井巷工程交岔点设计

课程设计任务书一、设计任务：某单轨巷道单侧分岔点，支巷在主巷左侧，其B1=B2=B3=2700mm，b1=b2=1150mm，b3=1350mm采用7吨架线式电机车，1吨矿车，600mm轨距，三条巷道均为半圆拱，墙高都为1800mm，砌体厚度为300mm，交岔点牛鼻子厚度为600mm，δ=45°，试设计该交岔点。

二、设计要求：1. 交岔点平面尺寸设计1.1计算曲率中心的位置1.2基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P1.3计算交岔点的最大宽度TM1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L21.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q1.6计算交岔点的总长度L2. 设计交岔点墙高2.1确定墙的高度降低的斜率2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表4. 编写施工方法等内容5. 绘图4.1按1：100的比例绘制交岔点平面图4.2按1：50的比例绘制主巷、支巷及最大宽度处的断面图三、设计期限年月日至年月日目录1. 交岔点平面尺寸设计1.1计算曲率中心的位置1.2基本轨起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离1.3计算交岔点的最大宽度TM1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L21.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q1.6计算交岔点的总长度L2. 设计交岔点墙高2.1确定墙的高度降低的斜率2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表4.施工方法1.交岔点平面尺寸设计根据以上条件，确定道岔型号为DK618-4-12（左），a=3472，b=3328，α=14°15′左开，R=12000mm 。

1.1）曲率中心的位置：H=R cos α+bsin α=12000cos14°15'+3328sin14°15' =12450 (mm) J=a+bcos α-Rsin α=3472+3328cos14°15'-12000sin14°15' =3744 (mm)32600arccos b R b H +--=θ =36.73°1.2)基本起点至变断面（斜墙）终点的水平距离P: P=J+(R θsin )33B b -+ =10113（mm ） 1.3)交岔点的最大宽度TM ==θsin 3B NM 1615mm=++=23600cos B B TN θ5464mm 569822=+=TN NM TM mm 1.4)柱墩至基本轨起点的距离2L 2L =P+NM=11728mm1.5)斜墙斜率及变断面（斜墙）的起点Q273.010==-P B TN i由算出斜率0i 选用与它相近的固定斜率0i =0.25 987110==-i B TN L 2420=-=L P Y因为Y 值为负，则Q 点在0Q 右边。

1.6)交岔点的总长度L L1=11406 L2=117292.交岔点墙高2.1）确定墙的高度降低的斜率：改变断面部分起点处墙高1B h ,降低后最低墙高为3h ，则墙高降低的斜率i 为：029.0031==-L h h B i2) 按半圆拱断面公式验算TN 断面的高度 ①按架线电机车导电弓子要求确定3h 由表3-7中半圆拱形巷道公式得： 21243)()(b K n R h h h c +---+≥式中：4h ——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》去4h =2000mmc h ——道床总高度，查表3-10选18kg/m 钢轨，再查表3-5取 c h =380mm 道砟高度b h =220mm 。

n ——导电弓子距拱壁安全间隙，取n=300mm K ——导电弓子宽度之半，k=718/2=359，取k=360mm 1b ——轨道中线与巷道中线间距 1b =B/2-1a =320mm 故：21243)()(b K n R h h h c +---+≥=759mm ②按管道装设要求确定3h212753)b 2/(-++--++≥D m K R h h h h b式中：5h ——道砟面至管子底高度，按《煤矿安全学》取5h =1800mm 7h ——管子悬吊件总高度，取900mm m ——导电弓子距管子间距，取300mm D ——压气管法蓝盘直径， D=335mm1b ——轨道中线与巷道中线间距，1b =B/2-b 2=100mm 故; 212753)b 2/(-++--++≥D m K R h h h h b =477mm③按人行高度要求确定3h223)(1800J R R h h b ---+≥ 式中：J ≥100mm ，一般取J=200mm故;223)(1800J R R h h b ---+≥=1030mm 综上计算：TN 断面高度符合巷道要求。

