高低温隧道专项施工方案.doc

XXX隧道东乾斜井地热地段专项施工方案1.编制范围和编制依据1.1 编制范围XXX隧道东乾斜井段地热段。1.2编制依据（1）XXX隧道设计图（2009年8月）；（2）XXX隧道出口段实施性施工组织设计；（3）铁路隧道施工技术规范（TB10204-2002）；（4）铁路工程施工技术手册； (5) 铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）；（6）高温作业分级（GBT 4200-2008）；（7）工业企业设计卫生标准（GBZ 1-2010）；（8）职业性中暑诊断标准（GBZ 41-2002）；（9）现场实际施工情况，本单位类似工程施工经验、施工水平、资源情况及其它有关规定。2.工程概况2.1XXX隧道工程概况新建向（塘）莆（田）铁路XXX隧道，为双洞单线隧道。由我标段（FJ-3B标）施工的XXX隧道出口段，起讫里程：左线DK430+843DK438+433，全长7590米；右线DK430+843DK438+415，全长7572米；东乾斜井一座，设计长度1555m，与正洞相交里程为DK433+500，综合坡度8.2%，隧道洞身最大埋深638m，XXX隧为XXX铁路重点控制性工程之一。2.2隧道的地质情况隧道处于闽东火山断坳带的福安平和北东向火山喷发带中段，位于福建东部重力梯度带上。从中元古代至今，经多期次的构造变动、岩浆活动及变质作用，形成了北东、北西及南北向为主的基本构造格架。隧道及其两侧1 km范围内发育的地层主要有中元古界葛坑组（Pt2g），二叠系下统童子岩组下段和上段（P1t1、P1t3）（煤系地层）、上统翠屏山组（P2cp），侏罗系上统长林组（J3c）、南园组第二段（J3n2）和第三段（J3n3）。另外，在山间谷地、洼地及山坡地表上还零星分布有第四系冲洪积（Qal+pl）和残坡积层（Qdl+el）。区内构造主要表现为断裂构造和裂隙密集带，褶皱不发育。2.3.隧道地温测试和预测情况在正常情况下，XXX隧道无地温危害，但是在深孔Jz-IV08-深4的孔内测试中，孔深417.5m以下出现地温梯度异常，达14/100m，说明本隧道局部地段可能存在地热异常区，建议对埋深大于420m的地段：DK436+380+810、DK433+650DK434+060里程段，在施工过程中，加强地温监测及预防，防止造成人身伤害。3.隧道施工情况由我标段施工的XXX隧道出口段，2008年12月1日正式开工，共设出口和东乾斜井两个工区，其中东乾斜井井身1555米于2009年7月28日施工完毕，正式进入正洞施工，斜井与正洞相交里程为DK433+500。进入正洞后共设4个工作面，即：左线进口方向、左线出口方向、右线进口方向、右线出口方向。自2009年9月开始，由我标段施工的XXX隧道东乾斜井正洞掌子面施工环境温度逐步升高，且随着开挖施工的进行，洞内环境温度升高和潮湿现象逐渐加剧，导致洞内作业人员频繁出现中暑、脱水和晕倒现象，影响隧道正常施工。我部采用TC-02C型便携式智能测温仪对隧道内岩温及空气温度进行检测，检测结果：洞内空气温度值32.5、岩温值34.2。进入正洞向左右线进出口方向，隧道埋深较大，最大为510m，依据设计资料，我部管段出现地温梯度异常，隧道施工可能进入地热异常区。为此我部制定了XXX隧道地热地段专项施工方案。4.地热判定依据及标准铁路工程施工技术手册隧道明确指出，隧道内工人作业地点空气温度不得超过28；国务院1982 年颁布的矿山安全条例第53 条规定: 井下工人作业地点的空气温度不得高于28 ；水利水电工程施工组织设计规范( SL 3032004)规定洞室内平均温度不应超过28 ，我国铁道部规定隧道内气温不得超过28 ，因此，可将洞内空气温度28 做为隧道地热判定的临界值。根据我部隧道实际施工测得的空气温度值及岩温值，可判定我部隧道施工属地热环境下作业。