经节理发育、易于风化的岩层时,由于各种特殊地质现象的存在而给施工带来各种困难和不安全的因素。2.施工方法选择不当隧道开挖方法有钻爆开挖法、机械开挖法、人工和机械混合开挖法等,应视地质、环境、安全等条件选
2、用。但要考虑到施工因素的影响,如爆破、支撑、坑道暴露时间以及施工用水等。尤其是在地质条件较差,爆破扰动过大,常常引起围岩压力的大量增长,由于隧道开挖后围岩被扰动,使原来处于平衡状态的围岩应力重新分布而发生变形或松动,再加上开挖后坑道暴露时间越长,岩石被风化的程度越严重,强度就会降低,如果有地下水和施工中所需的大量用水管理不好任其横流,浸泡洞内岩石都是造成开挖作业中的不安全因素。3.现场管理不善现场管理不善也是造成不安全因素的一个方面。如洞内的三管两路:照明线,动力线,各种机械、机具、材料的停放和堆码,用后爆破器材的回收都应该执行有关规定,加强管理,避免发生意外事故。(二)安全施工的一般要求1.
3、隧道施工开挖应根据设计位置、中线、水平、地质情况,并预计可能产生的下沉量和施工误差掌握施工部位的尺寸,保证开挖和衬砌断面符合设计要求,同时还应根据选定的施工方法和配备施工机具确定开挖方式和步骤,合理确定循环进尺,以便各工序互相配合,均衡施工。2.应有专人找顶找邦。对开挖面和衬砌地段要经常检查,特别是爆破后的工作面及其附近尤应加强检查,如可能产生险情时,应及时采取措施进行处理,以保证施工人员人身安全。3.工作人员到达工作地点时,应首先检查工作面是否处于安全状态,并详细检查支护是否牢固、顶板和两邦是否稳定,如有松动石块或裂缝,应及时予以清除或支护。4.开挖上下导坑间为出碴和进料的漏斗孔时,为确保施
4、工安全,一般在下导坑内向上钻眼爆破,漏斗孔严禁人员上下,在不使用时必须加盖,防止人员掉入。5.采用先供后墙法施工时,应在拱圈混凝土达到设计强度的70%后,方可进行下部开挖。6.两工作面接近贯通时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两端工作面间的开挖距离余留8倍循2环进尺,或接近15M时,应停止一端工作,将人员及机具撤走,并在安全距离以外设立警戒标志,防止人员误入危险区。(三)分部开挖安全作业要求1.导坑开挖导坑开挖是隧道分部开挖的领先工序,应采取多循环,选择最优炮眼深度,提高爆破效果,加快掘进速度,以增加后续工序的工作面,加快施工速度,保证月成洞计划进度;但是在不良地质地带施工时为防坍方,导坑开
5、挖则不宜超前过多。根据地质情况,支护方法,机械设备和运输、通风、排水的要求,在确保施工安全的情况下选定导坑断面,在类及类以上围岩中下导坑宜采用双道断面;在-类围岩中宜用单道断面,但要根据会车要求和断面石质情况开挖双道断面以适应运输需要。从安全考虑,由于上导坑运输量小,一般采用单道断面。下导坑开挖,应注意底板眼的下插角度,特别是打下坡隧道,尤应注意掌握,以防造成抬高底板回头检底,增加施工干扰,产生不安全因素。2.分部扩大开挖分部扩大开挖,是在已有导坑作为临空面的条件下进行的,最容易出现的问题,一是超挖或欠挖;二是坍塌。为控制超挖和欠挖,分部开挖时应采取加强测量工作和顺邦打眼,光面爆破等措施,分部
6、开挖对拱脚以上1M,范围内要严格掌握开挖尺寸,这个部位最容易造成欠挖,致使衬砌厚度不够,产生应力集中,当采用向上分层扩大施工时,断面不易控制,更应加强测量工作,防止超挖、欠挖,并在出碴前进行断面检查,清除欠挖,处理危石。扩大开挖施工,当围岩压力较大时,支护应密切配合,严防坍塌,在洞口地段分部扩大施工时,在地质较差或覆盖层较薄的情况下,极易引起坍塌,为保证洞门施工地段安全,宜在洞口内10-20M处向洞口方向逐步扩大和衬砌。3.马口开挖马口开挖如施工不当,容易引起拱圈变形开裂或坍塌。因此,马口的布置和长度应结合地质情况,拱圈环节长度,拱顶超挖情况,回填质量等因素,进行设计,并严格掌握。马口开挖应采
7、取跳槽法进行,首轮马口的中心一般应选在拱圈接缝处,在正常情况下的马口长度-类围岩不得大于4M,-类围岩不得大于2M。回头马口可适当延长,但最长不得超过首轮马口长度的1倍,还应进行支撑,防止坍塌。回头马口,必须待相邻边墙封口24h后进行,有侧压力时,应在封口3d后进行较为稳妥。洞口地段开挖马口,应特别注意拱圈悬臂不能过长,以2M为宜,并应加强支撑,避免发生掉拱事故,回头马口最多不得超过首轮马口长度,以保证安全。在石层没有坍塌可能时为加快施工进度,可以采用对开马口。对开马口必须在拱圈接缝处,长度以2-3M为宜。马口开挖也应采取顺邦打眼的方法,避免超、欠挖,尤其在边墙脚以上1M范围内不得欠挖。向上打