3.交岔点工程量及材料消耗量计算：1，断面计算： （1）净断面SI-I 断面，)39.0(2111h B B S +==7.22m 2式中：2h ——自砟起墙高，h 2=h 3-h b =1.62m II- II 断面，2s =7.222m III- III 断面，3s =7.222mT-M 断面 )39.0(2h B B S TM TM TM +==5.698×（0.39×5.698+1.62） =21.852m （2）设计掘进断面'sI-I 断面 '1s ='1B (0.39'1B +3h )=10.192m式中：'1B ——设计掘进宽度'1B =1B +2T=2.7+2×0.3=3.3m3h ——墙高II- II 断面 '2s =10.192m III- III 断面 '3s =10.192mT-M 断面 )39.0(3'''h B B s TM TM TM +==26.812m （3）计算掘进断面面积''sI-I 断面 )39.0(3''1''1''1h B B s +==10.02m式中： ''1B ——计算掘进宽度 δ2'1''1+=B B =3.45m 3h ——墙高II- II 断面 ''2s =10.852mIII- III 断面 ''2s =10.852mT-M 断面 )39.0(3''''''h B B s TM TM TM+= =27.822m 2选择支护参数：采用砌碹支护，T='T =300mm 3体积计算v （1）净体积V)()(3211211S S g S S L YS V TM ++++= =196.413m 式中：y=p-0L =242mm 406.111=L m g=2m1s 、2s 、3s 、TM s ——分别为各相应的净断面积 （2） 设计掘进体积'V)()('3'2''1121'1's s g S S L yS V TM ++++==254.24 3m式中：'1s 、'2s 、'3s 、'TM s ——分别为各设计掘进断面面积(3)计算掘进体积''V)()(''3''2''''1121''''s s g s s l ys V TM ++++==264.513m式中：''1s 、''2s 、''3s 、''TM s ——分别为个计算掘进断面面积(4) 每米砌碹巷道砌拱所需材料： I-I 断面 ''1'1)(57.1T T B V += 式中：1B ——断面的净宽度'T ——砌碹厚度和超挖量 'T =0.3+0.075=0.375 ''1'1)(57.1T T B V +==1.813mT-M 断面 'TM V''')(57.1T T B V TM TM+= 式中：TM B ,'T 含义同上''')(57.1T T B V TM TM+==3.583m(5)每米砌壁所需材料I-I 断面, III- III 断面一样即： ''1V =23h 'T 式中： 3h ——墙壁净高'T ——砌碹厚度和超挖量 'T =0.3+0.075=0.375 ''1V =23h 'T =1.353m'‘TM V =1.353m(6)每米基础所需材料I-I 断面, III- III 断面 , T-M 断面 一样即： ('''=V 1m +2m ）'T +1m e式中： 1m ——通常水沟一侧基础深 1m =50mm 2m ——无水沟一侧基础深 2m =250mm e ——随水沟的砌法不同而定 e=50mm 以上数据皆有《煤矿安全规程》规定， ('''=V 1m +2m ）'T +1m e=0.093m （7）拱材料消耗量)'()(5.0'32''11'1V V g V V L yV V TM++++= =38.423m式中：'1V '3V 'TM V ——分别为每米砌碹巷道拱所需的材料（8）墙材料消耗量''3''2''''11''1()(5.0V V g V V L yV V TM++++=) =21.123m式中：''1V ''2V ''3V ''TM V ——分别为每米砌碹巷道砌墙所需材料（9）基础材料消耗量)()(5.0'''2'''2''''''11'''1V V g V V L yV V TM++++= =1.4473m式中：'''1V '''2V '''3V '''TM V ——分别为每米基础材料消耗量（10）柱墩端壁材料消耗量T S S S V TM)](['3'2'+-==1.9293m式中：'TM S '2S '3S ——该断面的拱部掘进断面积 2m工程量及材料消耗4.交岔点施工I交岔点施工方法和施工顺序：巷道穿过的岩层为中等稳定岩层，而且选用砌碹支护，所以。