交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、三、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)包括平面尺寸、斷面形狀和尺寸和工程量、材料消耗量等內(nèi)容。 平面尺寸的確定確定交岔點(diǎn)平面尺寸，就是要定出交岔點(diǎn)擴(kuò)大斷面的起點(diǎn)和柱墩的位置，即交岔點(diǎn)斜墻的起點(diǎn)至柱墩的長度，定出交岔點(diǎn)最大斷面處的寬度，并計(jì)算出交岔點(diǎn)單項(xiàng)工程的長度。這些尺寸主要取決于通過交岔點(diǎn)的運(yùn)輸設(shè)備類型、運(yùn)輸線路布置的型式、道岔型號以及行人和安全間隙的要求，所以在設(shè)計(jì)前，應(yīng)首先確定各條巷道的斷面及主巷與支巷的關(guān)系，并以下述條件作為設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)平面尺寸的已知條件：所選道岔的a、b、a值，支巷對主巷的轉(zhuǎn)角；各條巷道的凈寬度、B1 、B2、B3及其軌道中心線至柱墩一側(cè)邊墻的距離b1，b2、b3。此外，尚需確定往墩

2、的寬度(一般取500mm)，軌道的曲率半徑R。交岔點(diǎn)的種類很多，在表8-2中列出了六類交岔點(diǎn)的計(jì)算圖和計(jì)算公式。其中第一類、第四類和第五類是基本的，其他類型可視為這三類的變換或組合。因此下面只討論第一類交岔點(diǎn)的計(jì)算。1單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)（圖8-58） 圖8-58 單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)平面尺寸計(jì)算圖 a轍岔中心至道岔起點(diǎn)的距離；b轍岔中心至道岔終點(diǎn)的距離；L道岔長度首先，應(yīng)根據(jù)前述己知條件求曲線半徑的曲率中心O的位置，以便以O(shè)為圓心、R為半徑定出彎道的位置。O點(diǎn)的位置距離基本軌起點(diǎn)的橫軸長度為J，距基本軌中心線的縱軸長度為H，可如下求得： （8-25） （8-26）從曲率中心O到支巷起點(diǎn)T聯(lián)一直線

3、，此OT線與O到主巷軌道中心線的垂線之夾角為，其值為： （8-27） 注意：此處之角不是原來規(guī)定的巷道轉(zhuǎn)角?；拒壠瘘c(diǎn)(預(yù)定為變斷面起點(diǎn))至變斷面（斜墻)終點(diǎn)的水平距離為P： （8-28）為了計(jì)算交岔點(diǎn)最大斷面寬度TM，需解直角三角形MTN： （8-29） 而 NM=B3sin （8-30） （8-31） 于是，自基本軌起點(diǎn)至柱墩的距離： （8-32） 為了計(jì)算交岔點(diǎn)的斷面變化，需確定斜墻TQ的斜率i，其方法是先按預(yù)定的斜墻起點(diǎn)(變斷面起點(diǎn))求算斜率i0，然后選用與它最相近的固定斜率i即： （8-33） 根據(jù)i0值的大小，選取i為0.2或0.25或0.3，個別情形可取0.15。 確定了斜墻的斜

4、率后，便可反算定出確定的斜墻(變斷面)的起點(diǎn)Q（Q點(diǎn)可在Q0右邊或左邊)及交岔點(diǎn)擴(kuò)大斷面部分的長度： （8-344）于是，變斷面(斷面加寬)的起點(diǎn)至基本軌起點(diǎn)的距離Y： Y=P-L0 （8-35）Q點(diǎn)在Q0點(diǎn)之右，Y值為正，在Q0點(diǎn)之左，Y值為負(fù)。交岔點(diǎn)工程的計(jì)算長度L，是從基本軌起點(diǎn)算起，至柱墩M點(diǎn)再延長2000，于是L=L2+2000 (8-36) 在支巷處，交岔點(diǎn)的終點(diǎn)應(yīng)取為從柱墩面算起，沿軌道中心線2000mm處，也可近似的按直墻2000mm計(jì)算。 交岔點(diǎn)的中間斷面 1交岔點(diǎn)各中間斷面的寬度，取決于通過它的運(yùn)輸設(shè)備的尺寸、道岔型號、線路聯(lián)接系統(tǒng)的類型、行人及錯車的安全要求。 2考慮到運(yùn)