8、斜插眼时,必须控制炮眼深度,防止炮眼插入拱背,放炮损坏拱圈。开挖边墙基础时,宜连同水沟断面一次挖够。4.仰拱开挖设有仰拱的隧道,当边墙施工完成后,仰拱应紧跟边墙施工,不宜拖延,边墙墙脚拱座建筑后应3支撑牢固,防止边墙受到侧压力过大内移而引起开裂。支撑横梁还可在其上铺设小钢轨,解决开挖与运输干扰。仰拱开挖一般采用分段跳跃法进行,不允许长距离开挖和使用铲运机等大型机械敞开开挖,以免导致隧道坍塌。5.避车洞开挖避车洞开挖,在正常情况下应与马口开挖同时进行,对于隧道浅埋,且地质不良地段,最好先将其两侧正洞边墙做好,必要时还应先将避车洞以上的边墙做完,再开挖避车洞,开挖中应加强支撑,以免坍塌。二、钻爆作
9、业安全规则钻爆作业,应根据地质情况、开挖断面、炸药种类等条件进行钻爆设计,并经过试验确定爆破参数,如遇地质变化及时修改完善设计,设计确定后,严格按照设计进行钻眼、装药、接线和引爆。(一)钻眼应注意的安全事项1.风钻钻眼前应测量开挖断面中线、水平,检查导坑位置是否正确,并用红铅油标出炮眼设计位置,经检查符合设计,方可进行钻眼。采用风钻钻眼时,应检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常;管子接头是否牢固,有无漏风情况;钻杆有无不直、损伤以及钎孔堵塞现象;湿式凿岩机的供水是否正常;干式凿岩机的捕尘设置是否良好。使用带支架的风钻钻眼时,应将支架安置稳妥;站在碴堆上操作时,应注意石碴是否稳定,防止操作时
10、石碴坍滑伤人。在拱部扩大马口部位钻挑顶眼、爬眼、斜插眼及吊眼时,要注意检查有无松动石块,以防坠落伤人。遗留的残眼不得套打加深,防止残眼内可能遗留的雷管、炸药爆炸。钻眼粉尘对隧道施工人员危害极大,为防止粉尘飞扬,污染作业环境,危害人体健康,开钻时,应严格遵守先开水后开风的规定。钻眼中还应注意以下几点:钻眼开门宜用较短钻杆,其长度以不超过80cm为好,钻杆过长容易扭曲折断,司钻入员身体容易失去平衡;当钻杆尚未找准炮眼位置前,风门不宜开大,应待钻头钻人炮眼后,再完全打开风门;司钻工不得将胸部、腹部紧贴风钻手柄,腿部不得抵住风钻卡套弹簧;钻眼过程中钻杆与钻孔应保持在一条直线上,防止钻杆弯曲、掉头或折断
11、;卡钻时,应用扳钳松动拨出,不可敲打,未关风前,不可拆除钻杆;在用风钻每两小时应加油一次;加强风钻保养维修,使之经常处于良好状态;风钻拆卸修理不得在工作面进行。使用电钻钻眼时,为防止触电事故,应检查把手胶皮套绝缘情况和防止电缆脱落的装置是否良好。司钻工必须戴绝缘手套穿绝缘鞋进行操作。不得用手导引回转钢钎,也不得用电钻处理被卡住的钢钎。2.钻孔台车(1)钻孔台车有轨行式和轮胎式两种走行方式,轨行式的轨道铺设和轮胎式的道路要求应按机械使用说明书的要求办理。(2)台车走行速度每分钟不应超过25M,当接近工作面时,应减速慢行,并做好刹车准备,防止撞击工作面;台车走行或待避时,应将钻架和机具都收拢到放置
12、位置。4(3)台车进出洞为保证其安全应有专人指挥,不得载人载物行驶,并应认真检查道路,清除走行限界内的临时台架等障碍物。(4)台车行走和工作的位置应在隧道中心线上,其左右偏差不宜大于0.5M,台车就位后不得倾斜,并应刹住车轮,放下支柱,防止前后移动。(5)钻爆工应熟悉钻爆设计图纸,认真按照炮位设计标定位置精心操作,对钻孔应明确分工,两钻臂不得同时在一竖直面上作业,只能交叉进行,以防危石砸坏钻臂。要随时注意检查钻杆的回转情况,掏槽眼定好角度,防止交叉或打穿。(6)液压凿岩机的拆卸和安装,必须由受过专业培训的人员担任,每班都应检查拉杆是否正常。在固定链条上,不得有泥碴和石子,防止导致牵引装置中的链
13、条和链轮损坏。机械应定期进行保养,及时更换已磨损的零件,避免产生严重损伤。(7)台车在遇到断层和地质不良的情况下作业时,必须指派安全员站在一定的位置上观察险情,台车司机必须坚守驾驶室,且发动机不准熄火,遇有险情可随时撤离,避免坍塌砸坏机械和作业人员。(二)爆破作业的安全规定1.基本规定洞内爆破作业必须统一指挥,并由经过专业培训且持有爆破操作合格证的专职爆破工担任。进行爆破时,所有人员应撤到不受有害气体、震动和飞石损伤的地点,其安全距离为:独头巷道不小于200M;相邻的上下导坑内不小于100M;相邻的平行坑道、横通道及横洞间不少于50M;双线上半断面开挖时不少于400M;双线全断面开挖时不少于5
