安全防灾报警及逃生系统在马鹿箐隧道的应用

1、安全防灾报警及逃生系统在马鹿箐隧道的应用 李生华（中铁十一局集团公司宜万铁路27标段工程指挥部）摘要：本文介绍在复杂岩溶风险隧道中设置安全防灾报警及逃生系统的应用实例，通过各个子系统的综合运用，达到规避和降低安全风险，保障施工安全的目的。关键词：隧道施工安全 防灾报警 逃生系统随着“中长期铁路网规划”的实施和国家基本建设投资计划的调整，我国的铁路建设进入了一个全新的发展时期，形成了新一轮铁路建设高潮。长大和特长隧道建设越来越多，随之而来是安全风险越来越大。安全防灾报警及逃生系统作为规避和降低安全风险的有效安全设施，在宜万铁路一、二级风险隧道中普遍运用。目前，安全防灾报警及逃生系统在铁路隧道施工

2、中还仅仅是一种探索和尝试，其研究工作也还刚刚起步。本文介绍安全防灾报警及逃生系统在铁路隧道施工中应用的一个实例。1 .工程概况宜万铁路马鹿箐隧道是全线八座级风险隧道之一，位于湖北省恩施市屯堡乡和利川市团堡镇境内，线隧道长7879米，线隧道长7850米；在隧道进口位于平导左侧20m设置泄水洞一座，全长4701m。隧道线路为紧坡越岭，隧道内为单面坡，坡度为15.3%。马鹿箐隧道地质极为复杂，主要为碳酸岩地层，岩溶漏斗、落水洞、岩溶管道、溶缝、地下廊道、暗河系统普遍发育，岩溶强烈发育，岩溶水文条件地质复杂，并伴有瓦斯、地应力、地温、岩爆等不良地质。隧道主要处于岩溶水平循环带和深部渗流带，管道岩溶水系

3、统极为复杂，出口为反坡施工。在施工中多次遭遇岩溶溶腔特大突水突泥，施工难度和安全风险极大，被专家称为我国铁路建设史上最大涌水隧道。2. 安全防灾报警及逃生系统设置2.1电视监控系统为更及时、更直观地掌握掌子面情况，我们分别在洞口、隧道、线正洞、平导、泄水洞各掌子面及逃生通道内安装了电视监控系统。摄像机为带防护罩的CCD高速球型低照度一体化机，传输通道采用六芯同轴视频电缆和光纤；为避免爆破石碴造成毁损，摄像机安装位置一般距掌子面后方50100米处，并设置必要的防护设施。洞外设立安全监控指挥中心，数字硬盘录像机和视频监视器均置于安全监控室内，配备专人负责24小时监控。2.2电话通信系统本系统的作用

4、一是提高施工效率，二是提高反应速度。按设计要求，我们在隧道、线正洞、平导、泄水洞掌子面及衬砌台车等处设置共电电话分机，在洞外安全监控室内设置电话集中机，构成电话防灾报警通信网络。施工期间，考虑到洞内点多、线长，施工作业环境复杂，电话受潮通话不畅，维护工作量大等缺陷，进口工区2006年10月引入了无线通讯系统，泄水洞各掌子面与、线正洞及洞外值班室能够随时保持联络。2008年“4.11”、“4.19”、“5.10”等多达12次大规模的突水灾害后，进口工区电话防灾报警通信系统被摧毁。恢复施工时，经过反复比较、论证，洞内除安装固定电话分机外，又投入十余万元在洞口建立移动通讯基站，将恩施联通公司移动信号

5、引入洞内，实行有线和无线通讯系统互补，使通讯系统可靠性能提升，确保了洞内通讯时时畅通。2.3施工防灾报警系统由应急报警开关、声光报警器和报警总控显示装置组成。在洞外安全监控室和每个掌子面附近安装，其余地段以每隔240m间距安装，固定在洞壁一侧2.22.5m处。各报警装置互为中继，通过、线正洞之间横通道进行迂回连接一次，实现互联互通。只要一处按下报警开关，洞内外各处报警器均能发出报警信号。为提高系统可靠性，隧道进出口工区各增设了一套红外无线遥控报警系统，通过报警器主机与声光报警系统串联，由遥控开关控制。报警装置遥控器由掌子面安全员随身携带，最大遥控距离为200米，一旦发现险情，安全员能够及时按下

6、遥控器，发出报警信号。2.4应急照明系统应急照明灯具为自带蓄电池应急照明灯，灯具应急照明时间为90分钟，灯具容量每盏为20W。分别设置在正线隧道、平导、横通道、泄水洞内。正线隧道、平导、泄水洞每隔40m设一盏，横通道出入口各设一盏。应急灯具直接安装在既有220V施工照明线路上，正线隧道应急照明灯安装距轨面2.5m，平导、泄水洞及横通道应急照明灯安装距地面2m。2.5安全逃生系统2.5.1安全绳：在隧道顺坡地段即隧道进口、线正洞、平导、泄水洞通长设置安全绳，安全绳采用不小于20mm的麻绳或尼龙绳，设置高度1.2米。2.5.2救生用品：在隧道进出口各掌子面按照施工人员数量配备救生衣、救生圈确保每人

