1、第四節第四節 平巷交岔點設計與施工平巷交岔點設計與施工 一、交岔點的類型一、交岔點的類型 交岔點是指巷道相交或分岔的地點，其類型如圖交岔點是指巷道相交或分岔的地點，其類型如圖8-50所所示。示。10/22/20211 按支護方式不同交岔點可分為簡易交岔點和碹岔式交岔點。 10/22/20212 碹岔式交岔點按結構形式可分為牛鼻子交岔點和穿尖碹岔式交岔點按結構形式可分為牛鼻子交岔點和穿尖交岔點兩類交岔點兩類 二、井下窄軌線路的基本知識 曲線線路曲線線路 1.最小曲線半徑：最小曲線半徑r應根據車輛運行速度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

2、，r不小于15 sb； 90 r大于（1015） sb 如為列車運行，則應以機車或礦車的最大軸距來計算，取以米為單位的整數值。 r常用值：9m、12m、15m、20m、25m、30m 、35m 、40m 等。 10/22/20213rosb10/22/20214 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緣之間的距離是指直線線路上兩條鋼軌軌頭內緣之間的距離spspswx2）輪距）輪距 兩車輪輪緣外側工作邊的兩車輪輪緣外側工作邊的 距離距離sw3）x 軌距、輪距之間的距離，一般為軌距、輪距之間的距離，一般為10510/22/2021 4）軌距加寬軌距加寬 圖8-

3、52是車輛在直線和曲線線路上運行狀態圖。 曲線的軌距加寬值rssbp218. 0 軌距加寬的方法是，外軌不動，將內軌向曲線中心移動 ps 逐漸加寬或逐漸減小的直線段距離（也稱緩和線）為d1=（100300）ps 3.曲線的外軌抬高曲線的外軌抬高 當車輛在曲線軌道上運行時，如果內、外軌仍在同一平面上，由于存在著離心力，作圓周運動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行阻力，嚴重時車輛就要向外翻或出軌。 10/22/20216圖8-54為外軌抬高計算示意圖。 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）hal2sbl1cd1da

4、2bb111c2c2c22l2rr1710/22/20214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 當車輛在曲線段運行時，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適當加寬，如圖8-55所示為曲線段車體的外伸 和內移 。 12rslb8221rsb822 l車輛長度，m； sb車輛軸距，m； r曲線半徑，m。 窄軌道岔10/22/20218 1道岔的構造 道岔的構造如圖8-56所示，它主要有岔尖、基本軌、轍岔、護輪軌、轉轍器等部件構成。 1岔尖；2基本軌；3轍岔；4護輪軌；5拉桿；6轉轍器12345610/22/20219 岔尖是道岔的最重要的零件，它的作用是引導車輛向

5、主線或岔線運行。 轍岔是道岔的另一個重要零件，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。用它的半角余切的1/2表示道岔號碼m，即10/22/202110221ctgm 窄軌道岔的號碼m分為2、3、4、5和6號五種，按（8-24）式可求得其相應的轍岔角應分別為280420、185530、1415、112516和93138。可見，m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。 2道岔的類型、系列和型號道岔的類型、系列和型號 道岔的類型按其分岔型式可分成單開道岔、對稱道岔和渡線道岔三大類型。分別以拼音字母“dk”、“dc”

6、和“dx”表示。巷道交岔點使用的道岔是單開道岔與對稱道岔，其技術特征和適用條件見表8-1。 10/22/202111 道岔的每一種類型由按規矩和軌型不同共有五個系列，即615、618、624、918和924。其中第一個數字6或9表示軌距為600或900；而后兩個數字表示軌型為15kg/m或18kg/m或24kg/m。60010/22/202112表8-1 單開、對稱道岔技術特征及適用條件 道岔的每一個系列按轍岔號碼m和道岔的曲線半徑不同又分成55個型號，如dk615-4-12、dc618-3-12、dx924-4-1519（左）等。 10/22/202113在線路設計的平面圖中，道岔是用計算簡

7、圖表示的。 圖8-57 窄軌道岔結構與計算簡圖對照圖（a）單開道岔；（b）對稱道岔；a轍岔中心至道岔起點的距離；b轍岔中心至道岔終點的距離；l道岔長度1410/22/2021 baabs1lxbbaas1l（c）渡線道岔 dx924-4-1519（左）10/22/202115 3道岔的選擇原則 1）與基本軌的軌距相適應。 2）與基本軌的軌型相適應。 3）與行駛車輛的類別相適應。 4）與行車速度相適應。三、交岔點設計 平面尺寸的確定平面尺寸的確定 確定交岔點平面尺寸，就是要定出交岔點擴大斷面的起點和柱墩的位置，即交岔點斜墻的起點至柱墩的長度，定出交岔點最大斷面處的寬度，并計算出交岔點單項工程的長