14、00M。洞内施工每日放炮次数应有明确规定。如一座隧道分两个口开挖时,两头距离在200M内,爆破时必须提前一个小时通报,以便另一头作业人员撤离险区。装药前,应做到以下要求:应检查爆破工作面附近支护是否牢固,必要时应先进行加固;炮眼内泥浆、石粉应吹洗干净;刚打好的炮眼因热度很高,不得立即装入炸药;不得使用已经冻结或分解的炸药装炮;不使用梯恩梯、苦味酸、黑色火药等爆破后产生大量有害气体的炸药;如果遇有照明不足,发现流沙、流泥未经妥善处理,或可能有大量溶洞水、高压水涌出的情况时,要严禁装药爆破。装药点炮,应由爆破组长统一指挥,要严格按爆破设计规定的装药量装药,并按要求堵塞炮泥。爆破后,必须经过通风排烟
15、,15min以后检查人员方可进入工作面检查。检查内容应为:有无瞎炮及可疑现象;有无残余炸药或雷管;顶板及两邦有无松动石块;支护有无松动与变形。如发现有瞎炮时,必须由原装炮人员按规定进行处理;当检查人员经过检查确认危险因素已经排除后,才可撤除警戒,允许施工人员进入工作面工作。钻眼与装药一般不得平行作业。若用钻孔台车,平行钻眼,而深孔爆破又采取了下列措施时,可不受此限:制订出操作细则,经有关领导批准;应由值班负责人统一指挥;装药与钻孔顺序必须是自上而下进行;钻孔与装药应隔开一排孔,其距离不少于2.5M;装药与钻孔人员必须分区负责,且相对固定。爆破器材的加工应在洞外加工房内进行,加工房应设在僻静的地
16、方,距洞口不得少于50M;严禁在5洞内设置爆破器材加工房;如隧道掘进较深,需用的爆破器材,由专人从库房内取出送到掌子面;装炮后剩余的雷管、炸药应及时回收到库房存放。爆破器材加工人员和爆破作业人员,严禁穿着化纤衣服进行操作,以防摩擦产生静电火花,导致早爆事故的发生。2.各种起爆方法的安全要求(1)火花起爆火花起爆是用火雷管和导火索作成起爆药卷,一般将导火索端部切口处点燃起爆药卷。这种方法操作简单,容易掌握。但其缺点是导火索燃烧速度不完全相同,不能精确控制起爆时间;爆破工必须在工作面上点火起爆,导火索燃烧时,增加工作面的有害气体,因而不安全因素较多。火花起爆,导火索的长度应能保证点炮人点完导火索后
17、撤至安全地点,同时,最短不得少于1.2M;如连续点燃多根导火索,一个爆破工一次点燃的根数不宜超过5根。一人点炮超过5根或多人点炮应先点燃信号引线,信号引线的燃完时间应比第一个炮眼爆炸的时间至少提前60s,当信号引线燃完时,爆破工必须离开工作面。为防止点炮中发生照明故障,爆破工应随身携带手电筒,并设事故照明。严禁明火照明点炮。(2)电力起爆电力起爆法,是用电雷管和导线联成爆破网路,再通电源而进行起爆的方法。电力起爆可以预先检测爆破的准确性,防止产生拒爆,工作较为安全。电力起爆除应遵守国标爆破安全规程有关规定外,还应注意下列安全要求:要特别注意消除产生杂散电流、感应电流、高压静电等不利条件,防止发
18、生意外早爆;要加强洞内电源管理,对洞内电器设备和电线路要经常检查维修,防止漏电;装药前应将电灯及电线撤离工作面;装药时可用投光灯、矿灯或风灯照明;起爆主导线应敷设在电线和管路的另一侧,如不得已必须设在一侧时,与钢轨、管道等导电体间的距离必须大于1M,并悬空架设;使用带塑料脚线的电雷管和塑料导线作联结线,敷设爆破网路时,网路和接头不得落入水中,并不得以湿手进行操作;多工序掘进依次放炮时,对主线的连接应经检查确认起爆顺序无误后,才得起爆;起爆电源应使用直流电或低电压大电流起爆器,起爆器应保持干燥;采用台车钻眼与装药平行作业时,还应检查台车及装药设备是否带电。(3)导爆管引爆导爆管,是一种新型非电起
19、爆器材,适用于没有瓦斯和矿尘爆炸危险的爆破工程。具有抗静电、抗杂电、抗水、抗冲击、耐火和传爆长度长等特点,这种引爆器材安全可靠,目前是用于隧道爆破作业比较理想的爆破器材。导爆管非电起爆系统的引爆方法是用其它爆破器材(雷管、击发枪、导爆索)引爆导爆管,在管内产生一个冲击波以1600-2000m/s的速度传播,从而利用它引爆与它相联结的雷管(普通雷管或非电毫秒雷管)。导爆管非电起爆,使用前导爆应随时保持封口状态,以防其内药粉受潮拒爆;非电起爆系统各部分的连接都必须牢固,防止拉脱,影响传爆和起爆;所有雷管必须有段别标志,否则应按报废处理;装填起爆药包时,要先把导爆管理顺,用手扶着与药包同时送入孔中,
