巷道交岔点的设计示例 2

采用固定斜率的目的是为了能在同类交岔点重复使用砌碹的碹胎，若为 锚喷支护，则采用任意斜率。 3、中间断面尺寸计算 （1）中间断面净宽度 交岔点内断面的宽度，从斜墙起点开始逐渐增宽到WN，每米巷道的递增 值是ｉ，第n米处的净宽度为： Ｂn＝Ｂ1＋（n－1）ｉ； 于是即可列出交岔点各段尺寸表； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4330 4580 4830 5080 5330 5580 5830 6080 6330 10 11 12 13 14 15 16 6580 6830 7080 7330 7580 7669 7810 （2）中间断面拱高 从巷道底板起，主巷断面高度为3365，因为是半圆拱形，拱高为巷道跨 度之半，即：h0＝4330÷2＝2165； （3）中间断面墙高 主巷：墙高（从底板起）：h3＝3365－2165＝1200； 底板至轨面高度：hｃ＝360；hａ=160; hｂ=200; 自轨面起墙高： h1＝1200－360＝840； h2=1000 ;
注意：此处的θ角不是已知的巷道转角δ。 由柱墩面至岔心 的距离为ℓ1： ℓ1 ＝【Ｒ＋ｂ3】sinθ＋D ＝（20000＋1280） sin27· 462457º ＝21280×0· 4612 ＝9814； 由柱墩面到基本轨起点的距离L1为： L1＝ℓ1＋ａ＝9814+4507=14321; 为了计算交岔点最大断面宽度WM，需解直角三角形MWN： NM＝B3sinθ＝3200×sin27· 462457º ＝3200×0· 4612 ＝1475· 84＝1476； WN＝B3cｏsθ＋500＋B2 ＝3200× cｏs27· 462457º ＋500＋4330 ＝7669· 4； W M＝√NM²＋ W N²＝√（1476² ＋7669· 4² ） ＝7810 ；
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｓn3＝1· 2×2＋3· 14×3· 2×0· 5＝7· 424m²； 柱墩面的粉刷面积： Ｓ‘n ＝ＳWM－（Ｓ2 ＋Ｓ3 ）＝29· 255－（11· 642＋7· 834） ＝9· 78m² ； Ｖn＝ｙＳn1＋1/2 L（Ｓn1＋ＳnWM）＋g（Ｓn2＋Ｓn3）＋Ｓ'n ＝0· 512×9· 20＋0· 5×14· 321×（9· 20＋13· 66）＋2· 0× （9· 2＋7· 424）＋9· 78 ＝4· 71＋163· 69＋33· 25＋9· 78＝211· 43m²； 同理，可计算出水沟的掘进工程量和材料消耗量；轨道的用量； 将上述结果列成表格附于施工图中； 四、绘出施工图 比例：交岔点1：100 ；断面图1：50 ；
交岔点中间断面，由于巷道宽度的逐渐变大而巷道高度加大，加 大了工程量。为此需随着巷道跨度的加大而逐渐降低墙高。到WN 断面处降至最低。在WＭ处变化断面与主巷和支巷的墙高不一致， 因此，巷道交岔点在WＭ处的墙高降低值不宜过大，一般为200～ 500；本设计取300； 直墙降低的斜率：300÷13357· 6＝0· 0225
交岔点设计示例
梁士杰 2006年10月28日
一、已知条件： 某矿双轨运输大巷，采用900轨距，24kg/ｍ钢轨，ＺK14－9 /550架线式电机车和3吨矿车运输。采区下部车场存车线经分岔巷 道以单轨与之相连，并成85º 交角。交岔点处于稳定的围岩中。试 设计该交岔点。 二、设计步骤： 1、选择基本参数 （1）绘出计算简图; （2）选择交岔点断面形状：选为直墙半圆拱形； （3）确定支护结构和支护厚度：采用混凝土砌碹支护，壁厚400， 柱墩面宽度500； （4）断面尺寸：Ｂ1＝Ｂ2＝4330；ｂ1＝ｂ2＝1450；Ｈ1＝3365 Ｂ3＝3200；ｂ3＝1280；Ｈ3＝2800 ； δ＝85º ； （5）道岔参数：选用DK924－6－20（左） ａ＝4507；ｂ＝6693；Ｌ＝11200； α＝9º 31‘38“；
6、轨道中心线的间距1600，矿车 宽度1320，矿车高度1300，长3450 轴距1100，直流架线式电机车尺寸 4900×1335×1550；
2、平面尺寸计算： α＝9º 31‘38“ ｓｉｎ9º 31‘38“＝0· 16552； ｃｏｓ9º 31‘38“＝0· 98621； ｔｇ9º 31‘38“＝0· 16783； o点的位置距辙岔中心的水平长度 D： D ＝ｂｃｏｓα－Ｒｓｉｎα ＝6693×0· 98621－20000×0· 16552＝3290· 304； o点距基本轨中心线的垂直距离Ｈ： Ｈ＝Ｒｃｏｓα＋ｂｓｉｎα ＝20000×0· 98621＋6693×0· 16552＝20832· 025； 从曲率中心o到支巷起点T连一直线，此OT线与O点到主巷中心 线的夹角为θ，其值： θ＝αrｃｃｏｓ（Ｈ－500－ｂ2）/ （Ｒ＋ｂ3） ＝ αrｃｃｏｓ0· 8873＝27· 462457º ＝27º 27’44· 85“；
