第二章 (3)巷道交叉点设计与施工

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δh=200~500mm。 •降低拱高 (b)
㈢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,具体算法按下图进行。 1.体积计算 1 V = YS1 L1 ( S1 S TM ) g ( S 2 S 3 ) 2 2.各种材料的消耗量
窄轨道岔结构与计算简图对照图
(a)单开道岔;(b)对称道岔;
a—辙岔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
a α
s1
b
b L
a
s1
a
b
α
b Lx百度文库
a
(c)渡线道岔 DX924-4-1519(左)
(四)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。
1.单轨巷道单侧分岔点 P48-49
1)曲率中心O的位置 J = a b cos -R sin H = R cos bsin
2)确定θ
= cos-1
H - 500 - b2 R b3
P = J [ R - ( B3 - b3 )]sin = J ( R b3 - B3 ) sin
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)是道岔的最重要参数。用它的半角余切的 1/2表示道岔号码M,即 1
M = 2 ctg 2
窄轨道岔的号码M分为2、3、4、5和6号五种,按上式可 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。
置5m过渡线段,因而在此范围内,巷道外侧也要相应加宽。
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。 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。 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。
距为600㎜或900㎜;而后两个数字表示轨型为15kg/m或 18kg/m或24kg/m。 600
单 开 、 对 称 道 岔 技 术 特 征 及 适 用 条 件
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。
3)基本轨起点至变断面终点的 水平距离为P: 4)最大断面宽度TM
TM = NM 2 TN 2
而 NM=B3sinθ TN =B 3 cos 500 B2 5)自基本轨起点至柱墩的距离:
L2 = P NM
P50
6)确定斜墙TQ的斜率i 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。
柱墩端面施工示意图 a —混凝土碹;b—料石碹 1—碹胎;2—模板;3—爬箍
3.用混凝土砌筑岔口时,先将岔口两巷道口的 拱、墙砌好,TN、TM处应各立一架大拱碹眙。 4.刷砌交岔点扩大部分时,若岩石条件不好, 则必须采用过顶梁作临时支护
5.交岔点扩大部分,拱高随宽度增大而增高,墙高却 可能逐渐降低。因此,架设碹胎时,各架碹胎基脚点必须精 确测量,以便作为以后各碹胎的标准。 ㈢棚式支架交岔点结构 直角交岔点棚子的架设如图a所示;锐角交岔点棚子的 架设见图b。
习题 1. 交岔点的施工方法有几种?施工注意事项? 2. 碹岔式交岔点按结构分哪几种? 3. 窄轨道岔有哪几部分构成?道岔按分岔类 型分几种? 4. 选择道岔类型的原则?
新的标准
煤矿常用道岔( 新的标准: MT/T2--95) (1) 单开 ZDK (2) 对称 ZDC (3) 渡线 ZDX (增加 Z 代表窄轨道岔) 标准道岔共有七个系列 600轨距:615、622、630、643、 900轨距:915、930、938
井巷工程
第二章 巷道交叉点设计与施工
李俊平教授 2011年6月
一、交岔点的类型 交岔点是指巷道相交或分岔的地点。
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
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 度V以及车辆轴距SB大小来确定。 O δ<90º R δ 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; δ>90º R大于(10~15) SB SB 如为列车运行,则应以机车 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、 20m、25m、30m 、35m 、 40m 等。
S PV 2 Dh = 100 R
外轨抬高的方法是垫厚外轨下 面的道渣。外轨抬高的渐变段距 离d2=(100~300)Δh
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, 双轨曲线线路的轨道中心距应适当加宽,如图所示为曲线段 车体的外伸 D1 和内移D 2 。
2 L2 - S W D1 = 8R
C1
D2 =
S 8R
2 W
C2
D1
C2
D1
D2
A1
SB
A2
L——车辆长度,m;
SW——车辆轴距,m;
B
L2
L
R
C2
R——曲线半径,m。
R1
B
L1
D2
㈡窄轨道岔
(二)道岔的构造 道岔的构造如图所示,它主要有岔尖、基本轨、辙岔、 护轮轨、转辙器等部件构成。
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
2
5.锚杆数量,金属网面积
㈣交岔点的作图 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。
P50 自学熟悉作图法
四、交岔点施工
㈠交岔点施工方法 1.在稳定和稳定性较好的岩层中,交岔点可采用用全 断面一次掘进法,随掘随锚喷或先锚后喷,一次完成。
2.在中等稳定岩层中,或巷道断面较大时,可先将一条巷道 掘出,并将边墙先行锚喷,余下周边喷上一层厚30~50mm的 混凝土或砂浆(岩石条件差时,可加打锚杆)作临时支护,然后 回过头来再刷帮挑顶,随即进行锚喷。 采用砌碹支护的交岔点,开始以全断面由主巷向支巷方向掘 砌,至断面较大处,改用以小断面向两支巷掘进。架设棚式临 时支架维护顶板,掘过柱墩端面2m,先将此2 m砌好,然后再 回过头来,由小断面向柱墩进行刷砌,最后在岔口封顶并做好 柱墩端面(齐脸,迎险)。
7)确定的斜墙起点Q到交岔点扩 大断面部分的长度:
TN - B1 L0 = i
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
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。 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
(三)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下表。 道岔的每一种类型由按轨距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
新设计矿井轨型选用要求
使用地点 运输大巷 运输设备
10t,14t电机车 7t,8t电机车 3 t矿车 1t,1.5t矿车
轨型(kg / m)
30~38(24) 22~30(18~24) 22~30(18) 15~22(11~15)
上下山
区段平巷
3t,矿车 1.5t矿车
22~30(18) 15(11)
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。 •降低墙高(a) 墙高降低的斜率 i
hB1 - hTN i = L0
轨距加宽的方法是, 外轨不动,将内轨向曲线 中心移动 DS 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) DS P
2
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。 外轨抬高计算示意图。
4)与行车速度相适应。
三、交岔点设计
㈠平面尺寸的确定 p50建议掌握作图法 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: 所选道岔的a、b、a 值,支巷对主巷转角α;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500mm), 轨道的曲率半径R。 交岔点的种类很多,在下表中列出了六类交岔点的计算 图和计算公式。
3.在稳定性较差的岩层中,可采用先掘砌好柱墩再刷 砌扩大断面部分的方法。
先掘砌柱墩在刷砌扩大断面施工顺序 a—正向掘进;b—反向掘进
4.在稳定性差的松软岩层中掘进交岔点时,不允许一 次暴露的面积过大,可采用导硐施工法如图下所示
㈡施工注意事项 1.交岔点一般应从主巷向岔口的方向进行刷大 与砌碹,这样对砌拱与壁后充填比较容易,最后在 岔口封顶。 2.柱墩是交岔点受力最大的地方,柱墩及岔口 的施工是整个工程的关键,必须尽力保证该处围岩 的完整和稳定,抓施工质量。
二、井下窄轨线路的基本知识
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
4)轨距加宽 右图是车辆在直线和曲线线路上运行状态图。 曲线的轨距加宽值
SW DS P = 0.18 R
1 V = YV1 L1 (V1 VTM ) g (V2 V3 ) 2
3.柱墩端壁材料消耗量
- (S 2 S3 )]T V = [STM
4.粉刷面积计算 Vn = YS n1 1 L( S n1 S nTM ) g ( S n 2 S n3 ) S n
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