井巷工程ch2巷道交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工

1、第二章巷道交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工第二章巷道交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)與施工 一、交岔點(diǎn)的類型 交岔點(diǎn)是指巷道相交或分岔的地點(diǎn)。 按支護(hù)方式不同交岔點(diǎn)可分為簡易交岔點(diǎn)和碹岔式交岔點(diǎn)。 碹岔式交岔點(diǎn)按結(jié)構(gòu)形式可分為牛鼻子交岔點(diǎn)和穿尖碹岔式交岔點(diǎn)按結(jié)構(gòu)形式可分為牛鼻子交岔點(diǎn)和穿尖 交岔點(diǎn)兩類交岔點(diǎn)兩類 曲線線路曲線線路 1.最小曲線半徑：最小曲線半徑r應(yīng)根據(jù)車輛運(yùn)行速 度v以及車輛軸距sb大小來確定。 90 v1.5m /s，r不小于10 sb； v3.5m /s，r不小于15 sb； 90 r大于（1015） sb 如為列車運(yùn)行，則應(yīng)以機(jī)車 或礦車的最大軸距來計(jì)算，取以 米為單位的整數(shù)值。 r常用值：9m、12m、15

2、m、 20m、25m、30m 、35m 、 40m 等。 r o sb 2曲線的軌距加寬曲線的軌距加寬 1）軌距軌距 是指直線線路上兩條鋼軌軌頭內(nèi)緣之間的距離sp sp sw x 2）輪距輪距 兩車輪輪緣外側(cè)工作邊的 距離sw 3）x 軌距、輪距之間的距離，一般為10 曲線的軌距加寬曲線的軌距加寬值 軌距加寬的方法是， 外軌不動(dòng)，將內(nèi)軌向曲線 中心移動(dòng) 逐漸加寬或逐漸減小 的直線段距離（也稱緩和 線）為d1=（100300） 4）軌距加寬軌距加寬 右圖是車輛在直線和曲線線路上運(yùn)行狀態(tài)圖。右圖是車輛在直線和曲線線路上運(yùn)行狀態(tài)圖。 r s s w p 2 18. 0=d p sd p sd 3.曲

3、線的外軌抬高曲線的外軌抬高 當(dāng)車輛在曲線軌道上運(yùn)行時(shí)，如果內(nèi)、外軌仍在同一平 面上，由于存在著離心力，作圓周運(yùn)動(dòng)的車輛通過車輪輪緣 就要向外軌擠壓；增加了鋼軌磨損和運(yùn)行阻力，嚴(yán)重時(shí)車輛 就要向外翻或出軌。 外軌抬高計(jì)算示意圖。 r vs h p 2 100=d 外軌抬高的方法是墊厚外軌下 面的道渣。外軌抬高的漸變段距 離d2（100300）h 4雙軌曲線線路軌中心距的加寬雙軌曲線線路軌中心距的加寬 當(dāng)車輛在曲線段運(yùn)行時(shí)，為防止雙向行駛的車輛相撞， 雙軌曲線線路的軌道中心距應(yīng)適當(dāng)加寬，如圖所示為曲線段 車體的外伸 和內(nèi)移 。 1 d2 d l車輛長度，m； sw車輛軸距，m； r曲線半徑，m。

4、a l 2 sb l 1c d1 d a2 b b 1 d 1 1d c2c2c2 2 l2 r r1 r sl w 8 22 1 - =d r sw 8 2 2 =d (二二)道岔的構(gòu)造道岔的構(gòu)造 道岔的構(gòu)造如圖所示，它主要有岔尖、基本軌、轍岔、道岔的構(gòu)造如圖所示，它主要有岔尖、基本軌、轍岔、 護(hù)輪軌、轉(zhuǎn)轍器等部件構(gòu)成。護(hù)輪軌、轉(zhuǎn)轍器等部件構(gòu)成。 1岔尖；岔尖；2基本軌；基本軌；3轍岔；轍岔；4護(hù)輪軌；護(hù)輪軌；5拉桿；拉桿；6 轉(zhuǎn)轍器轉(zhuǎn)轍器 1 234 5 6 岔尖是道岔的最重要的零件，它的作用是引導(dǎo)車輛向主 線或岔線運(yùn)行。 轍岔是道岔的另一個(gè)重要零件，其作用是保證車輪輪緣 能順利通過。它是

