硐室及交岔點設(shè)計

硐室及交岔點設(shè)計第1頁/共108頁22023/4/20第一節(jié)井下主要硐室設(shè)計第二節(jié)硐室施工

第三節(jié)平巷交岔點設(shè)計與施工

第七章硐室及交岔點設(shè)計第2頁/共108頁32023/4/20第一節(jié)井下主要硐室設(shè)計硐室有立井硐室、斜井硐室，井底車場硐室以及采區(qū)硐室等等。各種硐室由于用途不同，其斷面形狀及規(guī)格尺寸亦變化多樣，但是它們設(shè)計的原則和方法基本上是相同的。一般首先根據(jù)硐室的用途，合理選擇硐室內(nèi)需要安設(shè)的機械和電氣設(shè)備，然后依據(jù)已選定的機械和電氣設(shè)備的類型和數(shù)量，確定硐室的形式及其布置，最后再根據(jù)這些設(shè)備安裝、檢修和安全運行的安全間隙要求以及硐室所處周巖穩(wěn)定狀況確定出硐室的規(guī)格尺寸和支護結(jié)構(gòu)。有些硐室還需要考慮防潮、防滲、防火和防爆等特殊要求。第3頁/共108頁42023/4/201-主井2-副井3-中央水泵房4-吸水小井5-卸載硐室（翻籠）6-井底斜煤倉7-箕斗裝載硐室8-主井清煤斜巷9-主井井底水泵房10-防火門硐室11-井下調(diào)度室12-候罐室13-副井馬頭門14-中央變電所15-管子道16-內(nèi)水倉17-外水倉18-機車庫、修理間19-主要運輸大巷第4頁/共108頁52023/4/20一、箕斗裝載硐室與井底煤倉的設(shè)計

㈠箕斗裝載硐室與井底煤倉的布置形式

中小型礦井廣泛采用箕斗裝載硐室（單側(cè)式）與容量較小的傾斜煤倉直接連接的布置形式（圖8-1）；大型礦井，多采用一個直立煤倉通過一條裝載膠帶輸送機與箕斗裝載硐室（單側(cè)式）連接（圖8-2）；特大型礦井，往往采用多個個直立煤倉通過一條或兩條裝載膠帶輸送機與箕斗裝載硐室（單側(cè)式或雙側(cè)式）連接（圖8-3）。

第5頁/共108頁62023/4/20第6頁/共108頁72023/4/20第7頁/共108頁82023/4/20第8頁/共108頁92023/4/20

㈡箕斗裝載硐室1．位置布置在沒有含水層、沒有地質(zhì)構(gòu)造、圍巖堅固處，以便施工與維護。一般當大巷采用礦車運輸，硐室位于井底車場生產(chǎn)水平之下；當采用膠帶輸送機運輸時，硐室就位于生產(chǎn)水平之上。

2．箕斗裝載硐室的形式同側(cè)裝卸式和異側(cè)裝卸式；

通過式與非通過式；單側(cè)式（硐室位于井筒一側(cè)）和雙側(cè)式；第9頁/共108頁102023/4/20第10頁/共108頁112023/4/20第11頁/共108頁122023/4/203．箕斗裝載硐室的斷面形狀及尺寸

箕斗裝載硐室的斷面形狀多用矩形，當圍巖條件較差，地壓較大時可以采用半圓拱形?；费b載硐室的尺寸，主要根據(jù)所選用的裝載設(shè)備型號、設(shè)備布置、設(shè)備安裝和檢修，以及考慮人行道和行人梯子的布置要求來確定。第12頁/共108頁132023/4/204．箕斗裝載硐室的支護箕斗裝載硐室的支護，有素混凝土支護及鋼筋混凝土支護兩種。其支護厚度取決于硐室所處圍巖的穩(wěn)定性和地壓的大小。第13頁/共108頁142023/4/20第14頁/共108頁152023/4/20

