井巷工程第二章巷道交叉口设计与施工.ppt

20m、25m、30m 、35m 、
42002m0/3/3等1 。
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2．曲线的轨距加宽 1）轨距 是指直线线路上两条钢轨轨头内缘之间的距离SP 2）轮距 两车轮轮缘外侧工作边的 距离SW 3）X 轨距、轮距之间的距离，一般为10㎜
SW
SP
X
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4）轨距加宽 图8-52是车辆在直线和曲线线路上运行状态图。
图8-54为外轨抬高计算示意图。
h 100 S PV 2 R
外轨抬高的方法是垫厚外轨下 面的道渣。值。外轨抬高的渐变 段距离d2＝（100～300）Δh
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4．双轨曲线线路轨中心距的加宽
当车辆在曲线段运行时，为防止双向行驶的车辆相撞，
C1
双轨曲线线路的轨道中心距应适当加宽，如图8-55所示为曲
第四节 平巷交岔点设计与施工
一、交岔点的类型 交岔点是指巷道相交或分岔的地点，其类型如图8-50所 示。
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按支护方式不同交岔点可分为简易交岔点和碹岔式交岔点。
碹岔式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
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二、井下窄轨线路的基本知识
㈠曲线线路
1.最小曲线半径：最小曲线半径R应根据车辆运行速
（a）单开道岔；（b）对称道岔； a—202辙0/3岔/31中心至道岔起点的距离；b—辙岔中心至道岔终点的距离；L—道岔长度 13
a
b
α
s1
s1
b
a
L
a
b
α
b
a
Lx
（c）渡线道岔 DX924-4-1519（左）
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3．道岔的选择原则 1）与基本轨的轨距相适应。 2）与基本轨的轨型相适应。 3）与行驶车辆的类别相适应。 4）与行车速度相适应。
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四、交岔点设计示例
某矿井底车场一交岔点，主巷是单轨双人行道净宽2700mm的巷道，
支巷是单轨净宽2400mm的巷道，采用ZK7-6/250架线式电机车运输，道
岔为DK618-4-12单开道岔；设汁要求巷道转角为δ=45°、弯道半径
R=15000mm；交岔点穿过f=3的岩石，选用料石砌碹，半圆拱形断面。
求算斜率i0
i0
TN B1 P
根据i0值的大小，选取i为0.2或0.25
或0.3，个别情形可取0.15。
7）确定的斜墙起点Q到交岔点扩 大断面部分的长度：
L0
TN
i
B1
8)变断面的起点至基本轨起点的距 离Y：
Y=P-L0 9)交岔点工程的计算长度L:
L=L2+2000
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㈡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会外伸，交岔 点道岔处的中间断面应加宽，加宽要点如下： 1)单轨巷道单侧分岔点：在弯道内侧加宽100㎜。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200 ㎜。加宽范围为道岔转辙中心(理论中心)左边5m和右边1 m。
能适用15kg/m钢轨的道岔，因此选取组合尺寸，即：α=14º15′、
a=3472㎜、b=3500mm。
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㈠设计交岔点平面尺 按表8-2中的单轨巷道单侧分岔点公式计算：
J a bcosRsin
=3472+3500cos14º15′-15000sin 14º15′=3172㎜
2)双轨巷道单侧分岔点，在道岔转辙中心前5m一段，双
轨中心线距应加宽200mm或200mm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。
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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，双轨中心线距应加宽300㎜或300㎜以上，并在其左设置 5m过渡线，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加宽。
窄轨道岔的号码M分为2、3、4、5和6号五种，按（8-24）
式可求得其相应的辙岔角应分别为28°04′20″、18°55′30″、
14°15′、11°25′16″和9°31′38″。可见，M越大，α越小，道 岔曲线半径R和曲线长度就越大，车辆就越平稳。
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2．道岔的类型、系列和型号 道岔的类型按其分岔型式可分成单开道岔、对称道岔 和渡线道岔三大类型。分别以拼音字母“DK”、“DC”和“DX” 表示。巷道交岔点使用的道岔是单开道岔与对称道岔，其技 术特征和适用条件见表8-1。 道岔的每一种类型由按规矩和轨型不同共有五个系列， 即615、618、624、918和924。其中第一个数字6或9表示轨 距为600㎜或900㎜；而后两个数字表示轨型为15kg/m或 18kg/m或24kg/m。
曲线的轨距加宽值
S P
0.18
S
2 B
R
轨距加宽的方法是，
外轨不动，将内轨向曲线 中心移动 S p
逐渐加宽或逐渐减小
的直线段距离（也称缓和 线）为d1=（100～300） S P
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3.曲线的外轨抬高 当车辆在曲线轨道上运行时，如果内、外轨仍在同一平 面上，由于存在着离心力，作圆周运动的车辆通过车轮轮缘 就要向外轨挤压；增加了钢轨磨损和运行阻力，严重时车辆 就要向外翻或出轨。
H Rcos bsia
=15000cos14º15′+3500sin14º15′=15400㎜
cos1 H 500 b2 R b3
cos1 15400 500 1330 15000 1570
=35º02′
P J [R (B3 b3 )]sin
所选道岔的a、b、a值，支巷对主巷的转角；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，尚需确定往墩的宽度(一般取500mm)， 轨道的曲率半径R。
交岔点的种类很多，在表8-2中列出了六类交岔点的计 算
2图020/和3/31计算公式。
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dTM=TTM=465mm。查表8-1，知DK618-4-12单开道岔的参数 α=14º15′、a=3472㎜、b=3328mm，考虑到交岔点可能采用15kg/m钢轨
