03井巷工程第二章巷道交叉口設(shè)計(jì)工

1、第四節(jié)第四節(jié) 平巷交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工平巷交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工 一、交岔點(diǎn)的類型一、交岔點(diǎn)的類型 交岔點(diǎn)是指巷道相交或分岔的地點(diǎn)，其類型如圖交岔點(diǎn)是指巷道相交或分岔的地點(diǎn)，其類型如圖8-50所所示。示。2022-2-91 按支護(hù)方式不同交岔點(diǎn)可分為簡(jiǎn)易交岔點(diǎn)和碹岔式交岔點(diǎn)。 2022-2-92 碹岔式交岔點(diǎn)按結(jié)構(gòu)形式可分為牛鼻子交岔點(diǎn)和穿尖碹岔式交岔點(diǎn)按結(jié)構(gòu)形式可分為牛鼻子交岔點(diǎn)和穿尖交岔點(diǎn)兩類交岔點(diǎn)兩類 二、井下窄軌線路的基本知識(shí) 曲線線路曲線線路 1.最小曲線半徑：最小曲線半徑r應(yīng)根據(jù)車輛運(yùn)行速度v以及車輛軸距sb大小來(lái)確定。 90 v1.5m /s，r不小于10 sb； v3.5m /s，r不小

2、于15 sb； 90 r大于（1015） sb 如為列車運(yùn)行，則應(yīng)以機(jī)車或礦車的最大軸距來(lái)計(jì)算，取以米為單位的整數(shù)值。 r常用值：9m、12m、15m、20m、25m、30m 、35m 、40m 等。 2022-2-93rosb2022-2-94 2曲線的軌距加寬曲線的軌距加寬 1）軌距）軌距 是指直線線路上兩條鋼軌軌頭內(nèi)緣之間的距離是指直線線路上兩條鋼軌軌頭內(nèi)緣之間的距離spspswx2）輪距）輪距 兩車輪輪緣外側(cè)工作邊的兩車輪輪緣外側(cè)工作邊的 距離距離sw3）x 軌距、輪距之間的距離，一般為軌距、輪距之間的距離，一般為1052022-2-9 4）軌距加寬軌距加寬 圖8-52是車輛在直線和曲

3、線線路上運(yùn)行狀態(tài)圖。 曲線的軌距加寬值rssbp218. 0 軌距加寬的方法是，外軌不動(dòng)，將內(nèi)軌向曲線中心移動(dòng) ps 逐漸加寬或逐漸減小的直線段距離（也稱緩和線）為d1=（100300）ps 3.曲線的外軌抬高曲線的外軌抬高 當(dāng)車輛在曲線軌道上運(yùn)行時(shí)，如果內(nèi)、外軌仍在同一平面上，由于存在著離心力，作圓周運(yùn)動(dòng)的車輛通過(guò)車輪輪緣就要向外軌擠壓；增加了鋼軌磨損和運(yùn)行阻力，嚴(yán)重時(shí)車輛就要向外翻或出軌。 2022-2-96圖8-54為外軌抬高計(jì)算示意圖。 rvshp2100 外軌抬高的方法是墊厚外軌下面的道渣。值。外軌抬高的漸變段距離d2（100300）hal2sbl1cd1da2bb111c2c2c2

4、2l2rr172022-2-94雙軌曲線線路軌中心距的加寬雙軌曲線線路軌中心距的加寬 當(dāng)車輛在曲線段運(yùn)行時(shí)，為防止雙向行駛的車輛相撞，雙軌曲線線路的軌道中心距應(yīng)適當(dāng)加寬，如圖8-55所示為曲線段車體的外伸 和內(nèi)移 。 12rslb8221rsb822 l車輛長(zhǎng)度，m； sb車輛軸距，m； r曲線半徑，m。 窄軌道岔2022-2-98 1道岔的構(gòu)造 道岔的構(gòu)造如圖8-56所示，它主要有岔尖、基本軌、轍岔、護(hù)輪軌、轉(zhuǎn)轍器等部件構(gòu)成。 1岔尖；2基本軌；3轍岔；4護(hù)輪軌；5拉桿；6轉(zhuǎn)轍器1234562022-2-99 岔尖是道岔的最重要的零件，它的作用是引導(dǎo)車輛向主線或岔線運(yùn)行。 轍岔是道岔的另一個(gè)