㈢井底煤倉設(shè)計

1．煤倉的形式及斷面形狀

傾斜煤倉直立煤倉隨著礦井開拓布置的改革，出現(xiàn)了水平煤倉。煤倉的斷面形狀有圓形、矩形及半圓拱形等三種。2．容量計算Qd—礦井平均日產(chǎn)量；

1.15—為礦井生產(chǎn)不均衡系數(shù)；1.20—提升能力富裕系數(shù)；14—每日提升時間，h。

3．煤倉支護第15頁/共108頁162023/4/20二、推車機翻車機硐室與卸載硐室㈠推車機翻車機硐室

1．硐室的位置第16頁/共108頁172023/4/202．硐室的形式與布置

根據(jù)礦車進車方向不同，硐室可分為左側(cè)式和右側(cè)式。根據(jù)電機車是否從翻車機旁通過，硐室可分為通過式與非通過式。非通過式硐室長度約為15-20m，最大寬度為6m；通過式硐室長度約為38-40m,最大寬度為8m。第17頁/共108頁182023/4/203．硐室斷面形狀及支滬硐室一般采用半圓拱，混凝土支護，當圍巖穩(wěn)定，不淋水可采用錨噴支護；當圍巖較差時，可采用錨噴加混凝土的聯(lián)合支護。硐室拱頂安設(shè)的支承橫梁，和起吊梁，在翻車機上方的為24～30號工字鋼；在推車機上方的為24號工字鋼。硐室軌面以下地溝與設(shè)備基礎(chǔ)須用C15以上的混凝土澆注100～200㎜厚。第18頁/共108頁192023/4/20

㈡卸載站硐室的設(shè)計

1．卸載站的結(jié)構(gòu)

1）支承托輥：2）卸載曲軌和復位曲軌：3）支承鋼梁：4）卸載坑：1-底卸式礦車2-車輪3-緩沖器4-卸載輪5-卸載曲軌6-卸載坑7-托輥

第19頁/共108頁202023/4/202．卸載原理

第20頁/共108頁212023/4/20

3．硐室的布置形式

1）非通過式卸載站硐室。

2）通過式卸載站硐室。

3）卸載站與翻車機聯(lián)合布置硐室。

4．硐室尺寸確定1）硐室長度2）硐室寬度3）硐室高度

5．硐室斷面形狀與支護硐室斷面形狀多為半圓拱形。硐室支護一般采用混凝土、錨噴支護、錨噴加混凝土或鋼筋混凝土聯(lián)合支護。卸載坑兩側(cè)直墻采用鋼筋混凝土，進出車兩側(cè)用鋼筋混凝土澆灌并鋪設(shè)輝綠巖鑄板。第21頁/共108頁222023/4/20

馬頭門通常指副井井簡與井底車場連接部分的一段斷面擴大部分的巷道稱馬頭門，是副井系統(tǒng)的主要硐室之一。

㈠馬頭門形式

雙面斜頂式（a）雙面平頂式（b）三、副井馬頭門㈡馬頭門平面尺寸

馬頭門平面尺寸包括長度和寬度。馬頭門的長度通常指井筒兩側(cè)對稱道岔基本軌起點之間的距離，馬頭門的寬度，主要取決于井簡裝備及選用的罐籠布置方式和兩側(cè)人行道寬度。

第22頁/共108頁232023/4/201．馬頭門長度的確定2．馬頭門寬度的確定

B=S+2A

第23頁/共108頁242023/4/203．馬頭門高度的確定Hmin—下放最長材料時，馬頭門需要的最小高度，m；L—下放材料最大長度，一般L=12.5m；

W—井筒下放材料的有效弦長；

D—井筒凈直徑，m；α—下放材料時，材料與水平面的夾角，其值按下式計算：4．馬頭門斷面形狀及支護第24頁/共108頁252023/4/20四、中央水泵房的設(shè)計中央水泵房由泵房主體硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道組成。中央水泵房和水倉構(gòu)成了中央排水系統(tǒng)。㈠吸入式中央水泵房設(shè)計

1．泵房的位置

第25頁/共108頁262023/4/20

2．配水井、配水巷和吸水井的布置配水井、配水巷和吸水井構(gòu)成配水系統(tǒng)。1-水泵及電機2-吸水井3-配水巷4-配水井5-水倉6-帶閘閥的溢水管第26頁/共108頁272023/4/203．主體硐室的設(shè)備布置1）水泵2）排水管根據(jù)礦井正常和最大涌水量，選擇排水管直徑和趟數(shù)。

