隧道穿越管道平安施工技術(shù)

1、隧道穿越管道平安施工技術(shù)摘要：陜京三線黃河隧道兩頭斜向角度大、距離長(zhǎng)、作業(yè)空間狹小等。大型、重型的經(jīng)常使用施工機(jī)械設(shè)備在隧道施工進(jìn)程中無(wú)法正常利用，只能通過(guò)自制設(shè)備進(jìn)行管道焊接安裝。合理組織施工是平安、順利完成隧道內(nèi)的運(yùn)布管、管道組焊和附屬設(shè)施的安裝的關(guān)鍵。本文以陜京三線黃河隧道管道施工為例，對(duì)隧道穿越平安施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。關(guān)鍵詞：隧道穿越；長(zhǎng)輸管道；管道安裝；安全施工中圖分類(lèi)號(hào)：u45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1 工程概況第八堡黃河隧道位于陜晉交界，是陜京三線的咽喉工程。如圖1所示，西岸斜向長(zhǎng)度為465m，傾角為28°，東岸斜向長(zhǎng)度為409m，傾角為25°,平巷長(zhǎng)度為644

2、ml坡度為,隧道總長(zhǎng)度為1518m隧道斷面采直墻半圓拱形，凈寬為3ml墻高為，拱高。隧道內(nèi)管道規(guī)格為01016X,設(shè)計(jì)壓力10mpa隧道內(nèi)管道架設(shè)在管墩上，間距為20m共75個(gè)支墩；在斜巷進(jìn)出口處、斜巷中部別離設(shè)錨固墩，共4個(gè)。圖1黃河隧道縱面圖2 主要施工過(guò)程隧道內(nèi)布管(1) 利用制作運(yùn)管小車(chē)進(jìn)行布管。運(yùn)管小車(chē)如圖2所示。圖 2 運(yùn)管車(chē)運(yùn)管(2) 自制運(yùn)管小車(chē)用于運(yùn)管。制作小車(chē)時(shí)管底距離地面高度控制在500mm以內(nèi)。(3) 在隧道口外設(shè)25t吊車(chē)一臺(tái),專(zhuān)門(mén)用于將鋼管吊上小車(chē),操作時(shí)注意保護(hù)管口及防腐層,管子裝上小車(chē)后,用倒鉤將管子固定在運(yùn)管小車(chē)上。(4) 在隧道口外設(shè)一臺(tái)10t卷?yè)P(yáng)機(jī)，用于牽

3、引運(yùn)管小車(chē)，斜向段采用卷?yè)P(yáng)機(jī)控制下坡速度。(5) 運(yùn)管小車(chē)到達(dá)位置后,用自制的龍門(mén)架吊住管材,人工拉緊倒鏈,使管段脫離小車(chē)后,撤出運(yùn)管小車(chē),再將管段回落放到臨時(shí)土袋管墩上,完成單根管段的運(yùn)、布管。用卷?yè)P(yáng)機(jī)把小車(chē)?yán)?將其余鋼管逐根運(yùn)送到焊接位置。隧道內(nèi)的通風(fēng)由于隧道較長(zhǎng),焊接時(shí)產(chǎn)生的煙霧較多,在隧道內(nèi)采取強(qiáng)制通風(fēng)措施,在隧道口處設(shè)置通風(fēng)機(jī),通風(fēng)管通入隧道中部。通風(fēng)機(jī)選用大功率排風(fēng)扇,設(shè)置在出口處不影響其它施工操作的位置處，黃河隧道通風(fēng)機(jī)如圖3所示。還可以在隧道的一端用通風(fēng)機(jī)送風(fēng),另一端設(shè)置一臺(tái)通風(fēng)機(jī)抽吸,強(qiáng)制隧道內(nèi)的空氣流動(dòng)。圖3黃河隧道進(jìn)口通風(fēng)機(jī)隧道內(nèi)的照明隧道內(nèi)的施工照明采用36v低壓線路

