交岔点设计

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所以在设计前，应首先确定各条巷道的断面 及主巷与支巷的关系，并以下述条件作为设计交 岔点平面尺寸的已知条件；所选道岔的a 、 b、 α值；支巷对主巷的转角δ；各条巷道的净宽度B1、 B2、B3、及其轨道中心线至柱墩一侧边墙的距离 ｂ1、ｂ2、ｂ3。此外，尚需确定柱墩的宽度(一 般取500毫米)，轨道的曲率半径R。
二）交岔点的中间断面
1．交岔点各中间断面的宽度，取决于通过 它的运输设备的尺寸、道岔型号、线路联接系统 的类型、行人及错车的安全要求。 2．考虑到运输设备通过弯道和道岔时边角 将会外伸，与直线段巷道相比．交岔点道岔处的 中间断面应加宽．加宽要点如下(见表各图)；
1)单轨巷道单侧分岔点，在弯道内侧加宽 100mm。其外侧因外伸值不大，可不再加宽， 但若安全间隙很小．则应加宽200mm。加宽范 围为道岔转辙中心(理论中心)左边5m和右边1ｍ。 2)双轨巷道单侧分岔点，在道岔转辙中心前 5ｍ一段，双轨中线距应加宽200ｍｍ或以上， 并在其左、右各设置5ｍ过渡线段，因而在此范 围内，巷道外侧也要相应加宽。
降低后的墙高或调整后的拱高，在T、N、 M三点处应相同。这几处的巷道断面仍应保证运 输设备、行人及管线装设应有的安全间隙和距离， 故必须按第五章巷道断面设计中所述方法和公式 对墙高进行验算。设变断面部分起点处墙高为 hB1，降低后最低处墙高为hTN，则墙高降低的斜 率ｉˊ为； ｉˊ＝
有了ｉ’值，便可求得每ｍ墙高递减值。 这里应注意：TM与TN的大拱交于T点，T、N、 M三点处墙高均是hTM。hTM与以B2、B3为净宽 的巷道的墙高hB2、hB3的差值ｈ宜在200－ 500ｍｍ。如果ｈ值过大．对碹体施工和安全 都不理想，ｈ值过小，则降低墙高的意义不 大。在生产中，为了施工方便，往往采取不降 低墙壁高的做法。
3）过O点垂直于基本线路作OC线，以O点 为圆心，R为半径，自点3开始画弧，使与OC线 的夹角等于巷道的转角δ，得曲线终点； 4）按已确定的断面尺寸B１、ｂ１、B2、ｂ2、 B３、ｂ３作出巷道的轮廓线4－5、6－7、8－9、 10－11及12－13； 5）从6－7量垂直距离500ｍｍ，作6－7的 平行线，使它与12－13相交得A点，从A点作6－ 7的垂线并与它相交得B点，AB即为柱墩端面；
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3．道岔的选择原则 道岔本身制造质量的优、劣或道岔型 导选择是否合适，对车辆运行速度、运行 安全和集中控制程度等均有很大关系。一 般应按以下原则选用：
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①与基本轨的轨距相适应－－如基本 轨线路的轨距是600 mm，就应选用600 mm轨距的道岔； ②与基本轨型相适应－－选用与基本 轨同级或高一级的道岔型号，但绝不允许 采用低一级的道岔；
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道岔的每一种类型又按轨距和轨型不同 共有5个系列，即615、618、624、918和 924。其中第一个数字6或9表示轨距为600 mm或900 mm；而后两个数字表示轨型为 15kg/m或18kg/m或24kg/m。道岔的每一个 系列按辙岔号码M和道岔的曲线半径不同又 可分成55个型号。如DK615－4－12， DC618－3－12，DX924－4－1519(左)等。
除上述计算法外，还可用作图法直接确定交 岔点平面尺寸，只要严格按比例绘图，其精度能 够满足工程需要，具体作法 具体作法如下： 具体作法 1）先画出主巷的轨道中线，按所选用的道 岔尺寸ａ、ｂ和撤岔角α画出道岔，得O‘、1、2、 3各点； 2）过道岔终点3，做O‘3的垂线，在其上取 一线段，使其长度等于曲线半径R，得O点，即 O3＝R，O为曲线的曲率中心；
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交岔点的种类是很多的，但由附表1可 知第一类、第四类和第五类是基本的，其 他类型可视为这三类的变换或组合。因此 下面讨论只第一类交岔点的计算，并在附 表中列出了六类交岔点的计算图和计算公 式。
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1、单轨巷道单侧分岔 点(右图)