3）電纜電纜敷設(shè)有沿墻懸掛和設(shè)電纜溝兩種方式。前者使用與檢修方便，但長度增加，彎頭多。所以目前多采用后者。

4）電氣設(shè)備5）起吊和運輸設(shè)備第27頁/共108頁282023/4/20

4.主體硐室尺寸的確定

1）硐室長度的確定

1）硐室長度的確定

2）硐室寬度的確定3）硐室高度的確定4）設(shè)備基礎(chǔ)的尺寸第28頁/共108頁292023/4/20

5．主體硐室斷面形狀及支護

主體硐室斷面形狀一般采用半圓拱和三心拱。硐室現(xiàn)多用混凝土支護。

6．管子道與通道設(shè)計要求

1)管子道。

2）泵房通道是泵房主體硐室與井底車場的連接通道。

3）泵房與中央變電所之間應設(shè)防火鐵門，墻上也要設(shè)電纜套管，

第29頁/共108頁302023/4/20㈡壓入式水泵房的設(shè)計特點㈢潛水泵水泵房(泵井)

第30頁/共108頁312023/4/20五、水倉設(shè)計㈠水倉的位置與布置形式1．水倉的位置2．水倉的布置形式第31頁/共108頁322023/4/20

㈡水倉容量、長度和斷面尺寸的確定1．容量的確定

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，按以下情況分別確定：1）當?shù)V井正常涌水量小于或等于1000m3/h時，

Q容——主要水倉的有效容量，m3；

Q0——礦井正常的有涌水量，m3/h；2）當?shù)V井正常涌水量大于1000m3/h時

2．長度和斷面的確定水倉的長度（主倉+副倉）可按下式計算：第32頁/共108頁332023/4/20㈢水倉縱斷面的計算1．水倉起點的標高hc；水倉終點的標高hA，得hc、hA兩點高差H。

2．水倉底板有i=0.001～0.002的坡度。斜向豎曲線半徑R取9～12m。3．斜巷傾角θ=18～20°為宜。4．曲線半徑R，一般取為9～12m。5．水倉終點的底板標高最多只能比水泵房底板標高低4.5～5.0m，水倉的頂板標高必須比水倉入口處水溝的底板低，否則水倉不能灌滿。6．為簡化計算，取水倉最低點為豎曲線的切線交點B，它與實際最低點D只有微小誤差

第33頁/共108頁342023/4/20水倉的縱斷面參數(shù)可按下式計算：水倉終點A與水倉最低點B的高差L——水倉起點與終點的水平投影長度，m；

R——清理斜巷的豎曲線半徑，R=9～12m；θ——清理斜巷的傾角，一般為8～20°；

i——水倉的坡度，一般為0.001～0.002；

H——水倉的起點與終點的標高差，m。第34頁/共108頁352023/4/20水倉起點C與水倉最低點B的水平投影長度

㈣水倉斷面形狀及支護水倉終點A與水倉最低點B的水平投影長度第35頁/共108頁362023/4/20第二節(jié)硐室施工

一、硐室施工特點

1．硐室的斷面大而且變化多，長度則比較短，使得大型施工機械在此難于施展。

2．硐室往往與其他硐室、巷道相毗連，加之硐室本身結(jié)構(gòu)復雜，故其受力狀態(tài)比較復雜且不易準確分析，施工難度較大，若圍巖穩(wěn)定性差，則更須注意施工安全。

3．硐室的服務(wù)年限長，工程質(zhì)量要求高，不少硐室還要澆筑機電設(shè)備的基礎(chǔ)、預留管線溝槽、安設(shè)起重梁等，故施工時要精心安排，確保工程規(guī)格和質(zhì)量。

第36頁/共108頁372023/4/20二、硐室圍巖的穩(wěn)定性分析1．硐室圍巖穩(wěn)定性的力學分析方法

當圍巖應力沒有超過巖體的強度時，圍巖處于彈性變形階段，圍巖是穩(wěn)定的；當圍巖應力超過巖體強度時，圍巖開始破壞失去穩(wěn)定性。根據(jù)莫爾強度理論各向同性均質(zhì)巖體的不穩(wěn)定條件：剪切面與最大主應力的夾角為：

巖體具有結(jié)構(gòu)面時，其破壞取決于結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀特征，此時不穩(wěn)定的條件為:

c1

——結(jié)構(gòu)面的摩擦角。1——結(jié)構(gòu)面的摩擦角。第37頁/共108頁382023/4/20

2．硐室圍巖穩(wěn)定性的地質(zhì)分析方法

1）產(chǎn)狀平緩的薄層或與中厚層相間存在時，頂板處的薄層極易塌落（圖8-31）。如果垂直于層面的節(jié)理發(fā)育更會擴大塌落的范圍（圖8-32）。