4、,施工中確保用電安全。照明線路架設(shè)在不影響管道施工的隧道上方位置。為防止隧道內(nèi)距離過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致照明電壓不足，每200米設(shè)置一臺(tái)行燈變壓器。在隧道內(nèi)每隔40米配備一臺(tái)應(yīng)急照明燈。在隧道進(jìn)出口加強(qiáng)照明作為隧道照明過(guò)度的組成部分人工光過(guò)渡，其目的是避免施工人員在進(jìn)出隧道時(shí)，人眼對(duì)光線明暗的突然轉(zhuǎn)變不適應(yīng)。管道組對(duì)焊接（1）平巷組焊采用前后兩個(gè)自制龍門(mén)架將布好的管材組對(duì)、焊接。每道焊口使用兩臺(tái)焊機(jī)，放在自制的小推車(chē)上，方便電焊機(jī)的運(yùn)送，防止電焊機(jī)因地面潮濕連電。如此形成流水作業(yè)，加快焊接進(jìn)度。（2）斜巷組焊在斜巷，運(yùn)管車(chē)與龍門(mén)架設(shè)計(jì)成一體形式。管材運(yùn)送到組對(duì)位置后，直接利用龍門(mén)架將管材吊起組對(duì)。管材的上

5、下調(diào)整利用龍門(mén)架進(jìn)行，前后調(diào)整利用卷?yè)P(yáng)機(jī)的收放完成，左右使用一個(gè)10t千斤頂調(diào)整。待管材焊接至可以達(dá)到起落強(qiáng)度，用50t千斤頂在管口后方小幅度支起，撤出運(yùn)管車(chē)，墊上枕木。然后再運(yùn)管組焊。（3）彎頭和錨固法蘭的組焊彎頭組焊是隧道內(nèi)管線安裝的難點(diǎn)，也是隧道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。彎頭長(zhǎng)度短，存在很大的角度，組對(duì)過(guò)程難度很大。根據(jù)彎頭位置固定，可以將龍門(mén)架焊在轉(zhuǎn)角處軌道外側(cè)使用，焊接牢固。運(yùn)管小車(chē)將彎頭運(yùn)送到轉(zhuǎn)角位置，然后用之前焊好的龍門(mén)架進(jìn)行吊裝組對(duì)，焊好后再將龍門(mén)架拆除。4、圖5所示，可以先將錨固法蘭預(yù)制在直管上，用運(yùn)管車(chē)將預(yù)制管送下，在隧道斜巷內(nèi)進(jìn)行組對(duì)、焊接。圖4運(yùn)管車(chē)運(yùn)管圖5錨固法蘭的組焊隧道內(nèi)斜

6、向段支架的安裝在隧道內(nèi)管道焊接完成后，及時(shí)進(jìn)行焊口的檢測(cè)工作，在確認(rèn)管道焊口合格后，進(jìn)行管道補(bǔ)口作業(yè)。隧道內(nèi)管道補(bǔ)口完成后，進(jìn)行隧道管道支墩的澆筑工作，并及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待管道支墩的強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除臨時(shí)支墩，將管道按照設(shè)計(jì)圖紙的要求用不銹鋼管卡固定在管道支墩上，最后澆筑管道錨固墩。圖6為黃河隧道斜巷斷面圖。圖6黃河隧道斜巷斷面圖3安全保證措施安全用電（1）施工現(xiàn)場(chǎng)和隧道內(nèi)的臨時(shí)電源用絕緣良好的橡皮線或塑料線,貼隧道墻壁架設(shè)一定的高度,不準(zhǔn)用金屬線綁扎電線。（2）接電操作要由具備資格的專(zhuān)業(yè)電工操作。操作時(shí)要有旁人監(jiān)護(hù)，不得單獨(dú)作業(yè)。（3）要對(duì)電路定期檢查，看是否有線路老化、電器元件是否能正常使

7、用，及時(shí)排除故障。自制設(shè)備安全校核（1）對(duì)使用鋼絲繩進(jìn)行校核卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引用鋼絲繩一般選用鋼芯6X19鋼絲繩。依照強(qiáng)度要求,鋼絲繩應(yīng)知足如下條件：fwq/(n/kg)(1)q=6Ep式中：f為卷?yè)P(yáng)機(jī)的額定牽引拉力，t；q為鋼絲繩的破斷拉力，kn；少為鋼絲捻制不均折減系數(shù)，對(duì)6X19繩，少=;12P為鋼絲繩規(guī)格表中提供的鋼絲破斷拉力的總和，kn;查gb/t8918-1996鋼絲繩得6X19鋼絲破斷拉力的總和p為302kn。經(jīng)校核計(jì)算，得鋼絲繩的破斷拉力為，即A10t,符合利用要求。(2)對(duì)自制龍門(mén)架進(jìn)行校核施工過(guò)程采用自制龍門(mén)架進(jìn)行安裝如圖7所示。圖7用自制龍門(mén)架進(jìn)行組焊對(duì)龍門(mén)架的安全性進(jìn)行校核計(jì)算