5、由岔心和翼軌焊接鋼板而成，轍岔岔心角 （簡稱轍岔角）是道岔的最重要參數(shù)。用它的半角余切的 1/2表示道岔號(hào)碼m，即 22 1 ctgm = 窄軌道岔的號(hào)碼窄軌道岔的號(hào)碼m分為分為2、3、4、5和和6號(hào)五種，按上式可號(hào)五種，按上式可 求得其相應(yīng)的轍岔角應(yīng)分別為求得其相應(yīng)的轍岔角應(yīng)分別為280420、185530、 1415、112516和和93138?？梢?，。可見，m越大，越大，越小，越小， 道岔曲線半徑道岔曲線半徑r和曲線長度就越大，車輛就越平穩(wěn)。和曲線長度就越大，車輛就越平穩(wěn)。 （三）道岔的類型、系列和型號(hào)（三）道岔的類型、系列和型號(hào) 道岔的類型按其分岔型式可分成單開道岔、對稱道岔 和渡線道

6、岔三大類型。分別以拼音字母“dk”、“dc”和“dx” 表示。巷道交岔點(diǎn)使用的道岔是單開道岔與對稱道岔，其技 術(shù)特征和適用條件見下表。 道岔的每一種類型由按軌距和軌型不同共有五個(gè)系列，道岔的每一種類型由按軌距和軌型不同共有五個(gè)系列， 即即615、618、624、918和和924。其中第一個(gè)數(shù)字。其中第一個(gè)數(shù)字6或或9表示軌表示軌 距為距為600或或900；而后兩個(gè)數(shù)字表示軌型為；而后兩個(gè)數(shù)字表示軌型為15kg/m或或 18kg/m或或24kg/m。 600 單開、對稱道岔技術(shù)特征及適用條件單開、對稱道岔技術(shù)特征及適用條件 道岔的每一個(gè)系列按轍岔號(hào)碼m和道岔的曲線半徑不同 又分成55個(gè)型號(hào)，如d

7、k615-4-12、dc618-3-12、dx924-4- 1519（左）等。 在線路設(shè)計(jì)的平面圖中，道岔是用計(jì)算簡圖表示的。在線路設(shè)計(jì)的平面圖中，道岔是用計(jì)算簡圖表示的。 窄軌道岔結(jié)構(gòu)與計(jì)算簡圖對照圖窄軌道岔結(jié)構(gòu)與計(jì)算簡圖對照圖 （a）單開道岔；（）單開道岔；（b）對稱道岔；）對稱道岔； a轍岔中心至道岔起點(diǎn)的距離；轍岔中心至道岔起點(diǎn)的距離；b轍岔中心至道岔終點(diǎn)的距離；轍岔中心至道岔終點(diǎn)的距離； l道岔長度道岔長度 ba ab s 1 lx b b a a s 1 l （c）渡線道岔）渡線道岔 dx924-4-1519（左） （四）道岔的選擇原則（四）道岔的選擇原則 1）與基本軌的軌距相適應(yīng)

8、。）與基本軌的軌距相適應(yīng)。 2）與基本軌的軌型相適應(yīng)。）與基本軌的軌型相適應(yīng)。 3）與行駛車輛的類別相適應(yīng)。）與行駛車輛的類別相適應(yīng)。 4）與行車速度相適應(yīng)。）與行車速度相適應(yīng)。 平面尺寸的確定平面尺寸的確定 p50建議掌握作圖法建議掌握作圖法 確定交岔點(diǎn)平面尺寸，就是要定出交岔點(diǎn)擴(kuò)大斷面的起確定交岔點(diǎn)平面尺寸，就是要定出交岔點(diǎn)擴(kuò)大斷面的起 點(diǎn)和柱墩的位置，即交岔點(diǎn)斜墻的起點(diǎn)至柱墩的長度，定出點(diǎn)和柱墩的位置，即交岔點(diǎn)斜墻的起點(diǎn)至柱墩的長度，定出 交岔點(diǎn)最大斷面處的寬度，并計(jì)算出交岔點(diǎn)單項(xiàng)工程長度。交岔點(diǎn)最大斷面處的寬度，并計(jì)算出交岔點(diǎn)單項(xiàng)工程長度。 在設(shè)計(jì)前，應(yīng)首先確定各條巷道的斷面及主巷與支