第38頁/共108頁392023/4/20如巖層由平緩變?yōu)閮A斜產(chǎn)狀時，在垂直于層面的節(jié)理作用下，頂板塌落的范圍變大，此時還可能引起兩幫巖體的塌落（圖8-33）。第39頁/共108頁402023/4/20以上幾種塌落方式取決與層面的連結(jié)強度和節(jié)理的發(fā)育程度。根據(jù)層面，節(jié)理情況可以圈定不穩(wěn)定巖體的大致范圍，一般來說這類巖體尚屬穩(wěn)定，只要施工注意，并及時支護，就不會引起圍巖的過多塌落。在這類巖層中采用錨噴支護是很有效的

第40頁/共108頁412023/4/20

2）平緩厚層狀巖體在構(gòu)造應力作用下水平面上山現(xiàn)X型節(jié)理或斷裂的情形（圖8-34）。平緩巖層發(fā)展到傾斜狀態(tài)時，沿平面X型斷裂還會發(fā)育一組張性斷裂，其走向大體上與硐室軸線平行，在側(cè)面也還會產(chǎn)生X型斷裂，其走向大體上與硐室軸線垂直(圖8-35)。從以上兩種情況可以看出硐壁、特別是硐頂分離體是否出現(xiàn)以及可能出現(xiàn)的形狀等均取決于構(gòu)造節(jié)埋的延展性，連續(xù)性和密集程度。延展大、連續(xù)性強的斷層和大型裂隙對硐室圍巖隱定性的影響極為顯著，它往往是硐室失穩(wěn)的主要原因。第41頁/共108頁422023/4/203）斷層破碎帶及其它大型軟弱結(jié)構(gòu)面一般容易形成高的塌落拱。結(jié)構(gòu)面的走向與硐室軸向平行或接近平行時，兩條傾向相反、連續(xù)性強的斷層或裂隙將形成“∧”型塌落拱（8-36）。兩組高傾角裂隙或斷層雖不相交、但被另一組緩傾角的結(jié)構(gòu)面所穿割時，可能形成不同形狀的“∏”形塌落拱(圖8-36)

第42頁/共108頁432023/4/204）兩組傾向相反的結(jié)構(gòu)面互相切割在拱頂也會出現(xiàn)分離體，但因裂隙不互相貫通，故限制了它的發(fā)展。塌落拱的高度與裂隙面的緊密程皮有關(guān)。這種頂板局部落石的破壞方式，在硐室中是大量出現(xiàn)的(圖8-37)。第43頁/共108頁442023/4/20

5）硐壁的滑移也是造成硐室失穩(wěn)的原因之一，其穩(wěn)定性主要受高傾角的軟弱結(jié)構(gòu)面所控制。圖8-38所示的是硐壁巖體在兩組裂隙作用下所出現(xiàn)的分離體的形狀。第44頁/共108頁452023/4/20

以地質(zhì)分析為基礎(chǔ)的硐室圍巖穩(wěn)定性的判斷方法，適用在巖體強度由結(jié)構(gòu)面及其組合關(guān)系所決定的堅硬巖體。對軟弱巖體或經(jīng)受強烈地質(zhì)構(gòu)造運動作用的破碎巖體，由于巖體本身強度不高，結(jié)構(gòu)面的作用已居于次要地位，決定此種巖體的變形和破壞特征可按散體介質(zhì)處理。通常巖石f≤2～3時，即可視為軟弱巖體。第45頁/共108頁462023/4/20

3．圍巖松動圈支護理論對圍巖的穩(wěn)定性分析

巷道開挖后，圍巖受力狀態(tài)由三向變成了近似兩向，造成巖石強度較大幅度地下降。如果圍巖中集中的應力值小于下降后的巖石強度，圍巖處于彈塑性狀態(tài)，圍巖自行穩(wěn)定，不存在支護問題；如果相反，圍巖將發(fā)生破壞，這種破壞從周邊逐漸向深部擴展，直至達到新的三向應力平衡狀態(tài)為止，此時圍巖中出現(xiàn)了一個破裂帶。把這個由于應力作用產(chǎn)生的破裂帶稱為圍巖松動圈。用圍巖松動圈的實測數(shù)值確定硐室的支護參數(shù)，則稱圍巖松動圈支護理論。第46頁/共108頁472023/4/20

