硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)2

1、硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)井下主要硐室設(shè)計(jì)井下主要硐室設(shè)計(jì) 硐室有主井硐室、副井硐室，井底車場(chǎng)硐室及采區(qū)硐室等等。各種硐室由于用途不同，其斷面形狀及規(guī)格尺寸亦變化多樣，但是它們?cè)O(shè)計(jì)的原則和方法基本上是相同的。 一般首先根據(jù)硐室的用途，合理選擇硐室內(nèi)需要安設(shè)的機(jī)械和電氣設(shè)備，然后依據(jù)已選定的機(jī)械和電氣設(shè)備的類型和數(shù)量，確定硐室的形式及其布置，最后再根據(jù)這些設(shè)備安裝、檢修和安全運(yùn)行的安全間隙要求以及硐室所處周巖穩(wěn)定狀況確定出硐室的規(guī)格尺寸和支護(hù)結(jié)構(gòu)。有些硐室還需要考慮防潮、防滲、防火和防爆等特殊要求。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)箕斗裝載硐室與井底煤倉的布置形式箕斗裝載硐室與井底煤倉的布置形式 中小型礦井廣泛

2、采用箕斗裝載硐室（單側(cè)式）與容量較小的傾斜煤倉直接連接的布置形式（圖8-1）； 大型礦井，多采用一個(gè)直立煤倉通過一條裝載膠帶輸送機(jī)與箕裝載硐室（單側(cè)式）連接（圖8-2）； 特大型礦井，往往采用多個(gè)個(gè)直立煤倉通過一條或兩條裝載膠帶輸送機(jī)與箕斗裝載硐室（單側(cè)式或雙側(cè)式）連接（圖8-3）。 硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室施工的特點(diǎn)1硐室的斷面大而且變化多，長度則比較短，使得大型施工機(jī)械在此施展。 2硐室往往與其他硐室、巷道相毗連，加之硐室本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故其受力狀態(tài)比較復(fù)雜且不易準(zhǔn)確分析，施工難度較大，若圍巖穩(wěn)定性差，則更須注意施工安全。3硐室的服務(wù)年限長，工程質(zhì)量要求高，不少硐室還要澆筑機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)、

3、預(yù)留管線溝槽、安設(shè)起重梁等，故施工時(shí)要精心安排，確保工程規(guī)格和質(zhì)量。 硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)全斷面一次掘進(jìn)法全斷面一次掘進(jìn)法 這種施工方法，常用于圍巖穩(wěn)定，斷面不是特別大的硐室。全斷面一次掘進(jìn)硐室的高度，以不超過45m為宜。臺(tái)階工作面施工法臺(tái)階工作面施工法 1 1、正臺(tái)階施工法（下部分層先行）、正臺(tái)階施工法（下部分層先行）根據(jù)硐室的全高，整個(gè)斷面可分為23層，每層的高度以1.82.0m為宜，最大不要超過3m。 硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)2、倒臺(tái)階施工法（上部分層先行）正臺(tái)階工作面施工法比較安全可靠；倒臺(tái)階法挑頂爆破效率高，裝巖方便。兩者都適用于圍巖比較穩(wěn)定、整體性比較好的巖層。其中先拱后墻下行分層

4、法的適應(yīng)范圍更廣，在較松軟的巖層中也可應(yīng)用。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)3、導(dǎo)硐施工法 這種施工方法多用于松軟破碎地帶，在穩(wěn)定巖層中施工特大斷面（如50m2)的硐室時(shí)也可采用。依據(jù)導(dǎo)硐的位置分為中央導(dǎo)硐法、兩側(cè)導(dǎo)硐法、頂部導(dǎo)硐法三種。a、中央導(dǎo)硐法（如下圖所示）硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)b、兩側(cè)導(dǎo)硐法（如下圖所示）c c、頂部導(dǎo)硐法、頂部導(dǎo)硐法（如左圖所示）（如左圖所示）硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)平巷交岔點(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)，其類型如圖8-50所示。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)和穿尖交岔點(diǎn)兩類。 硐室、交

5、岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)二、井下窄軌線路的基本知識(shí) 曲線線路曲線線路 1.最小曲線半徑：最小曲線半徑R R應(yīng)根據(jù)車輛運(yùn)行速度V V以及車輛軸距S SB B大小來確定。 90 V1.5m /s，R不小于10 S SB B； V3.5m /s，R不小于15 S SB B； 90 R大于（1015） S SB B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、15m、20m、25m、30m 、35m 、40m 等。 ROSB硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 2 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S