9、巷的在設(shè)計(jì)前，應(yīng)首先確定各條巷道的斷面及主巷與支巷的 關(guān)系，并以下述條件作為設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)平面尺寸的已知條件：關(guān)系，并以下述條件作為設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)平面尺寸的已知條件： 所選道岔的所選道岔的a、b、a 值值，支巷對主巷轉(zhuǎn)角，支巷對主巷轉(zhuǎn)角；各條巷道的凈；各條巷道的凈 寬度寬度b1 、b2、b3及其及其軌道中心線至柱墩一側(cè)邊墻的距離軌道中心線至柱墩一側(cè)邊墻的距離 b1，b2、b3。此外，尚需確定柱墩的寬度。此外，尚需確定柱墩的寬度(一般取一般取500mm)， 軌道的曲率半徑軌道的曲率半徑r。 交岔點(diǎn)的種類很多，在下表中列出了六類交岔點(diǎn)的計(jì)算交岔點(diǎn)的種類很多，在下表中列出了六類交岔點(diǎn)的計(jì)算 圖和計(jì)算公式。圖

10、和計(jì)算公式。 1單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn) p48-49 1)曲率中心曲率中心o的位置的位置 2）確定）確定 3 21 500 cos br bh - = - 3）基本軌起點(diǎn)至變斷面終點(diǎn)的）基本軌起點(diǎn)至變斷面終點(diǎn)的 水平距離為水平距離為p： sin)(sin)( 3333 bbrjbbrjp-=-= 4）最大斷面寬度）最大斷面寬度tm 22 tnnmtm= 而而 nm=b3sin 23 500cosbbtn= 5）自基本軌起點(diǎn)至柱墩的距離：）自基本軌起點(diǎn)至柱墩的距離： nmpl= 2 bsinrh = =cos sincos -rbaj = = 6）確定斜墻）確定斜墻tq的斜率的斜率

11、i 求算斜率求算斜率i0 p btn i 1 0 - = 根據(jù)根據(jù)i0值的大小，選取值的大小，選取i為為0.2或或0.25 或或0.3，個(gè)別情形可取，個(gè)別情形可取0.15。 7）確定的斜墻起點(diǎn)）確定的斜墻起點(diǎn)q到交岔點(diǎn)擴(kuò)到交岔點(diǎn)擴(kuò) 大斷面部分的長度：大斷面部分的長度： i btn l 1 0 - = 8)變斷面的起點(diǎn)至基本軌起點(diǎn)的距變斷面的起點(diǎn)至基本軌起點(diǎn)的距 離離y： y=p-l0 9)交岔點(diǎn)工程的計(jì)算長度交岔點(diǎn)工程的計(jì)算長度l: l=l2+2000 p50 交岔點(diǎn)的中間斷面交岔點(diǎn)的中間斷面 1交岔點(diǎn)各中間斷面的寬度，取決于通過它的運(yùn)輸設(shè) 備的尺寸、道岔型號(hào)、線路聯(lián)接系統(tǒng)的類型、行人及錯(cuò)車的

12、 安全要求。 2考慮到運(yùn)輸設(shè)備通過彎道和道岔時(shí)邊角會(huì)外伸，交岔考慮到運(yùn)輸設(shè)備通過彎道和道岔時(shí)邊角會(huì)外伸，交岔 點(diǎn)道岔處的中間斷面應(yīng)加寬，加寬要點(diǎn)如下：點(diǎn)道岔處的中間斷面應(yīng)加寬，加寬要點(diǎn)如下： 1)單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)：在彎道內(nèi)側(cè)加寬單軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)：在彎道內(nèi)側(cè)加寬100。其外側(cè)。其外側(cè) 因外伸值不大，可不再加寬，但若安全間隙很小，則應(yīng)加寬因外伸值不大，可不再加寬，但若安全間隙很小，則應(yīng)加寬200 。加寬范圍為道岔轉(zhuǎn)轍中心。加寬范圍為道岔轉(zhuǎn)轍中心(理論中心理論中心)左邊左邊5m和右邊和右邊1 m。 2)雙軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)，在道岔轉(zhuǎn)轍中心前雙軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)，在道岔轉(zhuǎn)轍中心前5m一段，雙一段，雙

13、軌中心線距應(yīng)加寬軌中心線距應(yīng)加寬200mm或或200mm以上，并在其左、右各設(shè)以上，并在其左、右各設(shè) 置置5m過渡線段，因而在此范圍內(nèi)，巷道外側(cè)也要相應(yīng)加寬。過渡線段，因而在此范圍內(nèi)，巷道外側(cè)也要相應(yīng)加寬。 3)雙軌巷道單側(cè)分岔分支點(diǎn)，在道岔轉(zhuǎn)轍中心前5m一 段，雙軌中心線距應(yīng)加寬300或300以上，并在其左設(shè)置 5m過渡線，因而在此范圍內(nèi)，巷道外側(cè)也要相應(yīng)加寬。 3為了施工方便和減少通風(fēng)阻力，在井底車場交岔點(diǎn)，為了施工方便和減少通風(fēng)阻力，在井底車場交岔點(diǎn)， 一般應(yīng)不改變雙軌中心線距及巷道斷面，在設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)時(shí)，中一般應(yīng)不改變雙軌中心線距及巷道斷面，在設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)時(shí)，中 間斷面應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖冊中