5、重要零件，其作用是保證車輪輪緣能順利通過(guò)。它是由岔心和翼軌焊接鋼板而成，轍岔岔心角（簡(jiǎn)稱轍岔角）是道岔的最重要參數(shù)。用它的半角余切的1/2表示道岔號(hào)碼m，即2022-2-910221ctgm 窄軌道岔的號(hào)碼m分為2、3、4、5和6號(hào)五種，按（8-24）式可求得其相應(yīng)的轍岔角應(yīng)分別為280420、185530、1415、112516和93138?？梢?jiàn)，m越大，越小，道岔曲線半徑r和曲線長(zhǎng)度就越大，車輛就越平穩(wěn)。 2道岔的類型、系列和型號(hào)道岔的類型、系列和型號(hào) 道岔的類型按其分岔型式可分成單開(kāi)道岔、對(duì)稱道岔和渡線道岔三大類型。分別以拼音字母“dk”、“dc”和“dx”表示。巷道交岔點(diǎn)使用的道岔是單

6、開(kāi)道岔與對(duì)稱道岔，其技術(shù)特征和適用條件見(jiàn)表8-1。 2022-2-911 道岔的每一種類型由按規(guī)矩和軌型不同共有五個(gè)系列，即615、618、624、918和924。其中第一個(gè)數(shù)字6或9表示軌距為600或900；而后兩個(gè)數(shù)字表示軌型為15kg/m或18kg/m或24kg/m。6002022-2-912表8-1 單開(kāi)、對(duì)稱道岔技術(shù)特征及適用條件 道岔的每一個(gè)系列按轍岔號(hào)碼m和道岔的曲線半徑不同又分成55個(gè)型號(hào)，如dk615-4-12、dc618-3-12、dx924-4-1519（左）等。 2022-2-913在線路設(shè)計(jì)的平面圖中，道岔是用計(jì)算簡(jiǎn)圖表示的。 圖8-57 窄軌道岔結(jié)構(gòu)與計(jì)算簡(jiǎn)圖對(duì)照?qǐng)D

7、（a）單開(kāi)道岔；（b）對(duì)稱道岔；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(zhǎng)度142022-2-9 baabs1lxbbaas1l（c）渡線道岔 dx924-4-1519（左）2022-2-915 3道岔的選擇原則 1）與基本軌的軌距相適應(yīng)。 2）與基本軌的軌型相適應(yīng)。 3）與行駛車輛的類別相適應(yīng)。 4）與行車速度相適應(yīng)。三、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì) 平面尺寸的確定平面尺寸的確定 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(zhǎng)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(zhǎng)度。 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，

8、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(duì)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。2022-2-916 2022-2-9172022-2-9182022-2-9192022-2-9202022-2-9212022-2-9222022-2-9231單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)（圖單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)（圖8-58）1)曲率中心o的位置 sincos rbajbsiarhcos2）確定 3

9、21500cosbrbh3）基本軌起點(diǎn)至變斷面終點(diǎn)的水平距離為p：sin)(sin)(3333bbrjbbrjp4）最大斷面寬度tm 22tnnmtm而 nm=b3sin 23500cosbbtn5）自基本軌起點(diǎn)至柱墩的距離： nmpl22022-2-9246）確定斜墻tq的斜率i 求算斜率i0 pbtni10 根據(jù)i0值的大小，選取i為0.2或0.25或0.3，個(gè)別情形可取0.15。 7）確定的斜墻起點(diǎn)q到交岔點(diǎn)擴(kuò)大斷面部分的長(zhǎng)度： ibtnl10 8)變斷面的起點(diǎn)至基本軌起點(diǎn)的距離y： y=p-l0 9)交岔點(diǎn)工程的計(jì)算長(zhǎng)度l:l=l2+2000 交岔點(diǎn)的中間斷面交岔點(diǎn)的中間斷面 1交岔點(diǎn)

10、各中間斷面的寬度，取決于通過(guò)它的運(yùn)輸設(shè)備的尺寸、道岔型號(hào)、線路聯(lián)接系統(tǒng)的類型、行人及錯(cuò)車的安全要求。2022-2-925 2考慮到運(yùn)輸設(shè)備通過(guò)彎道和道岔時(shí)邊角會(huì)外伸，交岔點(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)，在道岔轉(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(guò)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

11、，雙軌中心線距應(yīng)加寬300或300以上，并在其左設(shè)置5m過(guò)渡線，因而在此范圍內(nèi)，巷道外側(cè)也要相應(yīng)加寬。2022-2-926 3為了施工方便和減少通風(fēng)阻力，在井底車場(chǎng)交岔點(diǎn)，一般應(yīng)不改變雙軌中心線距及巷道斷面，在設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)時(shí)，中間斷面應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖冊(cè)中相應(yīng)的曲線段的斷面。 4）單軌巷道對(duì)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(kāi)始加寬200mm或200m以上，并在其左設(shè)置5m過(guò)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(duì)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(dòng)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(guò)渡