20、防止导爆管拉脱或打结,引起6拒爆;堵炮时要妥善保护导爆管,防止炮棍、石子撞击,砸扁或切断导爆管而拒爆;网路连接时必须清除导爆管上的泥污和水,绑扎要牢固,但不要拉紧;网路连接后还必须仔细检查有无错连漏连现象;最后绑上雷管或套上击发装置,准备起爆。3.爆破器材的安全管理(1)施工现场临时性库房设置要求和储存量规定临时性库房必须符号下列安全要求:库房应设置在隧道附近,无有山洪、滑坡和地下水活动危害的安全地带,尽量利用山丘作天然屏障,库房宜为平房;库房地面必须平整无缝;墙、地板、屋顶和门为木结构者,应涂防火漆;窗户必须有一层外包铁皮的板窗门。炸药库和雷管库要分开,有一定安全距离,严禁炸药和雷管混存在同
21、一库房内。库区宜设简易围墙或铁刺网,其高度不低于2M;库房内禁止安装电灯照明,可自然采光或在库房外安设探照灯进行投射采光;电源开关和保险器应装在配电箱内,并设在库区外面;采用移动式照明时,只准使用安全手电筒、汽油安全灯,严禁使用电网供电的移动手提灯;库内必须有足够的消防器材;库内必须设置独立的发放时间。临时性爆破器材的最大储存量为:炸药10t;雷管2万发;导火索1万M。(2)爆破器材存放规定爆破器材的存放必须遵守安全规定:装硝化甘油类炸药,各种雷管和继爆管的箱(袋)必须放在货架上;装其它爆破器材的箱(袋)应堆放在垫木上;架、堆相互之间的通道宽度不小于1.3M。在架上堆放硝化甘油类炸药和雷管时,
22、禁止叠放;爆破器材箱(袋)距上层架板的间距不得小于4cm,架宽不超过两箱(袋)的宽度;货架(堆)与墙壁的距离不小于20cm;堆放导火索,导爆索和硝按类炸药等的货架(堆)高度不超过1.6M;库区必须整洁、防潮和通风良好,要杜绝鼠害;库区严禁烟火和明火照明;严禁用灯泡烘烤爆破器材;库区严禁存放与管理工作无关的工具和杂物;库区必须昼夜设警卫,加强巡逻,严禁无关人员进入库区;库区的消防设备、通讯设备、报警装置和防雷装置应每季度检查一次;总库内不准拆箱(袋)发放爆破器材,只准整箱(袋)发放。(3)收发规定爆破器材的收发必须遵守下列安全要求:对新购进的爆破器材应逐箱(袋)检查包装情况,并按规定做性能检查;
23、应建立爆破器材收发流水账、三联式领用单和退料单制度,定期核对账目,做到账物相符;变质的和性能不详的爆破器材,不得发放使用;爆破器材应按其出厂时间和有效期的先后顺序,发放使用,发放应在单独的发放间(发放峒室)里进行,严禁在储存爆破器材的库房、峒室或壁槽里发放;严禁穿铁钉鞋和易产生静电的化纤衣服进入库房和发放间。开箱应使用不产生火花的工具,并在专设的发放间内进行;要经常测定库房的温度和湿度,检查库房的情况,发现硝化甘油类炸药箱渗油、冻结和硝铵类炸药吸潮结块,应及时处理。第二节 隧道支护安全技术隧道开挖施工中,对松软、破碎、不稳定的围岩,为防止开挖后围岩暴露时间过长,地层压力增大,造成坍塌,必须配合
24、开挖及时进行支护,以确保施工安全。对不同类别的围岩,应采用不同结构7形式的施工支护。隧道支护通常用:构件支撑、喷锚支护和衬砌。一、件支撑作业安全技术(一)基本规定1.支撑的结构形式要简单牢固,力求定型化,有利于多次倒用;各个杆件应结合紧密,受力均匀,并要求易于架立和拆除,更换杆件时不致引起整个结构变形。2.支撑架立之前,应将工作面危石清除干净,以保证工作人员的人身安全。3.支撑,应本着随挖随支的原则,按要求的位置中线、水平和坑道断面尺寸架设;厢架面应与纵轴线方向垂直,与开挖面的距离,应视围岩稳定情况而定,一般不得大于4M,如围岩较为破碎,应予缩短或架至工作面。支撑间的距离,一般为0.8-1.2
25、M;松软破碎地段应予加密,支柱脚下的虚碴必须清除;特别松软地层应采用密排支撑,并加设垫板地梁,用木楔楔紧,先护后挖。各排支撑要用纵向联系横撑联结牢固,构成整体,横梁应抵紧岩壁,横梁以上及立柱与岩壁间的空隙应用木块背柴填塞密实,支撑净空尺寸应能满足设置管线路,运输道路及车辆、人行道的要求,且不能影响架立拱架,中途停工的隧道应将支撑架抵工作面。4.各部支撑架设后应进行检查验收,确保架设质量和施工安全,并应经常检查,发现问题及时采取措施,防止意外。检查的方法,一般是先看支撑是否变形,节点是否受力,构件有无扭曲、变形或折断;再看背柴和木楔是否紧密和有无其他不安全情况;还可以用小锤敲听声音是否正常。有施