14、相應(yīng)的曲線段的斷面。間斷面應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖冊中相應(yīng)的曲線段的斷面。 4）單軌巷道對稱分岔點(diǎn)，兩側(cè)均應(yīng)加寬。 5)雙軌巷道分支點(diǎn)，從彎道曲率中心向右開始加寬200mm或 200m以上，并在其左設(shè)置5m過渡線，因而在此范圍內(nèi)，巷道外 側(cè)也要相應(yīng)加寬。 6)雙軌巷道對稱分支點(diǎn)，從彎道曲率中心向左3m段，兩軌 中心線均應(yīng)分別向外移動(dòng)200mm或更多，即雙軌中心線加寬 400mm或更多，并在其左也設(shè)置5m過渡線段，巷道也就要相應(yīng) 加寬。 4交岔點(diǎn)中間斷面斜墻側(cè)，按選用的斜率i每米巷道遞 加i米。若交岔點(diǎn)采用砌碹支護(hù)，則每米架設(shè)一架的碹胎寬 度，亦應(yīng)遞加i米。 5交岔點(diǎn)中間斷面交岔點(diǎn)中間斷面(擴(kuò)大部分?jǐn)U大

15、部分)拱高的確定方法與一般巷拱高的確定方法與一般巷 道相同。道相同。 為了提高斷面利用率可降低墻高或拱高。為了提高斷面利用率可降低墻高或拱高。 0 1 l hh i tnb - = 降低墻高（降低墻高（a） 墻高降低的斜率 i h=200500mm。 降低拱高降低拱高 （b） 交岔點(diǎn)工程量及材料消耗量計(jì)算交岔點(diǎn)工程量及材料消耗量計(jì)算 一種是將交岔點(diǎn)按不同斷面分為幾個(gè)計(jì)算段，求出每段 掘進(jìn)體積，然后相加(包括柱墩)； 另一種是近似計(jì)算，其精度能滿足工程需要，在施工中 廣泛應(yīng)用，具體算法按下圖進(jìn)行。 1體積計(jì)算 )()( 2 1 32111 ssgsslysv tm = 2各種材料的消耗量 )()

16、( 2 1 32111 vvgvvlyvv tm = 3柱墩端壁材料消耗量 tsssv tm )( 32 -= 4粉刷面積計(jì)算 nnnntmnnn sssgsslysv=)()( 2 1 3211 5錨桿數(shù)量，金屬網(wǎng)面積 交岔點(diǎn)的作圖交岔點(diǎn)的作圖 1按1：100的比例繪出交岔點(diǎn)平面圖。 2按1：50的比例繪出主巷、支巷及最大寬度 tm處的斷面圖。在tm斷面圖上，大斷面是實(shí)際尺 寸。兩個(gè)小斷面和柱墩的寬度則是投影尺寸。作圖 時(shí)所需尺寸可以直接在平面圖上量取，無需計(jì)算。 3作出交岔點(diǎn)斷面變化特征表，工程量及主 要材料消耗量表。有些設(shè)計(jì)單位采用固定斜率法定 斜墻位置，因而不再列出交岔點(diǎn)斷面變化特征表

17、。 p50 自學(xué)熟悉作圖法自學(xué)熟悉作圖法 交岔點(diǎn)施工方法交岔點(diǎn)施工方法 1在穩(wěn)定和穩(wěn)定性較好的巖層中，交岔點(diǎn)可采用用全 斷面一次掘進(jìn)法，隨掘隨錨噴或先錨后噴，一次完成。 2在中等穩(wěn)定巖層中，或巷道斷面較大時(shí)，可先將一條巷道在中等穩(wěn)定巖層中，或巷道斷面較大時(shí)，可先將一條巷道 掘出，并將邊墻先行錨噴，余下周邊噴上一層厚掘出，并將邊墻先行錨噴，余下周邊噴上一層厚3050mm的的 混凝土或砂漿（巖石條件差時(shí)，可加打錨桿混凝土或砂漿（巖石條件差時(shí)，可加打錨桿)作臨時(shí)支護(hù)，然后作臨時(shí)支護(hù)，然后 回過頭來再刷幫挑頂，隨即進(jìn)行錨噴?；剡^頭來再刷幫挑頂，隨即進(jìn)行錨噴。 采用砌碹支護(hù)的交岔點(diǎn)，開始以全斷面由主巷向