根據(jù)松動圈的大小對硐室圍巖的穩(wěn)定性進行判定。松動圈在0～40㎝之間的，屬穩(wěn)定圍巖圍巖松動圈在40～100㎝之間的，屬較穩(wěn)定圍巖；圍巖松動圈在100～150㎝之間的，為一般圍巖；圍巖松動圈在150～200㎝之間的，屬不穩(wěn)定圍巖；圍巖松動圈在200～300㎝之間的，為軟巖；大于300㎝的為極不穩(wěn)定圍巖。目前看來，應用圍巖松動圈理論來判定圍巖穩(wěn)定性是一種簡單準確的方法，比其它方法可操作性強。松動圈測試：超聲波測試。第47頁/共108頁482023/4/20三、硐室施工方法

㈠全斷面一次掘進法

這種施工方法，常用于圍巖穩(wěn)定，斷面不是特別大的硐室。全斷面一次掘進硐室的高度，以不超過4～5m為宜。

㈡臺階工作面施工法1．正臺階工作面(下行分層)施工法

根據(jù)硐室的全高，整個斷面可分為2～3層，每層的高度以1.8～2.0m為宜，最大不要超過3m。

第48頁/共108頁492023/4/202．倒臺階工作面(上行分層)施工法

正臺階工作面施工法比較安全可靠；倒臺階法挑頂爆破效率高，裝巖方便。兩者都適用于圍巖比較穩(wěn)定、整體性比較好的巖層。其中先拱后墻下行分層法的適應范圍更廣，在較松軟的巖層中也可應用。

第49頁/共108頁502023/4/20㈢導硐施工法

這種施工方法多用于松軟破碎地帶，在穩(wěn)定巖層中施工特大斷面(如50㎡)的硐室時也可采用。

1．中央下導硐當硐室采用錨噴支護時，用中央下導硐(圖8-43)，先挑頂后開幫的順序施工。砌碹支護的硐室，適用中央下導硐先開幫后挑頂?shù)捻樞蚴┕ぃ?-44）。

第50頁/共108頁512023/4/202．兩側(cè)導硐施工法兩側(cè)導硐施工法，是在松軟破碎巖層中采用的一種安全有效的施工方法。這種方法是從硐室底板開始，在兩側(cè)墻部超前開掘兩個小導硐，逐步向上擴大(圖8-45)。第51頁/共108頁522023/4/20

3．頂部導硐施工法此法施工順序如圖8-46所示。先掘頂部導硐1，超前5m用以探明地質(zhì)情況，隨之臥底2，再落后15m左右開幫3。此時整個拱部已經(jīng)掘出，便可進行拱部的錨噴或砌碹4。然后再臥中心底部5。最后刷幫6與砌墻7。第52頁/共108頁532023/4/20四、與井筒相連的主要硐室的施工㈠馬頭門的施工1．當井筒掘進到馬頭門上方5～10m處，暫停掘進，先將上段井壁砌好。

2．井筒繼續(xù)下掘，可以隨井筒同時將馬頭門掘出，也可以將井筒一次掘夠深度或只掘至馬頭門下方的混凝土壁圈處。

3．由下向上砌筑井壁至馬頭門的底板高處。4．逐段施工馬頭門。1234410567899110第53頁/共108頁542023/4/20當馬頭門處圍巖比較堅硬穩(wěn)定時，掘進時可以用錨噴作為臨時支護。為加快馬頭門施工的速度，可安排與井筒同時自上而下施工。圖8-49。第54頁/共108頁552023/4/20

㈡箕斗裝載硐室施工1．箕斗裝載硐室與井筒同時施工2．箕斗裝載硐室在井筒掘砌全部結(jié)束后進行施工3．箕斗裝載硐室和地面永久建筑工程平行作業(yè)施工。第55頁/共108頁562023/4/20第四節(jié)平巷交岔點設(shè)計與施工一、交岔點的類型交岔點是指巷道相交或分岔的地點，其類型如圖8-50所示。第56頁/共108頁572023/4/20按支護方式不同交岔點可分為簡易交岔點和碹岔式交岔點。碹岔式交岔點按結(jié)構(gòu)形式可分為牛鼻子交岔點和穿尖交岔點兩類