26、工经验者,可采取目测中线和抄平的办法检查支撑有无位移变形。经过检查对有问题的支撑应及时采取措施,清除隐患。5.支撑进行抽换、拆除时,应本着“先顶后拆”的原则,先设辅助支撑将横梁托稳后才能进行,防止围岩松动坍塌。(二)木、钢支撑的应用1.木支撑类型及其安全作业规则木支撑的梁、柱等主要杆件,梢径不应小于20cm(跨度大于4M时不应小于25cm);其他连接杆件可采用12-15cm;木板厚度不小于5cm;木材材质应坚硬、富有弹性。禁止使用脆性、破裂、多节及腐朽木材;通常采用的支撑材料为松、杉等优质木材。木支撑通常应用于导坑支撑、漏斗孔支撑、拱部扩大扇形支撑、下部支撑、洞口支撑等。(1)导坑支撑导坑支撑
27、一般采取用半柜架式,这种支撑形式适应性很广;对-类围岩的双道断面,及类围岩的单道断面均可采用。如地层松散,具有底压力或侧压力时,应增设底梁成为柜架式支撑,两侧用填塞木封闭。如开挖的工作面随挖随坍不能自稳时,可用支撑和木板将开挖面垂直封闭,然后,自上而下分块挖除土石,边挖边分块进行第二次封闭,以求得施工安全。(2)漏斗孔支撑开挖漏斗孔时,对下导坑支撑要临时加固。松散地层中的漏斗孔宜采用框架支撑,并将框架外四周空隙填塞紧密。漏斗孔应加盖,防止掉石。供人员上下的孔道,应设置牢固的扶梯。(3)拱部扩大扇形支撑8当拱部围岩较为松软时拱部扩大应采用扇形支撑。扇形支撑宜配合开挖分步架设,如围岩松散破碎且有较
28、大地层压力时,则应采用横撑式扇形;若立柱、斜柱底部有较大沉陷时,则需加设底梁。扇形支撑的纵梁,应成组安排架立,长度必须一致,以免拆除困难。(4)下部支撑采用先拱后墙法施工时,为防止拱脚向内位移而发生裂缝,在洞口和松散地层地段开挖中层或落底前,必须加设卡口梁,其架设方法是先在拱圈两侧起拱线以上约0.5M处钻眼,深入岩壁,插入短钢钎,安设卡口梁(即棚子梁),卡口梁与钢钎应绑扎牢固。卡口梁两端还应用木楔楔紧,其间距离一般为1.0-1.2M。在马口开挖过程中,应设置斜撑、立柱等支顶拱脚,并架设水平横梁撑对岩壁撑稳背紧,防止岩壁坍塌。曲墙地段仰拱开挖前,应加设横撑顶紧两侧墙脚,防止墙脚内移使边墙开裂,横
29、撑间距一般为1.0-1.2M,仰拱混凝土达到设计强度的70%,才能拆除横梁。(5)洞口支撑洞口地段围岩一般不够稳定,容易坍塌,支撑应特别加强。洞口导坑支撑通常应向洞外架出4-8排明厢,在其顶部密铺背柴,并压以筐装弃碴或土袋,以稳定支撑,对防止仰坡落石起缓冲作用。明厢应加设斜撑,并延伸至洞内4-6M,防止洞内放炮时倾倒;上部扩大的明厢亦需多架设两排,并应加固。2.钢支撑应用及其安全作业要求(1)钢支撑材料,一般选用工字钢、U型钢、钢轨、钢管等,按设计要求预先制成构件,使用时焊接或栓接为宜,其架立位置应于衬砌断面之中,并留有足够的混凝土保护层。钢架支撑下端应加设底板,如基底松软,为防止支撑受荷载下
30、沉,也可用混凝土加固基底。各排支撑间应用纵向拉杆联成整体,如可能产生纵向荷载,应加设纵向斜撑、钢架支撑的外围应用背板、填塞木、钢板、预制混凝土板等塞紧背严。(2)对半断面或全断面开挖所架设的钢架支撑已受力者不得拆除倒用,应作为混凝土衬砌的组成部分;对不受力的钢架支撑,应先经现场检查核实,并制订拆除措施方可进行拆除,以保证施工安全。(3)用钢管作为不拆除的支撑时,应在架设后给管内灌注强度不低于300号的水泥砂浆,以增加其结构的稳定性和承载能力。(4)花拱支撑是常用的一种钢架支撑,它是以钢制花拱代替扇形木支撑,同时,在衬砌中花拱可不拆除,作为拱圈混凝土骨架,起到加固衬砌的作用。因此,在不良地质、地
31、压大、有明显偏压或施工中出现较大坍方的隧道中得到广泛使用。花拱的结构,一般采用内外层钢轨或工字钢弯制,并用钢筋焊接而成。每榀花拱由3-5节组成(双线隧道用7节)。用螺栓夹板联结或焊接。花拱支撑的间距,应根据围岩稳定情况和花拱结构形式确定。二、喷锚支护作业安全技术(一)喷锚支护的形式及安全作业要求喷锚支护一般作为施工临时支护但也可以作为永久支护。当-类围岩需局部支护时,宜采用锚9杆,为防止岩爆和落石可用锚杆挂网;-类围岩可选用锚杆、锚杆挂网、喷混凝土或锚喷联合支护;-类围岩一般采用锚喷、网喷的联合支护形式,必要时加设钢拱架。对于软弱围岩,喷锚支护一般分两次完成。初期支护应紧跟开挖施工,为防止围岩
