铁路隧道斜井提升工法

铁路隧道斜井提升工法

工法编号：GZSJGF07-90-10

铁道部隧道工程局：蒋中庸

我国铁路隧道斜井提升以往多沿用冶金、煤炭系统的经验。常用的提升方法见表1。铁路斜井主要为隧道正洞施工服务。使用期较矿山短，提升又是隧道施工阶段的临时设施。因此，在选择提升容器和出碴方式时要考虑到工程数量少、设备简单、投产快、使用方便、安全等因素，同时，由于近年来大型施工机械在长大隧道的采用，还应满足大型机械施工出碴能力大的要求。考虑到上述特点，我们提出采用大型侧卸式矿车井口斜坡不摘钩卸碴方案。并在军都山隧道付诸实施，经总结提高，形成本工法。

斜井提升施工方法表1

提升容器出碴方法

无

轨

胶带

运输机

小型矿车工作面装碴→洞内电瓶车成列牵引→格筛（部分大块经破碎

机破碎）→井底碴仓→斜井胶带运输机→井口碴仓→装车远运

自卸汽车汽车工作面装碴→斜井→洞外卸碴点

有

轨

串车提升

（平车场）

小型矿车工作面装碴→洞内电瓶车成列牵引→串车（可多达8辆矿车）

斜井提升→井口摘钩→井口电瓶牵引→卸碴点或经碴仓装车远运箕斗

小型矿车工作面装碴→洞内电瓶车成列牵引→井口碴仓→箕斗→箕

斗斜井提升→翻车架翻碴→井口碴仓→装车远运

大型矿车

（平车场）

小型矿车工作面装碴→洞内电瓶车成列牵引→单车斜井提升→井口

摘钩→井口电瓶车牵引→翻车机翻碴→井外碴仓→装车远运

一、工法特点

本工法采用大型侧卸式矿车，在隧道内装碴运输和斜井提升均用同一车辆。斜井出碴的顺序是：大型侧卸式矿车在工作面装碴后用电瓶车或列车引至斜井底，摘钩后每次由提升机提升一辆矿车至井口的斜坡栈桥上，不摘钩用电动葫芦翻车卸碴，石碴经过漏斗装入栈桥下的自卸汽车内远运。井口的斜坡栈桥布置如图1所示，其工法主要特点为：

图 1

注：①、5吨电动葫芦②、起吊架③、起吊限位开关④、防翻挂钩⑤、提升限位开关

⑥、天轮⑦、地滚⑧、阻车器⑨、提升机⑩、车档⑾、装车漏斗

1、具有胶带运输机和箕斗提升的优点，可以避免在铁路斜井使用时的缺点。

（1）井口不摘钩，可防止溜车。

（2）矿车不摘钩停在斜坡栈桥上，提升钢丝绳始终有一定张力，可减少因钢丝绳松驰而产生的乱线。

（3）要求的井口场地小。

（4）提升能力大，提升能力完全可以满足隧道快速施工的需要。

（5）由于井底不设碴仓，可以减少因设井底碴仓而引起的工程数量、斜井进入井底碴仓的增加长度、破碎过筛设备和卸载洞室（井底碴仓），也没有胶带运输机提升那样多设备和设备安装期。因此，具有工程数量小、设备少、投产快、成本底的优点。

（6）井底运输和斜井提升用同一容器，石碴不需转载，简化了施工程序。

（7）井口用漏斗代替碴仓，不但设备简单、造价低，而且可避免北方冬季施工石碴在碴仓内冻结而需采取的防寒措施。

2、和井口平车场的串车、大型矿车提升相比，除前述特点外尚有：

（1）可避免串车提升在井身易掉道的缺点。

（2）井口不设平车场，可减少井口车场和电瓶车牵引等设备。

（3）可避免因井口摘挂钩所占去的提升时间。

3、和自卸汽车出碴相比：

（1）可适用于倾角≤25°的斜井，不受自卸汽车出碴斜井倾角≤8°的限制。

（2）可避免自卸汽车出碴汽车的消耗大、要求通风量大、斜井的断面大和出碴成本较高的缺点。

出碴量较少的斜井，如经济上合理，不设碴仓，在井口栈桥上将石碴直接倒在地上后用装载机装汽车，也可用漏斗棚架代暂漏斗。单钩提升如地形允许，可采用井口斜坡站台和曲轨卸碴。

二、提升设备

（一）大型侧卸式矿车

大型侧卸式矿车选用的是武汉矿山运输机械厂生产的隧道工程车。这种矿车有侧卸的性能，并按斜井提升要求进行车辆连接部分的设计，可以避免在斜井提升中断钩的危险，同时具有结构新颖、自重系数小、适应性强和使用方便的优点。

这种矿车现已生产2、4、6 m3三种类型，车辆容量可根据施工进度要求和提升能力确定。

卸碴原理和车辆主要技术性能参见附录1。

（二）提升机

宜选用直径2m和2.5m的JK型矿井提升机或直径为0.8m、1.2m和1.6m的JT型提绞车，提升速度应小于5 m／s。具体机器型号应根据提升计算确定。

提升机的钢丝绳直径应根据计算确定，一般多选用6×7或6×19同向捻的钢丝绳，其抗拉强度选用140kg／mm2或155kg／mm2。

（三）天轮

天轮直径按煤矿安全规程中的凿井阶段的标准选用，当钢丝绳在天轮上的围轮角大于90°时，天轮直径应大于钢丝绳直径的60倍。一般可选用直径为1.6m、2.0m、2.5m的天轮。当场地受到限制，天轮到提升机滚筒上的钢丝绳的最大内偏角超过1°30′时，可采用游动天轮来满足1°30′的要求。

三、斜井提升轨道布置

双钩提升机的轨道布置如图2所示，一般要求：

1、2#道岔至井底变坡点的距离；D≥a′+一列车长+T1+2m；

2、3#道岔至并底变坡点的距离；E≥T1+2T2+b；

3、3#、4#道岔间的距离：F≥2a+2倍提升机车辆轴距；

4、竖曲线半径R l×R3=15～30m；

5、岔尾连接曲线半径R2按通行车辆轴距和运行速度而定。当速度≤1.5m／s时为7倍轴距；速度为1.5～3.5m／s时为10倍轴距，速度＞3.5m／s时为15倍轴距。一般为15～25m；

6、井底车场线间距S1 = 车辆宽度+0.7m；

7、井身线间距S2 = 车辆宽度+0.2 m；

8、井底平坡段长A应满足轨道布置要求，即A≥B+C+D；为满足控制测量要求，A值还应大于50m。

当采用单钩提升时，井底平坡段车场轨道布置不变，井身内仅在靠井底处设局部双线和道岔，其余均为单线。