第57頁/共108頁582023/4/20二、井下窄軌線路的基本知識

㈠曲線線路

1.最小曲線半徑：最小曲線半徑R應根據(jù)車輛運行速度V以及車輛軸距SB大小來確定。

δ<90oV<1.5m/s，R不小于7SB；

V>1.5m/s，R不小于10SB；

V>3.5m/s，R不小于15SB；

δ>90o

R大于（10～15）SB如為列車運行，則應以機車或礦車的最大軸距來計算，取以米為單位的整數(shù)值。

R常用值：9m、12m、15m、20m、25m、30m、35m、40m等。

δROSB第58頁/共108頁592023/4/20

2．曲線的軌距加寬

1）軌距是指直線線路上兩條鋼軌軌頭內(nèi)緣之間的距離SPSPSWX2）輪距兩車輪輪緣外側(cè)工作邊的距離SW3）X軌距、輪距之間的距離，一般為10㎜第59頁/共108頁602023/4/204）軌距加寬

圖8-52是車輛在直線和曲線線路上運行狀態(tài)圖。

曲線的軌距加寬值軌距加寬的方法是，外軌不動，將內(nèi)軌向曲線中心移動

逐漸加寬或逐漸減小的直線段距離（也稱緩和線）為d1=（100～300）第60頁/共108頁612023/4/20

3.曲線的外軌抬高當車輛在曲線軌道上運行時，如果內(nèi)、外軌仍在同一平面上，由于存在著離心力，作圓周運動的車輛通過車輪輪緣就要向外軌擠壓；增加了鋼軌磨損和運行阻力，嚴重時車輛就要向外翻或出軌。圖8-54為外軌抬高計算示意圖。

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＝（100～300）Δh第61頁/共108頁622023/4/204．雙軌曲線線路軌中心距的加寬當車輛在曲線段運行時，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適當加寬，如圖8-55所示為曲線段車體的外伸和內(nèi)移。

L——車輛長度，m；

SB——車輛軸距，m；

R——曲線半徑，m。第62頁/共108頁632023/4/20㈡窄軌道岔

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、護輪軌、轉(zhuǎn)轍器等部件構(gòu)成。

1—岔尖；2—基本軌；3——轍岔；4—護輪軌；5—拉桿；6—轉(zhuǎn)轍器123456第63頁/共108頁642023/4/20第64頁/共108頁652023/4/20岔尖是道岔的最重要的零件，它的作用是引導車輛向主線或岔線運行。轍岔是道岔的另一個重要零件，其作用是保證車輪輪緣能順利通過。它是由岔心和翼軌焊接鋼板而成，轍岔岔心角α（簡稱轍岔角）是道岔的最重要參數(shù)。用它的半角余切的1/2表示道岔號碼M，即窄軌道岔的號碼M分為2、3、4、5和6號五種，按（8-24）式可求得其相應的轍岔角應分別為28°04′20″、18°55′30″、14°15′、11°25′16″和9°31′38″?？梢?，M越大，α越小，道岔曲線半徑R和曲線長度就越大，車輛就越平穩(wěn)。第65頁/共108頁662023/4/20

2．道岔的類型、系列和型號道岔的類型按其分岔型式可分成單開道岔、對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。巷道交岔點使用的道岔是單開道岔與對稱道岔，其技術(shù)特征和適用條件見表8-1。道岔的每一種類型由按規(guī)矩和軌型不同共有五個系列，即615、618、624、918和924。其中第一個數(shù)字6或9表示軌距為600㎜或900㎜；而后兩個數(shù)字表示軌型為15kg/m或18kg/m或24kg/m。600第66頁/共108頁672023/4/20表8-1單開、對稱道岔技術(shù)特征及適用條件第67頁/共108頁682023/4/20道岔的每一個系列按轍岔號碼M和道岔的曲線半徑不同又分成55個型號，如DK615-4-12、DC618-3-12、DX924-4-1519（左）等。在線路設(shè)計的平面圖中，道岔是用計算簡圖表示的。

圖8-57窄軌道岔結(jié)構(gòu)與計算簡圖對照圖（a）單開道岔；（b）對稱道岔；a—轍岔中心至道岔起點的距離；b—轍岔中心至道岔終點的距離；L—道岔長度第68頁/共108頁692023/4/20

