井巷工程第二章巷道交叉口設(shè)計與施工

1、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。2022/7/231 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。 2022/7/232 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 二、井下窄軌線路的基本知識 曲線線路 1.最小曲線半徑：最小曲線半徑R應(yīng)根據(jù)車輛運行速度V以及車輛軸距SB大小來確定。 90 V1.5m /s，R不小于10 SB； V3.5m /s，R不小于15 SB； 90 R大于（1015） SB 如為列車運行，則應(yīng)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

2、、20m、25m、30m 、35m 、40m 等。 2022/7/233ROSB2022/7/234 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1052022/7/23 4）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=（100300） 3.曲線的外軌抬高 當(dāng)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

3、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。 2022/7/236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（100300）h72022/7/234雙軌曲線線路軌中心距的加寬 當(dāng)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(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 。 L車輛長度，m； SB車輛軸距，m； R曲線半徑，m。 窄軌道岔2022/7/238 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；

4、3轍岔；4護輪軌；5拉桿；6轉(zhuǎn)轍器1234562022/7/239 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（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2022/7/2310 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(yīng)的轍岔角應(yīng)分別為280420、185530、1415、112516和93138?？梢姡琈越大，越小，道岔曲線半徑R和曲線長度就越大，車輛就越平穩(wěn)。 2道岔的類型、系列和型號 道岔的類型按其分岔型式

5、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。 2022/7/2311 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。6002022/7/2312表8-1 單開、對稱道岔技術(shù)特征及適用條件 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

6、（左）等。 2022/7/2313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142022/7/23 （c）渡線道岔DX924-4-1519（左）2022/7/2315 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、交岔點設(shè)計 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

7、出交岔點單項工程的長度。 在設(shè)計前，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。2022/7/2316 2022/7/23172022/7/23182022/7/23192022/7/23202022/7/23212022/7/23222022/7/23231單軌巷道單側(cè)分岔點（圖8-58）

8、1)曲率中心O的位置 2）確定 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=B3sin 5）自基本軌起點至柱墩的距離： 2022/7/23246）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 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。2022/7/2325 2考慮到運

9、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(yīng)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(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，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，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。2022/7/2326 3為了

10、施工方便和減少通風(fēng)阻力，在井底車場交岔點，一般應(yīng)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(yīng)選用標準設(shè)計圖冊中相應(yīng)的曲線段的斷面。 4）單軌巷道對稱分岔點，兩側(cè)均應(yīng)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(yīng)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(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。 4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

11、，亦應(yīng)遞加i米。 2022/7/2327 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 h=200500mm。 降低拱高 （b）2022/7/2328 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(yīng)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35m(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

12、墩的寬度一般為500mm，長度一般為13m，通常取2m。對光面爆破完整地保留了原巖體的柱墩，可按支護厚度考慮，不另加長度。 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(yīng)用，具體算法按圖8-60進行。292022/7/231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 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

13、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。2022/7/2330四、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=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

14、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)=1415、a=3472、b=3328mm，考慮到交岔點可能采用15kg/m鋼軌道岔，那就得用DK615-412單開道岔，其參數(shù)=1415、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

15、軌的道岔，因此選取組合尺寸，即：=1415、a=3472、b=3500mm。2022/7/2331 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：2022/7/2332=3472+3500cos1415-15000sin 1415=3172=15000cos1415+3500sin1415=15400=3502 =3172+(15000+1570-2700)sin3502=11134 NM=B3sin =2700sin3502=1550 =2700cos3502+500+2700=5412 2022/7/2333=5630 =0.2435=10848Y=P-L0=11134-108

16、48=286 L1=L0 + NM =10848+1550=12398 =11134+1550=12684 設(shè)計交岔點墻高 -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，尚需按第三章中表3-9中方法驗算：2022/7/23341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2

17、50； e值為0。 計算工程量、材料消耗量及繪制交岔點施工圖2022/7/2335 五、交岔點施工 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。2022/7/23362022/7/2337 2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3050mm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

18、2 m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)。 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 大斷面部分的方法。 2022/7/2338 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 4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(dǎo)硐施工法如圖8-63所示 2022/7/2339 施工注意事項 1交岔點一般應(yīng)從主巷向岔口的方向進行刷大與砌揎，這樣對砌拱與壁后充填比較容易，最后在岔口封頂。 2柱墩是交岔點受力最大的地方，柱墩及岔口的施工是整個工程的關(guān)鍵，必須盡力保證該處

19、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402022/7/23 3用混凝土砌筑岔口時，先將岔口兩巷道口的拱、墻砌好，TN處應(yīng)立一架大拱碹眙(參看圖8-65)。 4刷砌交岔點擴大部分時，若巖石條件不好，則必須采用過頂梁作臨時支護（8-66）。 2022/7/23412022/7/2342 5交岔點擴大部分，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，各架碹胎基腳點必須精確測量，以便作為以后各碹胎的標準。 棚式支架交岔點結(jié)構(gòu) 直角交岔點棚子的架設(shè)如圖8-67，a所示；銳角交岔點棚子的架設(shè)見圖8-67，b。 第八章 習(xí)題硐室的施工特點，施工方法有幾種？交岔點按支護方式不同分幾種，碹岔式交岔點按結(jié)構(gòu)分哪幾種？窄軌道岔有哪幾部分構(gòu)成，道岔按分岔類型分幾種？ 2022/7/2343442022/7/23新的標準煤礦常用道岔（ 新的標準： MT/T2-95）（