5、輸設(shè)備通過彎道和道岔時邊角會外伸，與直線段巷道相比，文岔點(diǎn)道岔處的中間斷面應(yīng)加寬，加寬要點(diǎn)如下： 1)單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)：在彎道內(nèi)側(cè)加寬100。其外側(cè)因外伸值不大，可不再加寬，但若安全間隙很小，則應(yīng)加寬200。加寬范圍為道岔轉(zhuǎn)轍中心(理論中心)左邊5m和右邊1 m。 2)雙軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)，在怠岔轉(zhuǎn)轍中心前5m一段，雙軌中心線距應(yīng)加寬200mm或200mm以上，并在其左、右各設(shè)置5m過渡線段，因而在此范圍內(nèi)，巷道外側(cè)也要相應(yīng)加寬。 3)雙軌巷道單側(cè)分岔分支點(diǎn)，在道岔轉(zhuǎn)轍中心前5m一段，雙軌中心線距應(yīng)加寬300或300以上，并在其左設(shè)置5m過渡線，因而在此范圍內(nèi)，巷道外側(cè)也要相應(yīng)加寬。 4）單軌

6、巷道對稱分岔點(diǎn)，兩側(cè)均應(yīng)加寬。 5)雙軌巷道分支點(diǎn)，從彎道曲率中心向右開始加寬200mm或200m以上，并在其左設(shè)置5m過渡線，因而在此范圍內(nèi)，巷道外側(cè)也要相應(yīng)加寬。 6)雙軌巷道對稱分支點(diǎn)，從彎道曲率中心向左3m段，兩軌中心線均應(yīng)分別向外移動200mm或更多，即雙軌中心線加寬400mm或更多，并在其左也設(shè)置5m過渡線段，巷道也就要相應(yīng)加寬。 3為了施工方便和減少通風(fēng)阻力，在井底車場交岔點(diǎn)內(nèi)，一般應(yīng)不改變雙軌中心線距及巷道斷面(指邊墻加寬做成臺階狀)，這樣，在設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)時，中間斷面應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖冊中相應(yīng)的曲線段的斷面(即參考運(yùn)輸出備通過彎道或道岔時邊角外伸，雙軌中心線距及巷道寬度已加寬的斷面

7、)。 4交岔點(diǎn)中間斷面斜墻側(cè)，按選用的斜率i每米巷道遞加i米。若交岔點(diǎn)采用砌碹支護(hù)，則每米架設(shè)一架的碹胎寬度，亦應(yīng)遞加i米。 5交岔點(diǎn)中間斷面(擴(kuò)大部分)拱高的確定方法與一般巷道相同。然而，由于各中間斷面的拱高將隨凈寬的遞增而升高。為了提高斷面利用率，減少掘、支工程量，在滿足安全、生產(chǎn)與技術(shù)要求的條件下，可將中間斷面的墻高相應(yīng)遞減；也可采用調(diào)整拱形改變拱高的辦法(錨噴支護(hù)交岔點(diǎn)采用此法較為方便)，使巷道全高的增加幅度不過大(圖8-59)。降低后的墻高或調(diào)整后的拱高，在T、N、M三點(diǎn)處應(yīng)相同。這幾處的巷道斷面仍應(yīng)保證運(yùn)輸設(shè)備、行人及管線裝設(shè)應(yīng)有的安全間隙和距離，故必須按第三章中所述方法和公式對墻