12、線段，巷道也就要相應(yīng)加寬。 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。 2022-2-927 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。 為了提高斷面利用率可降低墻高或拱高。01lhhitnb降低墻高（降低墻高（a）墻高降低的斜率 ih=200500mm。 降低拱高降低拱高 （b）2022-2-928 交岔點(diǎn)支護(hù)厚度的確定交岔點(diǎn)支護(hù)厚度的確定 1）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)應(yīng)按大斷面最大寬度tm選取上限值。分支巷道加強(qiáng)支護(hù)的長(zhǎng)度

13、，自柱墩起35m(計(jì)算時(shí)，取為2m)。 2） 對(duì)于砌碹交岔點(diǎn)，巷道凈寬度是由小到大漸變的，在巷道寬度變化的長(zhǎng)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。 3）柱墩的寬度一般為500mm，長(zhǎng)度一般為13m，通常取2m。對(duì)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(zhǎng)度。 交岔點(diǎn)工程量及材料消耗量計(jì)算交岔點(diǎn)工程量及材料消耗量計(jì)算 一種是將交岔點(diǎn)按不同斷面分為幾個(gè)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。)()(2132111vvgvvlyvvtm292022-2-91體

14、積計(jì)算 )()(2132111ssgsslysvtm2各種材料的消耗量3柱墩端壁材料消耗量 tsssvtm)(32 4粉刷面積計(jì)算 nnnntmnnnsssgsslysv)()(2132115錨桿數(shù)量，金屬網(wǎng)面積 交岔點(diǎn)的作用及作用交岔點(diǎn)的作用及作用 1按1：100的比例繪出交岔點(diǎn)平面圖。 2按1：50的比例繪出主巷、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(gè)小斷面和柱墩的寬度則是投影尺寸。作圖時(shí)所需尺寸可以直接在平面圖上量取，無(wú)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。20

15、22-2-930四、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)示例 某礦井底車場(chǎng)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(kāi)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(guò)f=3的巖石，選用料石砌碹，半圓拱形斷面。 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(cè)，決定取b1=b2=2700，b1=b2=1330；b3=2700、b3=1570。 根據(jù)交岔點(diǎn)穿過(guò)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=

16、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(kāi)道岔的參數(shù)=1415、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(kāi)道岔，其參數(shù)=1415、a=3340、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：=1415、a=3472、b=3500mm。2022-2-931 設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)平面尺按表8-2中的單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)公式計(jì)算：2022-2-932sincos rbaj=34

17、72+3500cos1415-15000sin 1415=3172bsiarhcos=15000cos1415+3500sin1415osbrbh157015000133050015400cos1=3502 sin)(33bbrjp=3172+(15000+1570-2700)sin3502=11134 nm=b3sin =2700sin3502=1550 23500cosbbtn=2700cos3502+500+2700=5412 2022-2-93322tnnmtm2254121550 =5630 pbtni101113427005412=0.2435ibtnl1

18、025. 027005412=10848y=p-l0=11134-10848=286 l1=l0 + nm =10848+1550=12398 nmpl2=11134+1550=12684 設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)墻高設(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： 046. 0108441400190001lhhitnb 即每米墻的降低值為46mm。 tn、tm斷面處的堵高定1400mm，是否合理，尚需按第三章中表3-9中方法驗(yàn)算：2022-2-9341按架線更求確定墻高按架線更求確定墻高h(yuǎn)321243)()(bknrhhhc212)1685360()

19、3002815(3202200=1056 2按管道要求確定墻高按管道要求確定墻高h(yuǎn)3222753)2/(bdmkrhhhhb22)14452/200300360(21851809001800=1130 3按行人要求確定墻高h(yuǎn)3 架線電機(jī)車運(yùn)輸巷，此項(xiàng)不需驗(yàn)算。 由以上驗(yàn)算可知，原定tm 、tn處墻高1400mm能滿足安全要求。 交岔點(diǎn)墻的基礎(chǔ)深度：水溝一側(cè)為500mm；另一一側(cè)為250； e值為0。 計(jì)算工程量、材料消耗量及繪制交岔點(diǎn)施工圖計(jì)算工程量、材料消耗量及繪制交岔點(diǎn)施工圖2022-2-935 五、交岔點(diǎn)施工 交岔點(diǎn)施工方法交岔點(diǎn)施工方法 1在穩(wěn)定和穩(wěn)定性較好的巖層中，交岔點(diǎn)可采用用全斷