7、一套。在洞口值班室另备氧气瓶、药品、担架等急救物品。2.5.3逃生爬梯：逃生爬梯采用50钢管制成，钢管间采用扣件连接牢固。爬梯采用22砂浆锚杆锚固在岩壁上。安装位置在进口顺坡段掌子面与距其最近的逃生横通道之间，设置间距50m。共设置四处：第一处距掌子面50m，隧道两侧布置，平导段每侧三个，正洞段每侧两个；第二、三、四处在隧道两侧布置，平导每侧两个，正洞段每侧一个。2.5.4安全逃生平台：根据超前地质预报情况，在顺坡隧道岩溶地段附近搭设，一般与安全逃生爬梯一并考虑。平台材料采用工20工字钢、10号槽钢、50钢管和50mm厚木板；搭设宽度等同隧道开挖宽度，长度23m，净空高度考虑不影响洞内交通运输

8、即可；平台上配置救生衣、救生圈、氧气瓶、应急医用包、强光电筒等用品。2.5.5洞内逃生横通道：在线与线之间设置。原施工图设计的横通道均作为逃生横通道；施工期间，考虑泄水洞施工风险，在泄水洞放水洞室与平导之间增设一个逃生横通道，断面尺寸3.64.0m。进行了喷锚支护和地面硬化。施工中，禁止在通道内堆放任何杂物和机具、设备，随时保持畅通状态。2.5.6逃生交通工具：根据洞内施工采用不同的交通运输方式，在掌子面附近停放车况良好的电瓶车及梭矿车各一辆或汽车一辆，作为应急逃生交通工具，司机和车辆随时待命。2.5.7安全疏散标志：根据隧道安全逃生方案确定的逃生线路规划，顺坡地段在安全绳对面沿洞壁、反坡地段

9、则在隧道一侧设置反光逃生线路指示牌，通过语言和箭头提供逃生指示信息，安装间距不得超过100米，安装高度2.0米。2.6.反坡排水系统2.6.1出口线隧道：配备了2万立方/d抽水能力的抽排水设备和材料。同时，作为全线反坡排水应急物资储备中心，储备了5万方/d以上抽排能力的机具设备和5000米排水管材。根据现场配置的排水设备和管材的机械性能，我们将设计的三级泵站抽排水优化为二级泵站排水，简化了排水程序，提高了抽排水效率。其中，二级泵站为固定泵站，位于DK256100处，安装3台QY500-50/2-90型污水泵（1台备用），单台排水能力为500M3/h，扬程为50米。安装2排200的PE管作为排水

10、管道，PE管耐压强度达到2Mpa以上，能够满足长距离反坡排水的需要。一级泵站采用一个过渡泵站、一个活动泵站代替。当掌子面与后方相邻固定泵站间距离小于500m时，在掌子面处设活动泵站，将掌子面处积水抽至相邻固定泵站排出；当大于500m时设置一过渡泵站，掌子面积水通过活动泵站抽至过渡泵站再抽入固定泵站排出。过渡泵站安装3台QY500-50/2-90型污水泵（1台备用），安装2排200的PE管作为排水管道；活动泵站选用WQL-10-7.5型潜水泵，排水能力为100M3/h，数量根据掌子面水量大小确定。我们对线洞内原有供风、供水管道进行了技术改造，在洞口和排水泵站附近增设了三通和闸阀。平时作为洞内供风

11、、供水管道使用，应急时可立即改换为排水管道使用，利用线洞内供风、供水管道增强洞内反坡排水能力。2.6.2线隧道：鉴于隧道前方与线相连的横通道均进行了砼封堵隔离，前方溶腔涌水对线施工影响彻底消除。掌子面少量施工污水由相邻的横通道排至线，再由线反坡排水系统排至洞外，故线隧道未单独安装反坡排水系统。3、安全防灾报警及逃生系统的使用及注意事项3.1为确保防灾报警及逃生系统可靠运转，整套系统应随着施工进展情况及时跟进掌子面，一般距掌子面距离50100米。为避免爆破石碴损坏系统设施，防灾报警系统应安装在距掌子面最近的避车洞内。3.2由于隧道洞内施工环境较差，加之岩溶富水隧道洞内湿度大，不仅严重影响防灾报警

12、系统工作可靠性，而且造成通信、报警、应急照明系统的使用寿命大大缩短。因此，上述系统在采购时必须挑选信誉好、质量过硬的产品；同时，采取一些如包裹防潮隔离措施来延长系统的使用寿命。3.3应组织必要的教育和培训，使每位现场技术、管理人员必须熟练掌握系统的工作性能、用途及使用；每位施工人员则必须了解系统的用途和使用。原则上每月应选择适当机会组织一次逃生演练，一方面检验整套系统的工作可靠性，同时，提升施工人员对安全风险的认识和系统使用的熟练程度。3.4要配备专班负责系统的日常维护工作，系统维护人员应坚持每天对应急照明、通讯、报警等系统进行巡查，发现工作不正常的器件应及时维修或更换，确保系统完好和工作运转正常。物资部门应作好应急照明灯、电话、报警器等易损件备件计划，材料库内应始终保持一定数量的备件，确保系统部分器件损坏后能够及时更换。3.5用于视频传输的光纤较为脆弱，在移动衬砌台车、仰拱开挖、机械操作时，稍有不慎，都会造成光纤中断。因此，凡是与光纤可能有接触的施工，应编制专门的防护方案。在施工过程中，应安排人员进行指挥，确保光纤传输线路完好。4.结束语2006年“1