5.地热环境下作业的危害地热环境下作业的危害主要表现在以下几点:(1) 恶化施工作业环境，降低劳动生产率，并严重威胁到施工人员的健康和安全；(2) 影响到施工及建筑材料的选取，如耐高温炸药、止水带、排水盲管及防水板等； (3) 产生的附加温度应力还可能引起衬砌开裂，对衬砌结构的安全及耐久性不利；(4) 洞室内的高温高湿将导致机械设备的工作条件恶化、效率降低、故障增多。6.地热地段隧道施工方案6.1总体方案为保证隧道施工人员进行正常的安全生产，达到我国有关部门对隧道施工作业环境的卫生规定标准，使隧道内温度达到铁道部规定的不超过28的要求，需对隧道施工出现的地热环境采取降温措施，结合现场实际施工情况，我部采取通风和洒水及通风与洒水相结合的降温措施，同时采取合理调整施工工序作业时间、增加作业工班和作业人员及其它措施，从而达到降温施工的目的。6.2空气温湿度及岩温检测隧道施工过程中，为时刻掌握洞内温湿度情况，预防地热给施工带来的危害，我部安排专人对洞内空气温湿度及岩温进行检测。 岩温检测钻孔部位示意图检测设备：温湿度计、TC-02C型便携式智能测温仪。TC-02C型便携式智能测温仪的参数表参数仪器名称检测精度量程分辨率操作环境温度智能测温仪0.1-301000.1-2050检测部位及频率：距掌子面30m单侧边墙部位，随着开挖施工的进行，每50m检测一次空气温湿度及岩温。检测方法：用YT-28型风枪在边墙上钻孔，钻孔深度为2m左右，并清理干净，将测温探头的插头插入主机插座中，按下电源开关，然后手持探头的插头插入孔中，约5分钟左右在主机上读取数据，即为岩温值；将温湿度计直接放置于洞内地热空气环境中5分钟后读取数据，即为空气温湿度值。6.3加强通风施工方案根据隧道开挖施工进度及地热段出现情况，我部采取四阶段通风施工方案：第一阶段:斜井井身通风，采取压入式机械通风，斜井施工独头掘进150m时，在斜井口安装1台2110Kw的轴流风机，利用直径为1.8m的通风管将洞外新鲜空气送至工作面，供应工作面新鲜空气，为施工提供良好的施工条件（见附图1 XXX隧道东乾斜井工区施工通风第一阶段示意图）。第二阶段：斜井井身施工完成进入正洞后，划分为四个工作面，承担任务:左线进口2657m，左线出口1252m，右线进口2657m，右线出口1252m，为满足四个工作面所承担施工任务通风的需要，正常施工环境下，确保全断面开挖时工作面风速不小于0.15m/s的要求，采用压入式通风，经计算需配置1台2185Kw的轴流风机供应左右线进口方向工作面新鲜空气，1台2110Kw的轴流风机供应左右线出口方向工作面新鲜空气（见附图2 XXX隧道东乾斜井工区施工通风第二阶段示意图）。第三阶段：隧道开挖进入正洞施工后，洞内四个工作面环境温度不断上升，经检测洞内空气温度值为32.5，湿度值为87%，岩温值为34.2，我国铁道部规定隧道内气温不得超过28，因此可判定隧道开挖施工进入地热地段，需采取相应的降温措施，原第二阶段通风方案不能满足洞内通风需要，需将2110Kw的轴流风机改为2185Kw。为了消除斜井与正洞交汇处形成涡流现象，加速风速，在斜井与正洞交叉口及井身，正洞左右线进出口方向，20#横通道内分别设置一台37Kw的射流风机辅助通风，在施工作业台架上合理设置小型风机或风扇，加强局部风流速度，以加快洞内空气流通速度，达到降温的目的（见附图3 XXX隧道东乾斜井工区施工通风第三阶段示意图）。第四阶段:随着正洞左右线进出口方向开挖施工的进行，我部每50m做一次洞内空气温湿度及岩温检测，根据测得数据表明地热段落也在不断延长，为确保地热段开挖工作面的空气流通速度不小于0.3m/s，经计算第三阶段通风方案紧能满足左右线进出口方向800m范围内通风的需要，计算式如下：1、风量计算 按洞内允许最低风速计算：Q1=VminAmax=0.1581.4560=733.05m3/min 按洞内最多作业人数计算：Q2=3MK=3601.2=216m3/min 按排除炮烟计算： 风筒漏风系数:稀释炮烟达到允许浓度所需隧道长度(m):m 通过Q1、Q2、Q3比较，取最大通风量为Q=733.05 m3/min。 