首先，应根据前述已 知条件求曲线半径的曲 率中心O的位置，以便 以O为圆心、R为半径 定出弯道的位置。O点 的位置距离基本轨起点 的横轴长度为J，距基 本轨中心线的纵轴长度 为H，可如下求得：
第二节 交岔点设计
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一、交岔点的类型
1、概念：井下巷道相交或分岔部分叫巷道 交岔点，其基本类型如图13－7所示。 2、分类：交岔点按支护方式可分为：用棚 式支架或料石墙配型钢梁支护的简易交岔点；用 料石或混凝土支护的碹岔式交岔点；用锚杆、喷 射混凝土支护的锚喷支护交岔点。
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巷道交岔点的几种类型
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③与行驶车辆的类别相适应－－多数标准道 岔都允许机车通过，少数标准道岔由于道岔的曲 线半径过小(＜9m)、辙岔角过大(＞18°55’30”) 时，只允许矿车行驶； ④与行车速度相适应－－多数标准道岔允许 车辆通过的速度为1.5－3.5m/s，而少数标准道 岔只允许车辆通过的速度在1.5m/s以下。
6）连接AO，与10－11线交于T，T即为斜 墙（扩大断面）的终点； 7 7）以4－5线为准，以ｉ为斜率，过T点作 4 5 T 直线交于4－5线的Q点，Q点是断面扩大的起点， QT即为斜墙； 8）在图上量出其他所需的各参数尺寸和角 度，并标注在图上。 2、常见交岔点平面尺寸公式，见附表。
图2 作图法求交岔点平面尺寸
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3)双轨巷道单侧分岔分支点，在道岔 转辙中心前5ｍ一段，双轨中线距应加宽 300ｍｍ或以上，并在其左设置5ｍ过渡线 段，因而在此范围内，巷道外侧也要相应 加宽。 4)单轨巷道对称分岔点，两侧均应加宽。
5)双轨巷道分支点，从弯道曲率中心向右开 始加宽200ｍｍ或以上，并在其左也设置5ｍ过 渡线段，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加 宽。 6)双轨巷道对称分支点，从弯道曲率中心向 左3米段，两轨中线均应分别向外移动200ｍｍ 或更多，即双轨中线加宽400ｍｍ或更多，并在 其左也设置5米过渡线段，巷道也就要相应加宽。
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各符号代表的含义为：前两个字母表示道岔 类型；第一个数字6（9）表示轨距；第二、三位 数字代表轨型；两横线间的数字为道岔号码M； 最后一组数字，对单开道岔和对称道岔来说是表 示以ｍ为单位的道岔曲线半径，对渡线道岔而言， 其前两位数字表示以ｍ为单位的道岔曲线半径， 后两位数字表示的是以dm为单位的轨道中心距； 单开和渡线道岔还有左右之分。右可省略。
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2、道岔的类型和型号 道岔的类型按分岔型式可分成单开道岔、 对称道岔和渡线道岔三大类型（见图13—10） 分别以汉语拼音字母“DK”、“DC”和“DX”表 示。其主要尺寸标注如图13－10所示，其技术 特征见P216－217表13－1、表13－2、表13－ 3。各种型号道岔允许行驶的车辆类别及允许行 驶速度见P217表13－4。
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辙岔是道岔的另一个重要零件，其作 用是保证车轮轮缘能顺利通过。转辙曲线 是位于岔尖和辙岔之间的一段曲线，其曲 率半径取决于道岔的型号辙岔岔心角α，简 称辙岔角。它是道岔的最重要参数。用α/2 的余切值表示道岔的号码M， 即M＝1/2cot(α/2)。
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M越大，α越小，道岔曲率半径和长度 就越大，车辆通过时就越平稳；反之平稳 性就差。道岔号码有2、3、4、5、6五种。 其相应的辙岔角应分别为28°04’20”、 18°55’30”、14°15’00”、11°25’16”和 9°31’38”。 护轮轨是防止车辆在辙岔上脱轨而设 置的一段内轨。