（c）渡線道岔DX924-4-1519（左）第69頁/共108頁702023/4/20

3．道岔的選擇原則1）與基本軌的軌距相適應。2）與基本軌的軌型相適應。3）與行駛車輛的類別相適應。4）與行車速度相適應。第70頁/共108頁712023/4/20三、交岔點設(shè)計㈠平面尺寸的確定

確定交岔點平面尺寸，就是要定出交岔點擴大斷面的起點和柱墩的位置，即交岔點斜墻的起點至柱墩的長度，定出交岔點最大斷面處的寬度，并計算出交岔點單項工程的長度。在設(shè)計前，應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)計交岔點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，尚需確定往墩的寬度(一般取500mm)，軌道的曲率半徑R。交岔點的種類很多，在表8-2中列出了六類交岔點的計算圖和計算公式。第71頁/共108頁722023/4/20

第72頁/共108頁732023/4/20第73頁/共108頁742023/4/20第74頁/共108頁752023/4/20第75頁/共108頁762023/4/20第76頁/共108頁772023/4/20第77頁/共108頁782023/4/201．單軌巷道單側(cè)分岔點（圖8-58）1)曲率中心O的位置

2）確定θ

3）基本軌起點至變斷面終點的水平距離為P：4）最大斷面寬度TM

而NM=B3sinθ

5）自基本軌起點至柱墩的距離：

第78頁/共108頁792023/4/206）確定斜墻TQ的斜率i

求算斜率i0

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。

7）確定的斜墻起點Q到交岔點擴大斷面部分的長度：

8)變斷面的起點至基本軌起點的距離Y：

Y=P-L0

9)交岔點工程的計算長度L:L=L2+2000

第79頁/共108頁802023/4/20

㈡交岔點的中間斷面

1．交岔點各中間斷面的寬度，取決于通過它的運輸設(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．考慮到運輸設(shè)備通過彎道和道岔時邊角會外伸，交岔點道岔處的中間斷面應加寬，加寬要點如下：1)單軌巷道單側(cè)分岔點：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1m。2)雙軌巷道單側(cè)分岔點，在道岔轉(zhuǎn)轍中心前5m一段，雙軌中心線距應加寬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)也要相應加寬。

第80頁/共108頁812023/4/203)雙軌巷道單側(cè)分岔分支點，在道岔轉(zhuǎn)轍中心前5m一段，雙軌中心線距應加寬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)也要相應加寬。

3．為了施工方便和減少通風阻力，在井底車場交岔點，一般應不改變雙軌中心線距及巷道斷面，在設(shè)計交岔點時，中間斷面應選用標準設(shè)計圖冊中相應的曲線段的斷面。

4）單軌巷道對稱分岔點，兩側(cè)均應加寬。5)雙軌巷道分支點，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)也要相應加寬。6)雙軌巷道對稱分支點，從彎道曲率中心向左3m段，兩軌中心線均應分別向外移動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，巷道也就要相應加寬。第81頁/共108頁822023/4/204．交岔點中間斷面斜墻側(cè)，按選用的斜率i每米巷道遞加i米。若交岔點采用砌碹支護，則每米架設(shè)一架的碹胎寬度，亦應遞加i米。5．交岔點中間斷面(擴大部分)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。降低墻高（a）墻高降低的斜率δh=200～500mm。

降低拱高（b）第82頁/共108頁832023/4/20

㈢交岔點支護厚度的確定

1）錨噴支護交岔點屬于《煤礦井巷工程錨桿、噴漿、噴射混疑土支護設(shè)計試行規(guī)范》規(guī)定的加強支護工程，因此其錨噴參數(shù)應按大斷面最大寬度TM選取上限值。分支巷道加強支護的長度，自柱墩起3～5m(計算時，取為2m)。2）對于砌碹交岔點，巷道凈寬度是由小到大漸變的，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。3）柱墩的寬度一般為500mm，長度一般為1～3m，通常取2m。對光面爆破完整地保留了原巖體的柱墩，可按支護厚度考慮，不另加長度。第83頁/共108頁842023/4/20

㈣交岔點工程量及材料消耗量計算

一種是將交岔點按不同斷面分為幾個計算段，求出每段掘進體積，然后相加(包括柱墩)；另一種是近似計算，其精度能滿足工程需要，在施工中廣泛應用，具體算法按圖8-60進行。1．體積計算