漏风计算：Q需=PQ=1.394733.05 =1021.872 m3/min故供两个作业面通风，需通风机提供风量为2Q需=2PQ=2043.74m3/minSDF(C)-No14轴流风机，功率为2185Kw，压力为10786860 Pa2H总(500.36 Pa)，高效风量为4116 m3/min2Q需(2043.74 m3/min)，因此风机选用SDF(C)-No14型轴流流风机，配以1800mm软质风管，满足工作面通风要求，2、通风管出口风量按左右线进出口方向进入正洞800m计算：Q出口=Q机-Q机P100L/100=4116-41161.2%2355/100=2952.82m3/min故每个作业面通风管出口风量Q = Q出口/2=1474.41 m3/min Q需(1021.872 m3/min)3、工作面风速：V=Q/S=1474.41/81.45/60=0.3m/s以上计算可知，左右线进出口方向进入正洞800m，工作面风速为0.3m/s，0.3m/s是地热段通风要求的临界风速，若采用第三阶段通风方案，将不能满足左右线进出口方向进入正洞大于800m的工作面通风需要，经过我部对通风方案进行优化，决定采用巷道式通风方案。通过轴流风机和直径1.8m的通风管将洞外新鲜空气输送到右线进出口方向，右线进出口方向的污浊空气通过临近工作面的横通道经左洞及斜井排出洞外，其间将已施工过的除临近工作面的其它横通道全部砖砌封闭，以便左右洞形成一个空气大回流。为加强工作面通风及加快洞内空气流通速度，需在右洞进出口方向安装275Kw、1110Kw、155Kw的移动式轴流风机，随着开挖工作面向前移动，分别供应左右线进出口方向工作面通风，根据开挖施工进度，在正洞及斜井内每400m安装一台37Kw的射流风机，以加快洞内污浊空气的排出速度，从而达到降温目的，改善洞内作业环境的效果（见附图4 XXX隧道东乾斜井工区施工通风第四阶段示意图）。6.4洒水降温措施为防止地热危害作业人员的安全和健康，改善洞内施工环境，提高工作效率，我部采取洒水降温措施，具体如下:1、工作面洒水降温。利用进洞高压水管，每个工作面配备5个高压喷头，采用大量水对开挖面进行喷洒降温，同时起到降尘作用。隧道开挖爆破后，立即对新开挖揭露的岩面岩渣、进行喷洒地下水（隧道洞室正常地下水水温为22左右）降温，降低岩渣的温度，减缓岩渣和岩面向空气中大量散热，减少热源，有效降低洞内的空气温度，为优化作业环境创造条件。2、洞内地热段洒水降温。对已开挖施工过的初期支护、衬砌砼表面等，我部采取配备2辆移动式洒水车、4台高压水枪，且每辆车安排专人3名，循环对隧道初支、衬砌砼表面及洞内空气进行洒水，确保喷洒面湿润，温度不在上升，从而达到降温目的。6.5增加作业工班和作业人员在地热环境中施工时，工人易发生维生素、水分及盐类的缺乏，对此需进行及时充分的补充，为恢复疲劳，需在适温、适湿的环境下充分的休息。根据隧道内的实际施工环境、劳动强度和劳动效率，合理安排高温作业时间，确定适当缩短劳动工时，增加劳动人数，增加施工作业工班，并在掘进台架、防水板台架、衬砌台车上安装风扇，加强施工人员密集地段的空气流动，保证施工人员的健康和安全，确保施工生产顺利进行。6.6其他措施6.6.1加强对中暑症防治措施的培训学习加强对洞内作业人员进行培训学习中暑症的防治措施，洞内若出现地热现象，使中暑人员能够得到及时有效的救助。中暑症可分为热痉挛症、热虚脱症和热射症三种类型，其症状及处置如下：热痉挛：由于出汗过多，体内的水分、盐类丧失而引起。其症状为在作业中和作业后，发作性肌肉痉挛和疼痛。