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交岔点按结构形式可分为：牛鼻子交 岔点和穿尖交岔点两类，如图13－8所示。 牛鼻子交岔点受力好，使用比较广泛；穿 尖交岔点工程量小，通风阻力小，承载能 力小，多用于围岩稳定、巷道跨度小于5ｍ、 围岩稳定、巷道转角大于45°的情况。一 般情况下多采用牛鼻子交岔点。
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图13－8 牛鼻鼻子交岔点和穿尖交岔点 ａ牛鼻子交岔点 ｂ穿尖交岔点
3．为了施工方便和减少通风阻力，在井底 车场的交岔点内，一船应不改变双轨中线距及巷 道断面(指边墙加宽做成台阶状)，如附表中的图 所示。这样，在设计交岔点时，中间断面应选用 标准设计图册中相应的曲线段的断面(即参考运 输设备通过弯道或道岔时边角外伸，双轨中线距 及巷道宽度已加宽的断面)。
4．交岔点中间断面斜墙侧，按选用的斜率 ｉ每米巷道递加i米。若交岔点采用砌碹支护， 则每米架设一架的碹胎宽度，亦应递加ｉ米。 5．交岔点中间断面(扩大部分)拱高的确定 方法与一般巷道相同。然而，由于各中间断面的 拱高将随净宽的递增而升高。为了提高断面利用 率，减少掘、支工程量，在满足安全、生产与技 术要求的条件下，可将中间断面的墙高相应递减； 也可采用调整拱形改变拱高的办法(锚喷支护交 岔点采用此法较为方便)，使巷道全高的增加幅 度不过大(见附图3)。
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J＝a＋bcosα－Rsinα (10—1) H＝ Rcosα＋ bsinα (10—2) 从曲率中心O到支巷起点T联一直线， 此OT线与O到主巷轨道中心线的垂线之夹 角为θ，其值为：
注意：这里的θ角不是原来规定的巷道 转角δ。
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基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙） 终点的水平距离为P： P＝J＋〔R－（ ）〕 ＝J＋ 为了计算交岔点最大断面宽度TM，需解MTN： TM＝ 而 NM＝ TN＝ 于是，自基本轨起点至柱墩的距离
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图13－10 矿用窄轨道岔主要尺寸标注图
（ａ）单开道岔 ａ－转辙中心至道岔起点的距离 （ｂ）对称道岔 ｂ－转辙中心至道岔终点的距离 L－道岔长度
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为了使车辆在曲线内前后轮缘均能紧贴外 轨，要求巷道转弯处要有一定的最小曲线半径。 在车辆行速度小于1.5ｍ/ｓ时，其曲率半径不应 1.5 / 小于车辆轴距的7倍；大于1.5ｍ/ｓ时，则不应 小于轴距的10倍。通常600mm轨距电机车行驶 的弯道半径为12－15m；900mm轨距的为15－ 2Biblioteka Baidum。
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二、道岔的概念
1．道岔的构造 矿井窄轨道岔是交岔点轨道运输线路 连接系统中的基本元件，它是使车辆由一 条线路过渡到另一条线路的装置。其构造 如图13—9所示。
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道岔主要由岔尖、基本轨、辙岔(岔心和翼 轨)、护轮轨以及转辙器等部件组成。 岔尖是道岔的最重要零件，其作用是引导 车辆向主线或岔线运行。要求紧贴基本轨，岔 尖高度应等于或小于基本轨高度，矿车通过时 它承受较大的冲出力，要具有足够强度。岔尖 的摆动依靠转辙器完成。
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三、交岔点设计
交岔点设计包括交岔点的平面尺寸设 计、断面形状及尺寸设计、工程量与材料 消耗量计算等几个部分。
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（一）平面尺寸的确定 确定交岔点平面尺寸，就是要定出交岔点扩 大断面的起点和柱墩的位置，即交岔点斜墙的起 点至柱墩的长度；定出交岔点最大断面处的宽度， 并计算出交岔点单项工程的长度。这些尺寸主要 取决于通过交岔点的运输设备类型、运输线路布 置的型式、道岔型号以及行人和安全间隙的要求。
作 业
P221 T1、T2