6、SP P。 2）輪距輪距 兩車輪輪緣外側(cè)工作邊的 距離S SWW。 3）X X 軌距、輪距之間的距離，一般為10。SPSWX4 4）軌距加寬）軌距加寬圖8-52是車輛在直線和曲線線路上運(yùn)行狀態(tài)圖。 曲線的軌距加寬值RSSBP218. 0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) pS逐漸加寬或逐漸減小的直線段距離（也稱緩和線）為d1=（100300）硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 3.3.曲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。 圖8-5

7、4為外軌抬高計(jì)算示意圖。 RVShP2100外軌抬高的方法是墊厚外軌下面的道渣。值。外軌抬高的漸變段距離d2（100300）h硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)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8-55所示為曲線段車體的外伸1和內(nèi)移2 。RSLB8221RSB822 L車輛長度，m； SB車輛軸距，m； R曲線半徑，m。AL2SBL1CD1DA2BB111C2C2C22L2RR1硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 窄軌道岔 1道岔的構(gòu)造 道岔的構(gòu)造如圖8-56所示，它主要有岔尖、基本軌、轍岔、護(hù)輪軌、轉(zhuǎn)轍器等

8、部件構(gòu)成。 1岔尖；2基本軌；3轍岔；4護(hù)輪軌；5拉桿；6轉(zhuǎn)轍器123456硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 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221ctgM 窄軌道岔的號(hào)碼M分為2、3、4、5和6號(hào)五種，按（8-24）式可求得其相應(yīng)的轍岔角應(yīng)分別為280420、185530、1415、112516和93138?？梢姡琈越大，越小，道岔曲線半徑R和曲線長度就越大，車輛就越平穩(wěn)。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 2 2

9、道岔的類型、系列和型號(hào)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(duì)稱道岔和渡線道岔三類型。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(duì)稱道岔，其技術(shù)特征和適用條件見表8-1。 道岔的每一種類型由按規(guī)矩和軌型不同共有五個(gè)系列，即615、618、624、918和924。其中第一個(gè)數(shù)字6或9表示軌距為600或900；而后兩個(gè)數(shù)字表示軌型為15kg/m或18kg/m或24kg/m。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)表8-1 單開、對(duì)稱道岔技術(shù)特征及適用條件硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 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DK615

10、-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。 圖8-57 窄軌道岔結(jié)構(gòu)與計(jì)算簡圖對(duì)照?qǐng)D（a）單開道岔；（b）對(duì)稱道岔；a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；L道岔長度硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)bbaas1Lbaabs1Lx（c）渡線道岔DX924-4-1519（左）硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)3道岔的選擇原則 1）與基本軌的軌距相適應(yīng)。 2）與基本軌的軌型相適應(yīng)。 3）與行駛車輛的類別相適應(yīng)。 4）與行車速度相適應(yīng)。三、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì) 平面尺寸的確定平面尺寸的確定 確定交岔點(diǎn)平面尺寸，就是要定出交

11、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)工程的長度。 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：所選道岔的a、b、a值，支巷對(duì)主巷的轉(zhuǎn)角；各條巷道的凈寬度、B1 、B2、B3及其軌道中心線至柱墩一側(cè)邊墻的距離b1，b2、b3。此外，尚需確定往墩的寬度(一般取500mm)，軌道的曲率半徑R。 交岔點(diǎn)的種類很多，在表8-2中列出了六類交岔點(diǎn)的計(jì)算圖和計(jì)算公式。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室

12、、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)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100。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200。加寬范圍為道岔轉(zhuǎn)轍中心(理論中心)左邊5m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5m一段，雙軌中心線距應(yīng)加寬200mm或200mm以上，并在其左、右各設(shè)置5m過渡線段，因而在此

13、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。 4）單軌巷道對(duì)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(duì)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。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)的做圖及比例要求交岔點(diǎn)的做圖及比

14、例要求 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。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì)四、設(shè)計(jì)實(shí)例（現(xiàn)場(chǎng)以獲各琦學(xué)常規(guī)交岔點(diǎn)給大家演示） 五、交岔點(diǎn)施工 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。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 2在中等穩(wěn)

15、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3050mm的混凝土或砂漿（巖石條件差對(duì)，可加打錨桿)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。 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)棚式臨時(shí)支架維護(hù)頂板，掘過柱墩端面2m，先將此2 m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柱墩端面(齊臉，迎險(xiǎn))。硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 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。 圖8-62 先掘砌柱墩在刷砌擴(kuò)大斷面施工順序 a正向掘進(jìn)；b反向掘進(jìn) 硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 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8-63所示 硐室、交岔點(diǎn)施工及設(shè)計(jì) 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)行刷大與砌揎，這樣對(duì)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。 3用混凝土砌筑岔口時(shí)，先將岔口兩巷道口的拱、墻砌好，TN處應(yīng)立一架大拱碹眙(參看