32、变形坍塌,要求速度越快越好,使围岩及早与喷锚支护共同作用,不产生松弛。至于二次永久支护的时间,则要等到围岩变形基本稳定后才进行,一般应掌握变形不大于4-10mm。如过早地进行第二次支护,将会使其受力过大而破坏,二次永久支护的形式可为喷锚联合支护,也可为立模灌筑混凝土衬砌。采用喷锚支护必须严格实行光面爆破,使平均超挖量能控制在10-15cm以内,个别欠挖不大于支护设计厚度的二分之一,且表面光滑平顺,不出现危石,消除了应力集中,也能发挥喷锚支护的作用。喷锚支护时,如作业面涌水,会使喷层剥离围岩,应采取埋设导水管等疏导涌水的措施,做好排水处理。喷锚支护作业中安设钢筋网时,应互相搭接,其长度不应小于1
33、0cm;钢筋网应随岩面铺设,与岩面间的空隙一般不小于30mm,使混凝土能充填密实;钢筋网应与锚杆联结牢固,使喷射时不致颤动,影响喷射质量。喷锚支护之后,应按照规定的监控量测项目和要求,布置测点,观测数据。施工人员应会同设计人员对测试资料进行分析,据以确定永久支护施作时间和对设计参数作必要的调整。(二)喷锚支护作业安全技术1.作业前应认真检查:喷锚地段的危石是否处理,用高压水冲洗岩面清除岩粉是否符合要求,能否使喷层与岩面密贴,脚手架平台是否牢固可靠,是否设置防护栏杆,照明是否符合要求,作业范围是否布置警戒人员。2.采用干式喷射法喷射混凝土时,应坚持采用综合防尘措施:工作面应设置防尘水幕;加强施工
34、通风,降低粉尘浓度;由于水泥和速凝剂对皮肤有腐蚀性,工作人员要加强个人防护,喷射手应配戴防护面罩、防水披肩、防护眼镜、防尘口罩、乳胶手套;其他工作人员也应配戴防尘口罩等防护用品。3.对所需喷射机械必须实行定机、定人、定岗位的“三定”制度,认真执行安全操作、保养和交接班制度。4.喷射机械设备应布置在安全地段,喷射机注浆罐、水箱、风包等均应安装压力表、安全阀,并在使用前进行耐压试验,合格后方可使用。5.搅拌输送车卸料地点及喷射作业场地要做到机械布置得当,运输道路畅通,风、水、电位置合理,线路顺直,互不干扰,管线路应不漏风、不漏水、不漏电,场地整洁无积水。加强交通管理,防止行人和车辆互相干扰而发生伤
35、亡事故。6.向锚杆孔压注砂浆,压力应保持0.2Mpa左右,不宜过大,并密切注视压力表,如发现压力过高,应立即停风,排除堵塞。注浆管喷嘴严禁对人放置,在未打开风阀前,不得搬动或关启密封盖,以防高压喷射物喷出伤人。7.喷射机开始时应先给风,再开机,后送料。结束时待料喷完,先停机,后关风。工作中应经常检查输料管、出料弯管有无磨薄击穿及连接不牢的现象,发现问题应及时处理。当喷嘴不出料时,检10查输料管是否堵塞,但一定要避开有人的地方,严防高压水、高压风及其他喷射物突然喷出伤人。8.喷锚作业中的事故,多数是由于掌子面产生表层岩石坍落,或由于喷射混凝土硬化不充分,产生剥落掉块而造成的。另外,由于锚杆钻孔的
36、操作比较复杂,容易产生接触性事故,在注浆和插锚杆时,常用不正确姿式作业,造成跌倒和坠落事故。因此,施工中应指定检查人员,随机进行检查,指挥操作人员操作。9.在进行钢支撑支护时,应按高处作业要求,制订作业计划。根据作业环境,选定起吊设备,按作业程序,对构件倒塌、歪曲、落石掉块、人员坠落等不安全因素,制订相应的安全措施,并设专人指挥、检查,作到安全生产。10.在平台上工作时,上下传递、运输物料必须确定联络信号,严禁抛掷。11.在喷锚支护施工中,应按设计参数要求,建立严密的检验制度,以确保锚杆深度、锚杆间距和注浆符合拔力要求;确保喷射混凝土的设计厚度、强度和表面形状要求;确保钢筋网间距位置、接头尺寸
37、、保护层厚度和粘结力要求。这些要求既是质量问题,也是安全问题。此外,应经常检查,及时修补混凝土的空鼓、剥落部分,消除隐患,也非常重要。当发现已锚区段的围岩有较大变形或锚杆失效时,应立即在该段区增设加强锚杆,其长度宜不小于原锚杆长度的1.5倍。在不良地质隧道中施工,应有钢架支撑备品,必要时应用钢架支撑加强支护。当发现量测数据有不正常变化或突变,洞内或地表位移值等于或大于允许位移值,洞内或地面出现裂缝以及喷层出现异常裂缝,均应视为危险警告信号,必须立即通知现场作业人员撤离现场,待制订处理措施后才能继续施工。三、衬砌作业安全技术为保证隧道衬砌作业安全,必须符合以下各项要求:(一)做好基础工作1.衬砌
38、使用的脚手架、工作平台、跳板、梯子等应安装牢固,不得有露头的钉子和突出的尖角;其承受重量不得超出设计要求,并应在现场标明;靠近轨道一侧应有足够的净空,以保证车辆、行人安全通行;脚手架、工作平台上应搭设不低于1M的栏杆;底板应铺设严密,木板的端头必须搭在支点上,严禁出现探头板;不得以边墙架兼作脚手架。2.吊装拆除拱墙架、模型板时,工作地段应有人监护;洞内作业地段倾卸材料时,人员与车辆不得穿行。3.混凝土灌筑前,应全面检查模板及支架结构状况;检查钢筋绑扎是否牢固;开挖面有无悬石坍落可能,经验收合格后方可进行灌筑作业。灌筑混凝土使用的溜槽或串筒应根据灌筑进展及时调整其高度,防止堵塞;在捣固作业中,若