（8）计算初定任意斜率¡o ＝0· 26，选择与其相近的固定斜率 ¡ ＝0· 25为确定斜率，并画出Q点，扩大断面部分的长度L0＝ 13357· 6；斜墙起点至基本轨起点的距离Y＝－512· 6，标注在图 上。QT为最终确定的斜墙。 （9）在图上标出其它所需的各参数尺寸和角度，完成图纸绘制。
三、工程量及材料消耗量计算 1、交岔点支护厚度： 已知条件告诉支护厚度400，柱墩面宽500，长度为2000； 2、工程量及材料消耗量计算： 交岔点工程量计算的范围，一般是从基本轨起点至柱墩面向支巷 各延长2000；若斜墙起点在基本轨起点左侧，则应从斜墙起点起计 算。计算方法有两种，一种是将交岔点按不同断面分为几个计算段 ，求出每段的掘进体积，然后相加。另一种是近似计算，其精度也 能满足施工要求。 （1）体积计算： 净体积：Ｖ1＝ｙＳ1＋0· 5Ｌ1（Ｓ1＋ＳWＭ）＋ｇ（Ｓ2＋Ｓ3） Ｓ1 ＝Ｂ1（0· 39Ｂ1＋h2）＝4· 33×（0· 39×4· 33+1· 0） ＝11· 642m² ； ＳWＭ＝ＢWＭ（0· 39ＢWＭ＋h WＭ） ＝7· 81（0· 39×7· 81+0· 7）＝29· 255m²；
为了计算交岔点的断面变化，需要确定斜墙WＱ的斜率ｉ，其 方法是先按预定的斜墙起点（变化断面起点）计算任意斜率ｉ0，然 后选用与它相近的固定斜率ｉ，即：计算斜率为： ｉ0＝ （ W N－B1）／（L1－NＭ－ｔ）
＝（7669· 4－4330）÷12845
＝0· 26 ； 根据ｉ0的大小，选取ｉ＝0· 2 5； 根据选定的固定斜率定出斜墙（变化断面）起点Ｑ及交岔点变化 断面长度：Ｌ0＝（WN－Ｂ1）／ｉ ＝（7669· 4－4330）÷0· 25 ＝13357· 6； 斜墙起点至基本轨起点之间的距离： ｙ＝L1－L0－NＭ＝14321－13357· 6－1476 ＝－512· 6； 因为ｙ为负值，说明斜墙起点Ｑ在基本轨起点Ｑ0的左边；
设计掘进体积： Ｖ‘1＝ｙＳ’1＋0· 5Ｌ1（Ｓ‘1＋Ｓ’WＭ）＋ｇ（Ｓ‘2＋Ｓ’3） ＝0· 512×16· 42＋0· 5×14· 321×（16· 42＋34· 94） ＋2（16· 42＋11· 04）＝8· 407＋367· 763＋54· 92＝431· 09m³ （2）材料消耗量的计算： 墙和拱的支护材料：Ｖ‘1－Ｖ1＝431· 09－337· 76＝93· 33m³ ； 柱墩材料消耗量：Ｖ“＝4· 0m³； 墙基础材料消耗量： Ｖ“c＝（0· 25＋0· 45）×0· 4×（ｙ＋Ｌ1 ＋4· 0） ＝0· 7×0· 4×18· 833＝5· 27m³； （3）粉刷面积计算： Ｖn＝ＶＳn1＋1/2 L（Ｓn1＋ＳnWM）＋g（Ｓn2＋Ｓn3）＋Ｓ'n Ｓn1＝1· 2×2＋3· 14×4· 33×0· 5＝9· 20m²； Ｓn2＝Ｓn1＝ 9· 20m² ； ＳnWM＝0· 7×2＋3· 14×7· 81×0· 5＝13· 66m²；
Ｓ2＝Ｓ1＝11· 642m² ；
Ｓ3＝Ｂ3（0· 39Ｂ3＋h2）＝3· 2×（0· 39×3· 2＋1· 2） ＝7· 834m²； 所以：Ｖ1＝ｙＳ1＋0· 5Ｌ1（Ｓ1＋ＳWＭ）＋ｇ（Ｓ2＋Ｓ3） ＝0· 512×11· 642＋0· 5×14· 321×（11· 642＋29· 255） +2×（11· 642＋7· 834） ＝5· 961＋292· 843＋38· 952＝337· 756m³； 设计掘进断面积：Ｓ‘1＝Ｂ’1（0· 39Ｂ‘1＋h’2） ＝5· 13（0· 39×5· 13＋1· 2）＝16· 42m²； Ｓ‘2＝Ｓ‘1＝ 16· 42m²； Ｓ‘3＝Ｂ’3（0· 39Ｂ‘3＋h’2） ＝4· 0（0· 39×4· 0＋1· 2）＝11· 04m² ； ＳWＭ＝ＢWＭ（0· 39ＢWＭ＋h WＭ） ＝8· 61（0· 39×8· 61＋0· 7）＝34· 94m²；
作图步骤 （1） 画出主巷的轨道中心线，按所选用道岔尺寸a、b和辙岔角 α，得O´、1、2、3诸点； （2）根据计算的D和H值找出O点，连接O3点，线段O3＝R， O 点为曲线的曲率中心； （3）过O点垂直于基本线路作OC线，以O为圆心， R 为半径，自 点3开始画弧线，使与OC线的夹角等于θ（27º 27’44· 85“），延 长 θ的边线，交弧线于K点。 （4）按照已知的断面尺寸B1、b1、B2、b2、B3、b3作出巷道平 面轮廓线。 （5）自基本轨的起点向右量取L1＝14321，定出M点，过M作轨 道中心线垂线交θ边线于A点，即为柱墩面的A点。在OA线上取 AT＝B3＝3200；以O为圆心， R 为半径，延长弧线3K到P点，使 COP角等于转角85º ； （6）T即为扩大断面的终点，根据算出的任意斜率初步定出斜墙