18、支巷方向掘采用砌碹支護(hù)的交岔點(diǎn)，開始以全斷面由主巷向支巷方向掘 砌，至斷面較大處，改用以小斷面向兩支巷掘進(jìn)。架設(shè)棚式臨砌，至斷面較大處，改用以小斷面向兩支巷掘進(jìn)。架設(shè)棚式臨 時(shí)支架維護(hù)頂板，掘過柱墩端面時(shí)支架維護(hù)頂板，掘過柱墩端面2m，先將此，先將此2 m砌好，然后再砌好，然后再 回過頭來，由小斷面向柱墩進(jìn)行刷砌，最后在岔口封頂并做好回過頭來，由小斷面向柱墩進(jìn)行刷砌，最后在岔口封頂并做好 柱墩端面柱墩端面(齊臉，迎險(xiǎn)齊臉，迎險(xiǎn))。 3在穩(wěn)定性較差的巖層中，可采用先掘砌好柱墩再刷 砌擴(kuò)大斷面部分的方法。 先掘砌柱墩在刷砌擴(kuò)大斷面施工順序先掘砌柱墩在刷砌擴(kuò)大斷面施工順序 a正向掘進(jìn)；正向掘進(jìn)；b反

19、向掘進(jìn)反向掘進(jìn) 4在穩(wěn)定性差的松軟巖層中掘進(jìn)交岔點(diǎn)時(shí)，不允許一 次暴露的面積過大，可采用導(dǎo)硐施工法如圖下所示 施工注意事項(xiàng)施工注意事項(xiàng) 1交岔點(diǎn)一般應(yīng)從主巷向岔口的方向進(jìn)行刷大 與砌碹，這樣對砌拱與壁后充填比較容易，最后在 岔口封頂。 2柱墩是交岔點(diǎn)受力最大的地方，柱墩及岔口 的施工是整個(gè)工程的關(guān)鍵，必須盡力保證該處圍巖 的完整和穩(wěn)定，抓施工質(zhì)量。 柱墩端面施工示意圖柱墩端面施工示意圖 a a 混凝土碹；混凝土碹；b b料石碹料石碹 1 1碹胎；碹胎；2 2模板；模板；3 3爬箍爬箍 3用混凝土砌筑岔口時(shí)，先將岔口兩巷道口的用混凝土砌筑岔口時(shí)，先將岔口兩巷道口的 拱、墻砌好，拱、墻砌好，tn、

20、tm處應(yīng)各立一架大拱碹眙。處應(yīng)各立一架大拱碹眙。 4刷砌交岔點(diǎn)擴(kuò)大部分時(shí)，若巖石條件不好， 則必須采用過頂梁作臨時(shí)支護(hù) 5交岔點(diǎn)擴(kuò)大部分，拱高隨寬度增大而增高，墻高卻 可能逐漸降低。因此，架設(shè)碹胎時(shí)，各架碹胎基腳點(diǎn)必須精 確測量，以便作為以后各碹胎的標(biāo)準(zhǔn)。 棚式支架交岔點(diǎn)結(jié)構(gòu)棚式支架交岔點(diǎn)結(jié)構(gòu) 直角交岔點(diǎn)棚子的架設(shè)如圖直角交岔點(diǎn)棚子的架設(shè)如圖a所示；銳角交岔點(diǎn)棚子的所示；銳角交岔點(diǎn)棚子的 架設(shè)見圖架設(shè)見圖b。 習(xí)題 1. 交岔點(diǎn)的施工方法有幾種？施工注意事項(xiàng)？ 2. 碹岔式交岔點(diǎn)按結(jié)構(gòu)分哪幾種？ 3. 窄軌道岔有哪幾部分構(gòu)成？道岔按分岔類 型分幾種？ 4. 選擇道岔類型的原則？ 煤礦常用道岔（煤礦常用道岔（ 新的標(biāo)準(zhǔn)：新的標(biāo)準(zhǔn)： mt/t2-95） （1） 單開單開 zdk （2） 對稱對稱 zdc （3） 渡線渡線 zdx （增加（增加 z 代表窄軌道岔）代表窄軌道岔） 標(biāo)準(zhǔn)道岔共有七個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)道岔共有七個(gè)系列 600軌距：軌距：615、