对此症应采取充分地摄取水和盐类予以缓解症状。热虚脱：由于循环系统失调而引起。其主要症状为血压降低、速脉、水脉、头晕、头痛、呕吐、皮肤苍白、体温轻度上升。采取的措施是，循环器官有异常的人员严禁参加施工。对有症状者增加补水次数，并在阴凉处静卧休息。热射症：由于体温调节中枢失调，体温上升。症状为：体温高、兴奋、乏力和皮肤干燥等。采取的措施，对高温不适应者应避免在洞内作重体力劳动。在高温施工地段采用冷水喷雾等方法降温，必要时对患者可采取医疗急救处置。6.6.2合理安排高温作业时间根据洞内的高温程度、劳动强度和劳动效率，确定劳动工时，以保证施工人员的健康和安全。 6.6.3加强对作业人员的健康管理有高血压、心脏病的患者，由于高温作业有引起症状恶化之虞；疲劳、空腹、睡眠不足、酒醉等容易诱发中暑症，对此类人员应禁止参加劳动。在高温作业时，易发生维生素、水分、盐类的不足，对此需进行充分的补充。为恢复疲劳，在适温适湿的环境下休息，或充分地进行卧床休息。6.6.4配备防中暑物质及药品给每个施工作业人员分发一定数量的防治中暑药物，清凉油、风油精、藿香正气水等。6.6.4加强对设备的维修和养护地热地段，温度的升高可造成设备性能降低和橡胶部件的提前老化。施工中应加强设备自身的排热性能，提前配备或更换易老化的部件，防止因高温造成设备损坏，影响施工的正常进行7.成立地热段施工应急组织机构7.1地热应急组织体系7.2组织机构组 长：朱 锴（项目经理） 电话组长：罗祖江（项目书记） 电话 员：张海勇（总工程师） 电话 鹏（安质部部长） 电话晓光（工程部部长） 电话志阳（物质部部长） 电话承局（架子1队队长） 电话承景（架子2队队长） 电话急救援小组下设应急救援办公室，负责各部门之间的沟通与协调，王福良任应急救援办公室主任，电7.3预防与应急地热危害预防措施根据大量的调查研究资料显示，当隧道内空气温度超过28时，在不同的风速和相对湿度的情况下，均会对健康、安全和生产造成影响，超过30，开始出现中暑晕倒和中暑死亡事故。所以针对洞内空气温度，每循环由现场专职安全人员，在响炮后掌子面30m范围附近进行量测，同时加强通风和洒水降温，以确定工人作业的适宜时间。地热中暑判断前兆：患者大汗、口渴、头晕、耳鸣、恶心、心慌、四肢无力、疲惫、精神不集中、动作不协调，这是发生中暑的前兆。轻度中暑：除有以上症状外，病人面色潮红或苍白，胸闷，皮肤灼热，体温38.5以上。重度中暑：患者谵妄、痉挛、昏迷、皮干无汗、体温在40以上 或出现休克。当现场专职安全员发现有工人出现以上征兆时，立即打电话通知洞外准备启动预案，同时将患者撤离到安全区域。同时拨打项目部办公室24小时联系电话，逐级上报。7.4加强应急处理措施在高温条件下施工除采用降温措施外，还应注意中暑症的防治工作。加强施工人员中暑情况下的应急处理措施，解决现场应急情况。当发现有工人因地热中暑，现场应立即采用以下急救方法： 立即将病人移到通风、阴凉、干燥的地方，如走廊、树荫下。 使病人仰卧，解开衣领，脱去或松开外套。若衣服被汗水湿透，应更换干衣服，同时开电扇或开空调（应避免直接吹风），以尽快散热。 用湿毛巾冷敷头部、腋下以及腹股沟等处，有条件的话用温水擦拭全身，同时进行皮肤、肌肉按摩，加速血液循环，促进散热。 意识清醒的病人或经过降温清醒的病人可饮服绿豆汤、淡盐水，或服用人丹、十滴水和藿香正气水（胶囊）等解暑。 一旦出现高烧、昏迷抽搐等症状，应让病人侧卧，头向后仰，保持呼吸道通畅，同时立即拨打120电话，求助医务人员给予紧急救治8.安全保证措施1、及时对所有工人进行地热专题安全教育、培训。2、设置专职现场专职安全员，实行24小时分班值班制度，及时利用在两侧的拱腰、边墙的钻爆孔、在孔内以岩温计实测岩温，利用气温计实测洞内外温度。3、严格按照技术交底要求进行施工，遵循各种规章制度。4、加强管理，洞口设置门岗，坚持24小时值班，