39、使用插入式振动器,则应穿胶鞋,戴胶皮手套,软轴部分不得插入混凝土中,电源线接触应当良好,湿手不得接触电源开关。4.洞门衬砌时,施工前应先检查仰坡、边坡坡顶有无裂缝,及时清除坡面危石;施工中应经常检查,尤其是雨后更要认真检查,防止洞外坡面悬石坍塌,造成人员伤亡事故。(二)加强机械设备的安全管理和使用1.机械转动部分应设有防护罩;移动和修理机械及管线路时,应先停机并先切断电源或风源。112.使用混凝土搅拌机、混凝土输送泵、压浆机、灰浆泵等机械时,应建立岗位责任制;并制订安全操作细则,严禁违章操作,以防发生事故。3.采用模板台车进行全断面衬砌时,台车距开挖作业面的安全距离不应小于260M;台车下的净
40、空,应能保证运输车辆顺利通行,并悬挂明显的缓行标志,台车走行轨中心线必须与隧道中心线重合,两侧轨面必须在同一水平面;台车就位前应先灌好边墙基础;就位后必须检查中线水平,确认无误后才可予以固定;台车前后轮的相反方向,应用铁靴刹住车轮,防止溜滑;灌筑混凝土前,应先安装挡头板,并做到稳固可靠不漏浆;灌筑时必须两侧对称进行,不使台车受到偏压;脱模后,必须将模板清洗干净,并涂上脱模剂。台车上不得堆放料具;工作台上应满铺底板,并应有安全栏杆;拆除混凝土输送软管或管道时,必须停止混凝土泵的运转;台车工作告一段落时,应及时切断动力电源,以防漏电触电伤人。第三节 装碴与运输安全技术一、安全作业基本要求1.隧道施
41、工应根据断面大小、施工方法、机具设备和运量确定运输方案,装碴能力应与运输车辆的容量相适应,运输方式应根据机具设备和施工条件进行选择,长隧道运输,宜建立工程运输调度,统一指挥,以提高运输效率,确保作业安全。2.各种运输设备不得人料混装;各种摘挂作业,均应设立专职联结员;进入隧道的内燃机械与车辆,必须选用带净化装置的柴油机,控制汽油机械与车辆进洞,若施工通风良好可以达到通风与防尘的要求时,可不受此限;装载料具时,不得超出装载限界,装载大体积或超长料具时,应捆扎牢固,并加游车与保险绳,有显示限界的红灯,还应专列运输和专人指挥。二、装碴作业安全规定1.人力装碴,装车前应将斗车停稳并制动,解除制动要使用
42、工具,起动前应鸣笛或吹哨。漏斗装碴时,应有联系信号;棚架上扒碴应保持碴堆稳定,防止零星石块坍落伤人;装满时应发出信号,装碴后漏斗应及时加盖。接碴时,漏斗口下不得通过行人。2.机械装碴,坑道断面尺寸应能满足装载机械安全运转。装碴机上的电缆或高压胶管,应有专人收放;装碴机操作中,其回转范围内不得有行人,以避免机械伤害。3.掌子面装碴,司机要注意观察未处理净的危石,特别要注意断层变化发生坍塌,砸坏机械的事故发生。三、运输作业安全规定(一)有轨运输作业1.有轨运输,洞外应设置调车、编组、卸碴、进料及设备整修作业等线路;洞内运输轨道应尽可能铺设双道,如铺设单轨道时,应铺设错车线,错车线的有效长度应能满足
43、最长列车运行的要求。运输线路应设专人负责养护维修,特别是两侧废碴和余料应随时清除,使运输线路经常处于良好状态,保证运输安全。2.人力推车最大行车速度在洞内施工地段不得超过5km/s;洞外及成洞地段不得超过6Km/s;车前12车后间距不得小于20M。翻转式斗车应有卡锁,运行及装车时,必须将卡锁锁住。车辆刹车装置经常处于良好状态。车辆运行中,严禁人走在两侧推车、用肩扛车或用车顶车等不安全操作方式,仅在上坡时允许在车前帮助拖拉,但绳索必须牢固。严禁下坡溜车,在视线不良或有障碍物的施工地段应及时鸣笛,在轨道上停车应加上轮楔,防止溜车。3.斗车卸车时应用铁钩钩住车架或以棍棒压住车座,严禁站在车架上掀车或
44、用手、脚在斗车内扒卸石碴,几辆斗车同时卸车时,前后两车的距离不得小于2M,并严禁卸车人员站立在车前车后或两车之间,防止车辆移动挤压伤人。4.在洞内施工地段,由机动车牵引列车,在视线不良的弯道上,或通过道岔口和洞口平交道,运行速度都不应超过5Km/s;列车在同一方向行驶时,两组列车的间距不得小于60M,列车制动距离,运物料不得超过40M;运送人员不得超过20M。5.机动车牵引运输不得超载;车辆装载高度,不得超过车顶面40cm;装载宽度不得超过车宽,列车连接必须良好,机动车辆摘挂后,调车、编组和停留均应使用刹车工具;除专用乘人车辆外,其他车辆不得搭乘人员;开车前应先发出信号,运行中司机不得将头、手