2．各種材料的消耗量3．柱墩端壁材料消耗量

4．粉刷面積計算

5．錨桿數(shù)量，金屬網(wǎng)面積

第84頁/共108頁852023/4/20

㈤交岔點的作用及作用

1．按1：100的比例繪出交岔點平面圖。

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，無需計算。

3．作出交岔點斷面變化特征表，工程量及主要材料消耗量表。有些設(shè)計單位采用固定斜率法定斜墻位置，因而不再列出交岔點斷面變化特征表。第85頁/共108頁862023/4/20四、交岔點設(shè)計示例某礦井底車場一交岔點，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架線式電機車運輸，道岔為DK618-4-12單開道岔；設(shè)汁要求巷道轉(zhuǎn)角為δ=45°、彎道半徑R=15000mm；交岔點穿過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，因而交岔點內(nèi)不再加寬；交岔點內(nèi)支巷選用標準設(shè)計中的曲線段斷面。參考標準斷面圖冊，決定取B1=B2=2700㎜，b1=b2=1330㎜；B3=2700㎜、b3=1570㎜。根據(jù)交岔點穿過f=3的巖層和交智點各斷面凈寬度，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)α=14o15′、a=3472㎜、b=3328mm，考慮到交岔點可能采用15kg/m鋼軌道岔，那就得用DK615-4—12單開道岔，其參數(shù)α=14°15′、a=3340㎜、b=3500mm。為了使所設(shè)計的交岔點既能適用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：α=14o15′、a=3472㎜、b=3500mm。第86頁/共108頁872023/4/20

㈠設(shè)計交岔點平面尺按表8-2中的單軌巷道單側(cè)分岔點公式計算：=3472+3500cos14o15′-15000sin14o15′=3172㎜=15000cos14o15′+3500sin14o15′=15400㎜=35o02′

=3172+(15000+1570-2700)sin35o02′=11134㎜

NM=B3sinθ=2700sin35o02′=1550㎜

=2700cos35o02′+500+2700=5412㎜

第87頁/共108頁882023/4/20=5630㎜

=0.2435=10848㎜Y=P-L0=11134-10848=286㎜L1=L0+NM=10848+1550=12398㎜

=11134+1550=12684㎜

㈡設(shè)計交岔點墻高Ⅰ-Ⅰ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，尚需按第三章中表3-9中方法驗算：第88頁/共108頁892023/4/201．按架線更求確定墻高h3=1056㎜

2．按管道要求確定墻高h3=1130㎜3．按行人要求確定墻高h3

架線電機車運輸巷，此項不需驗算。由以上驗算可知，原定TM、TN處墻高1400mm能滿足安全要求。交岔點墻的基礎(chǔ)深度：水溝一側(cè)為500mm；另一一側(cè)為250㎜；

e值為0。第89頁/共108頁902023/4/20

㈢計算工程量、材料消耗量及繪制交岔點施工圖第90頁/共108頁912023/4/20五、交岔點施工

㈠交岔點施工方法1．在穩(wěn)定和穩(wěn)定性較好的巖層中，交岔點可采用用全斷面一次掘進法，隨掘隨錨噴或先錨后噴，一次完成。第91頁/共108頁922023/4/202．在中等穩(wěn)定巖層中，或巷道斷面較大時，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30～50mm的混凝土或砂漿（巖石條件差對，可加打錨桿)作臨時支護，然后回過頭來再刷幫挑頂，隨即進行錨噴。采用砌碹支護的交岔點，開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．架設(shè)棚式臨時支架維護頂板，掘過柱墩端面2m，先將此2m砌好，然后再回過頭來，由小斷面向柱墩進行刷砌，最后在岔口封頂并做好柱墩端面(齊臉，迎險)。第92頁/共108頁932023/4/203．在穩(wěn)定性較差的巖層中，可采用先掘砌好柱墩再刷砌擴大斷面部分的方法。圖8-62先掘砌柱墩在刷砌擴大斷面施工順序

a—正向掘進；b—反向掘進

a—正向掘進；b—反向掘進

第93頁/共108頁942023/4/204．在穩(wěn)定性差的松軟巖層中掘進交岔點時，不允許一次暴露的面積過大，可采用導硐施工法如圖8-63所示第94頁/共108頁952023/4/20

㈡施工注意事項

1．交岔點一般應從主巷向岔口的方向進行刷大