8、高進(jìn)行驗(yàn)算。設(shè)變斷面部分起點(diǎn)處墻高為hB1，降低后最低處墻高為hTN，則墻高降低的斜率為： （8-37）有了值，便可求得每米墻高遞減值。T、N、M三點(diǎn)處墻高均是hTM，hTM與以B2、B3為凈寬的巷道的墻高h(yuǎn)B1、 hB3，的差值宜在200500mm。如果值過大，對碹體施工和安全都不理想；值過小，則降低墻高的意義不大。在生產(chǎn)中，為了施工方便，往往采取不降低墻高的做法。 圖8-59 交岔點(diǎn)墻高、拱高降低示意圖 a降低墻高；b降低拱高 圖8-60 交岔點(diǎn)工程量計(jì)算示意圖 交岔點(diǎn)支護(hù)厚度的確定 錨噴支護(hù)交岔點(diǎn)屬于煤礦井巷工程錨桿、噴漿、噴射混疑土支護(hù)設(shè)計(jì)試行規(guī)范規(guī)定的加強(qiáng)支護(hù)工程，因此其錨噴參數(shù)口按

9、大斷面最大寬度TM選取上限值。分支巷道加強(qiáng)支護(hù)的長度，自柱墩起35m(計(jì)算交岔點(diǎn)工程長度時，仍取為2m)。 對于砌碹交岔點(diǎn)，巷道凈寬度是由小到大漸變的，為便于施工和保證質(zhì)量，在巷道寬度變化的長度內(nèi)，按最大寬度選取拱壁厚度。分支巷道拱壁厚度，按各自的凈寬度選取。 柱墩的寬沒一般為500mm，長度視巖石條件、支護(hù)方式及巷道轉(zhuǎn)角而定，一般為13m，通常取2m。對光面爆破完整地保留了原巖體的柱墩，可按支護(hù)厚度考慮，不另加長度。 交岔點(diǎn)工程量及材料消耗量計(jì)算 交岔點(diǎn)工程量計(jì)算的范圍，一般是從基本軌起點(diǎn)至柱墩向支巷各延長2m，若斜墻起點(diǎn)在基本軌起點(diǎn)左側(cè)，則應(yīng)從斜墻起點(diǎn)開始計(jì)算，工程量計(jì)算方法有兩種，一種是

10、將交岔點(diǎn)按不同斷面分為幾個計(jì)算段，求出每段掘進(jìn)體積，然后相加(包括柱墩)；另一種是近似計(jì)算，其精度能滿足工程需要，在施工中廣泛應(yīng)用，具體算法按圖8-60進(jìn)行。1體積計(jì)算公式如下： ，m3 （8-38）式中 S1、S2、S3、STM分別為-、 -、-、T-M 斷面的凈斷面積、掘進(jìn) 斷面積或基礎(chǔ)的掘進(jìn)斷面積，；L1、g、Y分別為各計(jì)算段長度(m)。其中L1為斷面變化段長度；g為支巷延伸長度，一般為2m；Y為基本軌起點(diǎn)至變斷面起點(diǎn)的長度。 2各種材料的消耗量的計(jì)算方法與體積計(jì)算方法相同，只是將各斷面面積S換為相應(yīng)的該斷面每米拱、壁、基礎(chǔ)，充填材料消耗量Vl，V2、V3、VTM。3柱墩端壁材料消耗量計(jì)

11、算公式如下； ，m3 （8-39）式中 、分別為該斷面的拱部掘進(jìn)斷面積，； T柱墩端壁厚度，m。4粉刷面積計(jì)算公式如下： ， （8-40）式中 Sn1、Sn2、Sn3、SnTM分別為該斷面處每米巷道的粉刷面積，； 柱墩端壁的粉刷面積，。 5錨桿數(shù)量，金屬網(wǎng)面積的計(jì)算方法與粉刷面積計(jì)算相同，只是將各斷面和端壁的粉刷面積Sn，換為該斷面和端壁的錨桿數(shù)量N1、N1、N2、N3、NTM和和金屬網(wǎng)面積Sm1、Sm2、Sm3、SmTM、。按上述近似計(jì)算，柱墩可不再另計(jì)算掘進(jìn)工程量，材料消耗量加3m3即可，也有定為4m8的。 交岔點(diǎn)的作用及作用 1按1：1000的比例繪出交岔點(diǎn)平面圖。 2按1：50的比例繪