45、伸出车外。司机离开座位时,应切断电源,取下制控手柄,扳紧车阀,开亮车灯。机动车的闸、灯、警铃、喇叭、连接器等设备必须经常保持良好。列车正常运行,机车必须在前端牵引,同时打开前后车灯,注意了望。严禁摘钩作业或拖挂运行。车辆接近或通过风门、道岔、施工作业地段、洞口、横通道口、较大坡度地段以及前方有障碍物时,必须减速鸣笛。6.机动车必须由受过专门训练的专职人员驾驶。司机必须严格遵守操作规程,坚守岗位,加强责任心,严禁无驾驶证的非司机开车,避免发生事故。7.严禁使用机动车拉拔埋在地面下或碴堆内的料具、物品;在运行中严禁捎带任何工具材料。在隧道施工中,不准将撬棍放在电瓶车的电瓶盖上,防止运行中撬棍滑落穿
46、进驾驶室造成司机伤亡事故。8.专用运人车辆,每发车前,应检查各车的连接装置、轮轴和车闸是否正常;列车运行时,车速不得超过10Km/s;乘车人员应听从司机指挥,所携带工具不得伸出车外;机动车和车辆之间严禁站人;车辆不得超员行驶。9.轨道旁堆料,距钢轨外缘不得小于50cm,高度不大于100cm,并应堆码稳定。隧道施工中,当换用运输车型时,使用前应按车型尺寸检查洞内限界净空、安全间隙、轨道曲线半径等,使其符合安全要求。先拱后墙法施工的隧道,若用卡口梁作运输栈道,应在卡口梁下加设抬梁立柱支顶加固,栈道上应满铺木板。卡环应用粗钢筋制成焊牢,勿用铁丝替代,以保证运输安全。(二)无轨运输作业1.双线隧道全断
47、面开挖施工可采用无轨运输,使用的运输车辆应选用带净化装置的柴油机车;如不超过200M的短隧道且施工通风良好,经测定可以达到洞内防尘标准时,也可采用汽油机车运输。2.洞内无轨运输应经常保证路面平整,加强养护。长隧道,由于施工工期长,运输道路应铺设路面,以确保车辆安全运行。洞内车辆行车速度:施工作业地段正常行驶不得超过10Km/s,有牵引车及13会车时不得超过5Km/s;在非作业地段有牵引车行速不得超过15Km/s,会车时不得超过10Km/s。3.车辆行驶中严禁超车。会车时,应做到空车让重车,重车应减速行驶;斜井车辆行驶中应下坡车让上坡车,两车厢间至少保持50cm的安全距离。禁止碴料超负荷装运,防
48、止车辆上坡碴料坍落堵路。同向行驶的车辆,两车前后至少保持20M的距离,洞内能见度较差的,应加大间距。洞内车辆相遇或发现洞内有行人时,应闭大灯,改用小光灯或近光灯。车辆起动前应注意了望并鸣笛,进出洞口应鸣笛示警但不使用高音喇叭。洞内倒车与转向,必须开灯鸣笛或有专人指挥。进出洞人员应走人行道或靠边行走,不得与机械或车辆抢道,不准扒车、追车或强行搭车。4.洞口、平道狭窄的施工场地,应设置“缓行”标志,必要时应设置防护人员指挥交通。凡停放在接近车辆行车限界的施工设备与机械,应在外缘设置低在红色闪光灯,组成限界显示设施。5.洞外卸碴场地应保持4%的上坡段,并应在碴堆边缘80cm处设置挡木,危险倒车卸碴场
49、应派人指挥,以防车辆倒车卸碴时陷车或翻车。第四节 新奥法施工安全技术措施一、新奥法施工基本要点新奥法概念于50年代奥地利学者LV拉布希维兹教授提出的,它是一项修建隧道和地下工程的新技术,是应用岩体力学的理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则,要点可归纳为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。1.开挖作业多采用光面爆破和预裂爆破,并尽量采用大断面或较大的断面开挖,以减小对围岩的扰动。2.隧道开挖后,尽量利用围岩的自承能力,充分发挥围岩自身的支护作用。3.根据围岩特征采用不同支护类型和参数,及时施作密贴于围岩的柔性喷射混凝土和锚杆的初期支护,以控制围岩的变形和松弛。4.在软弱破碎围岩地段,使断面及时闭合,以有效地发挥支护体系的作用,保证隧道的稳定。5.二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的,围岩的支护结构形成一个整体,因而提高了支护体系的安全度,并不增加衬砌的厚度。6.尽量使隧道周边轮廓圆顺,避免棱角突变处应力集中。7.通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测,合理安排施工程序,进行设计变更及日常的安全施工管理。这种方法施工,极大地改善了围岩抗剪支护承载能力