20、面一次掘進(jìn)法，隨掘隨錨噴或先錨后噴，一次完成。2022-2-9362022-2-937 2在中等穩(wěn)定巖層中，或巷道斷面較大時(shí)，可先將一條巷道掘出，并將邊墻先行錨噴，余下周邊噴上一層厚3050mm的混凝土或砂漿（巖石條件差對(duì)，可加打錨桿)作臨時(shí)支護(hù)，然后回過(guò)頭來(lái)再刷幫挑頂，隨即進(jìn)行錨噴。 采用砌碹支護(hù)的交岔點(diǎn)，開(kāi)始以全斷面由主巷向支巷方向掘砌，至斷面較大處，改用以小斷面向兩支巷掘進(jìn)架設(shè)棚式臨時(shí)支架維護(hù)頂板，掘過(guò)柱墩端面2m，先將此2 m砌好，然后再回過(guò)頭來(lái)，由小斷面向柱墩進(jìn)行刷砌，最后在岔口封頂并做好柱墩端面(齊臉，迎險(xiǎn))。 3在穩(wěn)定性較差的巖層中，可采用先掘砌好柱墩再刷砌擴(kuò) 大斷面部分的方法。

21、 2022-2-938 圖8-62 先掘砌柱墩在刷砌擴(kuò)大斷面施工順序 a正向掘進(jìn)；b反向掘進(jìn) a正向掘進(jìn)；b反向掘進(jìn) 4在穩(wěn)定性差的松軟巖層中掘進(jìn)交岔點(diǎn)時(shí)，不允許一次暴露的面積過(guò)大，可采用導(dǎo)硐施工法如圖8-63所示 2022-2-939 施工注意事項(xiàng)施工注意事項(xiàng) 1交岔點(diǎn)一般應(yīng)從主巷向岔口的方向進(jìn)行刷大與砌揎，這樣對(duì)砌拱與壁后充填比較容易，最后在岔口封頂。 2柱墩是交岔點(diǎn)受力最大的地方，柱墩及岔口的施工是整個(gè)工程的關(guān)鍵，必須盡力保證該處圍巖的完整和穩(wěn)定，抓施工質(zhì)量。 圖8-65 柱墩端面施工施工示意圖a 混凝土碹；b料石碹 1碹胎；2模板；3爬箍402022-2-9 3用混凝土砌筑岔口時(shí)，先將

22、岔口兩巷道口的拱、墻砌好，tn處應(yīng)立一架大拱碹眙(參看圖8-65)。 4刷砌交岔點(diǎn)擴(kuò)大部分時(shí)，若巖石條件不好，則必須采用過(guò)頂梁作臨時(shí)支護(hù)（8-66）。 2022-2-9412022-2-942 5交岔點(diǎn)擴(kuò)大部分，拱高隨寬度增大而增高，墻高卻可能逐漸降低。因此，架設(shè)碹胎時(shí)，各架碹胎基腳點(diǎn)必須精確測(cè)量，以便作為以后各碹胎的標(biāo)準(zhǔn)。 棚式支架交岔點(diǎn)結(jié)構(gòu)棚式支架交岔點(diǎn)結(jié)構(gòu) 直角交岔點(diǎn)棚子的架設(shè)如圖8-67，a所示；銳角交岔點(diǎn)棚子的架設(shè)見(jiàn)圖8-67，b。 第八章 習(xí)題1. 硐室的施工特點(diǎn)，施工方法有幾種？2. 交岔點(diǎn)按支護(hù)方式不同分幾種，碹岔式交岔點(diǎn)按結(jié)構(gòu)分哪幾種？3. 窄軌道岔有哪幾部分構(gòu)成，道岔按分岔類型分幾種？ 2022-2-943442022-2-9新的標(biāo)準(zhǔn)煤礦常用道岔（煤礦常用道岔（ 新的標(biāo)準(zhǔn)：新的標(biāo)準(zhǔn)： mt/t2-95）（1） 單開(kāi)單開(kāi) zdk （2） 對(duì)稱對(duì)稱 zdc （3） 渡線渡線 zdx （增加（增加 z 代表窄軌道岔）代表窄軌道岔）標(biāo)準(zhǔn)道岔共有七個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)道