12、出主巷、支巷及最大寬度TM處的斷面圖。在TM斷面圖上，大斷面是實(shí)際尺寸。兩個小斷面和柱墩的寬度則是投影尺寸。作圖時所需尺寸可以直接在平面圖上量取，無需計(jì)算。 3作出交岔點(diǎn)斷面變化特征表，工程量及主要材料消耗量表。有些設(shè)計(jì)單位采用固定斜率法定斜墻位置，因而不再列出交岔點(diǎn)斷面變化特征表。 四、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)示例 某礦井底車場一交岔點(diǎn)，主巷是單軌雙人行道凈寬2700mm的巷道，支巷是單軌凈寬2400mm的巷道，采用ZK7-6/250架線式電機(jī)車運(yùn)輸，道岔為DK618-4-12單開道岔；設(shè)汁要求巷道轉(zhuǎn)角為=45°、彎道半徑R=15000mm；交岔點(diǎn)穿過f=3的巖石，選用料石砌碹，半圓拱形斷面。

13、根據(jù)上述條件，考慮主巷已是雙人行道因而交岔點(diǎn)內(nèi)不再加寬；交岔點(diǎn)內(nèi)支巷選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中的曲線段斷面。參考標(biāo)準(zhǔn)斷面圖冊，決定取B1=B2=2700，b1=b2=1330；B3=2700、b3=1570。根據(jù)交岔點(diǎn)穿過f=3的巖層和交智點(diǎn)各斷面凈寬度，決定各斷面拱壁厚度： d1=T1=300mm、d2=T2=300mm、d3=T3=300mm。擴(kuò)大斷面處均為dTM=TTM=465mm。查表8-1，知DK618-4-12單開道岔的參數(shù)=14º15、a=3472、b=3328mm，考慮到交岔點(diǎn)可能采用15kg/m鋼軌道岔，那就得用DK615-412單開道岔，其參數(shù)=14°15、a=33

14、40、b=3500mm。為了使所設(shè)計(jì)的交岔點(diǎn)既能適用18kg/m鋼軌的道岔，又能適用15kg/m鋼軌的道岔，因此選取組合尺寸，即：=14º15、a=3472、b=3500mm。 設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)平面尺寸 按表8-2中的單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)公式計(jì)算： =3472+3500cos14º15-15000sin 14º15=3172 =15000cos14º15+3500sin14º15=15400 =35º02 =3172+(15000+1570-2700)sin35º02=11134 NM=B3sin =2700sin35º0

15、2=1550 =2700cos35º02+500+2700=5412 =5630 =0.2435=10848Y=P-L0=11134-10848=286L1=L0 + NM =10848+1550=12398 =11134+1550=12684設(shè)計(jì)要求支巷對主巷的轉(zhuǎn)角為45º，故從道岔起的彎道轉(zhuǎn)角為： 1= -=45º-14º15=30º45彎道長度，=8085 設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)墻高-斷面自底板起的墻高為1900；在TN斷面處的墻高定為1400mm，故墻降低斜率為： 即每米墻的降低值為46mm。 TN、TM斷面處的堵高定1400mm，是否合理，尚需按

16、第三章中表3-9中方法驗(yàn)算：1按架線更求確定墻高h(yuǎn)3 = =1056式中 h4自軌面起至電機(jī)車架線高度，取2200mm，Hc底板至軌面高度，取320；R半圓拱半徑，R=TM/2=5630/2=2815；'K電機(jī)車導(dǎo)電弓子寬度之半，一般取360；n電弓子邊緣至拱壁安全間隙，不小于200，取300；軌道中線至巷道中線的距離，支巷-斷面處軌道中線距拱壁距離小，且其值與TM斷面之相近，故用該值進(jìn)行驗(yàn)算。 2按管道要求確定墻高h(yuǎn)3 =1130 式中 h5渣面至管子底高度，按煤礦安全規(guī)程取h5=1800；h7為管子懸吊件總高度，取h7=900；m為導(dǎo)電弓子距管子的安全間距，取m=300；D管子直徑，D=200；