8、。對(duì)龍門(mén)架的天梁進(jìn)行受力分析如圖7(a)所示。根據(jù)每根管材自重，可知龍門(mén)架每根立柱承受的壓力。ad梁受到壓縮和彎曲的組合作用，其軸力圖與彎矩圖如圖8(b)、(c)所示，危險(xiǎn)截面為b、c和e截面。圖8梁的內(nèi)力和應(yīng)力分析圖梁的橫截面為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其抗彎截面系數(shù)為wz=R（d3-d3）/32=x103mm3梁的截面積為a=兀（d2-d2）/4=Xl03mm2查表得45#i岡材的抗拉強(qiáng)度為600mpa可認(rèn)為許用強(qiáng)度g=600mpa。對(duì)于b、c最大彎曲正應(yīng)力為(6) bmax=f/a+mb/wz=x103/x10-3+X103/X10-6=477mpaco滿足要求。對(duì)于e最大彎曲正應(yīng)力為(7) emax=

9、f/a+mb/wz=x103/x10-3+x103/x10-6=wa滿足要求。安全制度管理（1）工程開(kāi)工前，由項(xiàng)目部hse監(jiān)督員和機(jī)組hse監(jiān)督員對(duì)所有參與隧道施工的人員進(jìn)行培訓(xùn)和安全教育。（2）隧道口處設(shè)置明顯的安全標(biāo)志和警示標(biāo)牌、警戒繩等。（ 3）斜向段的施工屬高空作業(yè),工作人員必須穿戴好安全保護(hù)帶,并在可靠之處施工。（ 4）在隧道外備用一臺(tái)客貨專(zhuān)用車(chē),以備發(fā)生緊急情況時(shí)使用此車(chē)任何人不得作為它用。（ 5）建立并嚴(yán)格執(zhí)行隧道進(jìn)出登記制度，所有進(jìn)入隧道施工及參觀、檢查人員必須經(jīng)授權(quán)許可，并進(jìn)行登記。參與隧道施工的人員按照規(guī)定穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品，所有人員參加班前安全會(huì)議，否則不允許進(jìn)入隧道內(nèi)施

10、工。（ 6）隧道施工前，由項(xiàng)目部專(zhuān)職hse監(jiān)督員組織施工機(jī)組長(zhǎng)、機(jī)組hse監(jiān)督員、技術(shù)員等人員對(duì)隧道施工用設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)進(jìn)行檢修維護(hù)，以確保施工設(shè)備正常運(yùn)行。（ 7）在隧道內(nèi)安裝照明、強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)施時(shí)，要作好臨時(shí)照明、通風(fēng)。隧道內(nèi)施工的同時(shí)加強(qiáng)通風(fēng)措施，并隨時(shí)檢測(cè)隧道內(nèi)氧氣及有害煙塵的濃度，發(fā)現(xiàn)超出規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知施工人員撤離，以確保隧道內(nèi)施工人員的安全；隧道內(nèi)的動(dòng)力及照明線要保證其絕緣良好，動(dòng)力線安裝在洞壁遠(yuǎn)離施工操作面的地方，以避免觸電事故的發(fā)生。（ 8）只要有人進(jìn)入隧道作業(yè)，就必須打開(kāi)照明設(shè)施和強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)。（ 9）在辦公室、卷?yè)P(yáng)機(jī)室和洞內(nèi)施工作業(yè)面上配置步話機(jī)，保證隧道兩端和隧道內(nèi)部施工作業(yè)面的通訊暢通。（10）管線就位前由項(xiàng)目部hse監(jiān)督員會(huì)同施工機(jī)組長(zhǎng)、機(jī)組hse監(jiān)督員、技術(shù)員檢查龍門(mén)吊架、吊具的安裝情況，并重點(diǎn)檢查吊架