道岔，那就得用DK615-4—12单开道岔，其参数α=14°15′、a=3340
㎜、又b=3500mm。为了使所设计的交岔点既能适用18kg/m钢轨的道岔，
强支护的长度，自柱墩起3～5m(计算时，取为2m)。 2） 对于砌碹交岔点，巷道净宽度是由小到大渐变的，在
巷道宽度变化的长度内，按最大宽度选取拱壁厚度。分支巷 道拱壁厚度，按各自的净宽度选取。
3）柱墩的宽度一般为500mm，长度一般为1～3m，通常 取2m。对光面爆破完整地保留了原岩体的柱墩，可按支护厚 度考虑，不另加长度。
P J [R (B3 b3 )]sin J (R b3 B3 ) sin
4）最大断面宽度TM
TM NM 2 TN 2
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而 NM=B3sinθ
TN B3cos 500 B2
5）自基本轨起点至柱墩的距离：
L2 P NM
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6）确定斜墙TQ的斜率i
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三、交岔点设计
㈠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。
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：
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
200m以上，并在其左设置5m过渡线，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3m段，两轨
中心线均应分别向外移动200mm或更多，即双轨中心线加宽
400mm或更多，并在其左也设置5m过渡线段，巷道也就要相应 加宽。
根据上述条件，考虑主巷已是双人行道，因而交岔点内不再加宽；
交岔点内支巷选用标准设计中的曲线段断面。参考标准断面图册，决定
取B1=根B据2=交27岔00点㎜穿，过b1f==b32的=1岩33层0和㎜交；智B3点=2各70断0㎜面、净b宽3=度15，7决0㎜定。各断面拱壁
厚度： 为
d1=T1=300mm、d2=T2=300mm、d3=T3=300mm。扩大断面处均
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表8-1 单开、对称道岔技术特征及适用条件
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道岔的每一个系列按辙岔号码M和道岔的曲线半径不同 又分成55个型号，如DK615-4-12、DC618-3-12、DX924-41519（左）等。
在线路设计的平面图中，道岔是用计算简图表示的。
图8-57 窄轨道岔结构与计算简图对照图
2
3
4
5
1
6
1—岔尖；2—基本轨；3——辙岔；4—护轮轨；5—拉杆；6—转辙器
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岔尖是道岔的最重要的零件，它的作用是引导车辆向 主 线或岔线运行。
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。它是由岔心和翼轨焊接钢板而成，辙岔岔心角 α（简称辙岔角）是道岔M的最1重ctg要参数。用它的半角余切的 1/2表示道岔号码M，即 2 2
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㈣交岔点工程量及材料消耗量计算
一种是将交岔点按不同断面分为几个计算段，求出每段 掘进体积，然后相加(包括柱墩)；
另一种是近似计算，其精度能满足工程需要，在施工中 广泛应用，具体算法按图8-60进行。
1．体积计算
1 V2．各YS种1 材2料L1的(S消1 耗ST量M ) g(S2 S3 )
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பைடு நூலகம்
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1．单轨巷道单侧分岔点（图8-58）
1)曲率中心O的位置
J a bcosRsin
H Rcos bsia
2）确定θ
cos1 H 500 b2 R b3
3）基本轨起点至变断面终点的 水平距离为P：
度V以及车辆轴距SB大小来确定。
O
δ<90º V<1.5m /s，R不小于7 SB； V>1.5m /s，R不小于10 SB； V>3.5m /s，R不小于15 SB；
δR
δ>90º
R大于（10～15） SB 如为列车运行，则应以机车
SB
或矿车的最大轴距来计算，取以
米为单位的整数值。
R常用值：9m、12m、15m、
3．为了施工方便和减少通风阻力，在井底车场交岔点，
一般应不改变双轨中心线距及巷道断面，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。
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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。 为了提高断面利用率可降低墙高或拱高。
V
YV1
1 2
L1 (V1
VTM
)
g (V2
V3 )
3．柱墩端壁材料消耗量
V [STM (S2 S3 )]T
4．粉刷面积计算
Vn
YSn1
1 2
L(Sn1
S nTM
)
g(Sn2
Sn3 ) Sn
5．锚杆数量，金属网面积
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㈤交岔点的作用及作用 1．按1：100的比例绘出交岔点平面图。 2．按1：50的比例绘出主巷、支巷及最大宽 度 TM处的断面图。在TM断面图上，大断面是实际尺 寸。两个小断面和柱墩的宽度则是投影尺寸。作图 时所需尺寸可以直接在平面图上量取，无需计算。 3．作出交岔点断面变化特征表，工程量及主 要材料消耗量表。有些设计单位采用固定斜率法定 斜墙位置，因而不再列出交岔点断面变化特征表。
线段车体的外伸 1 和内移 2 。
C2 C2
1
1
L2
B
S
2 B
8R
A1
2
S
B2 B
8R
D1 SB
L2
D2 A2
L1
C2 R R1
L——车辆长度，m；
2
L
SB——车辆轴距，m；
R——曲线半径，m。
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㈡窄轨道岔
1．道岔的构造
道岔的构造如图8-56所示，它主要有岔尖、基本轨、辙 岔、护轮轨、转辙器等部件构成。
•降低墙高（a）
墙高降低的斜率 i
i hB1 hTN L0
δh=200～500mm。
•降低拱高 （b）
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㈢交岔点支护厚度的确定 1）锚喷支护交岔点属于《煤矿井巷工程锚杆、喷浆、 喷射混疑土支护设计试行规范》规定的加强支护工程，因此
其锚喷参数应按大断面最大宽度TM选取上限值。分支巷道加