8、度。 在設計前，應首先確定各條巷道的斷面及主巷與支巷的關系，并以下述條件作為設計交岔點平面尺寸的已知條件：所選道岔的a、b、a值，支巷對主巷的轉角；各條巷道的凈寬度、b1 、b2、b3及其軌道中心線至柱墩一側邊墻的距離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。 交岔點的種類很多，在表8-2中列出了六類交岔點的計算圖和計算公式。10/22/202116 10/22/20211710/22/20211810/22/20211910/22/20212010/22/20212110/22/20212210/22/2021231單軌巷道單側分岔點（圖單軌巷道單側分

9、岔點（圖8-58）1)曲率中心o的位置 sincos rbajbsiarhcos2）確定 321500cosbrbh3）基本軌起點至變斷面終點的水平距離為p：sin)(sin)(3333bbrjbbrjp4）最大斷面寬度tm 22tnnmtm而 nm=b3sin 23500cosbbtn5）自基本軌起點至柱墩的距離： nmpl210/22/2021246）確定斜墻tq的斜率i 求算斜率i0 pbtni10 根據i0值的大小，選取i為0.2或0.25或0.3，個別情形可取0.15。 7）確定的斜墻起點q到交岔點擴大斷面部分的長度： ibtnl10 8)變斷面的起點至基本軌起點的距離y： y=p-

10、l0 9)交岔點工程的計算長度l:l=l2+2000 交岔點的中間斷面交岔點的中間斷面 1交岔點各中間斷面的寬度，取決于通過它的運輸設備的尺寸、道岔型號、線路聯接系統的類型、行人及錯車的安全要求。10/22/202125 2考慮到運輸設備通過彎道和道岔時邊角會外伸，交岔點道岔處的中間斷面應加寬，加寬要點如下： 1)單軌巷道單側分岔點：在彎道內側加寬100。其外側因外伸值不大，可不再加寬，但若安全間隙很小，則應加寬200。加寬范圍為道岔轉轍中心(理論中心)左邊5m和右邊1 m。2)雙軌巷道單側分岔點，在道岔轉轍中心前5m一段，雙軌中心線距應加寬200mm或200mm以上，并在其左、右各設置5m過

11、渡線段，因而在此范圍內，巷道外側也要相應加寬。 3)雙軌巷道單側分岔分支點，在道岔轉轍中心前5m一段，雙軌中心線距應加寬300或300以上，并在其左設置5m過渡線，因而在此范圍內，巷道外側也要相應加寬。10/22/202126 3為了施工方便和減少通風阻力，在井底車場交岔點，一般應不改變雙軌中心線距及巷道斷面，在設計交岔點時，中間斷面應選用標準設計圖冊中相應的曲線段的斷面。 4）單軌巷道對稱分岔點，兩側均應加寬。 5)雙軌巷道分支點，從彎道曲率中心向右開始加寬200mm或200m以上，并在其左設置5m過渡線，因而在此范圍內，巷道外側也要相應加寬。 6)雙軌巷道對稱分支點，從彎道曲率中心向左3m

12、段，兩軌中心線均應分別向外移動200mm或更多，即雙軌中心線加寬400mm或更多，并在其左也設置5m過渡線段，巷道也就要相應加寬。 4交岔點中間斷面斜墻側，按選用的斜率i每米巷道遞加i米。若交岔點采用砌碹支護，則每米架設一架的碹胎寬度，亦應遞加i米。 10/22/202127 5交岔點中間斷面(擴大部分)拱高的確定方法與一般巷道相同。 為了提高斷面利用率可降低墻高或拱高。01lhhitnb降低墻高（降低墻高（a）墻高降低的斜率 ih=200500mm。 降低拱高降低拱高 （b）10/22/202128 交岔點支護厚度的確定交岔點支護厚度的確定 1）錨噴支護交岔點屬于煤礦井巷工程錨桿、噴漿、噴射

13、混疑土支護設計試行規范規定的加強支護工程，因此其錨噴參數應按大斷面最大寬度tm選取上限值。分支巷道加強支護的長度，自柱墩起35m(計算時，取為2m)。 2） 對于砌碹交岔點，巷道凈寬度是由小到大漸變的，在巷道寬度變化的長度內，按最大寬度選取拱壁厚度。分支巷道拱壁厚度，按各自的凈寬度選取。 3）柱墩的寬度一般為500mm，長度一般為13m，通常取2m。對光面爆破完整地保留了原巖體的柱墩，可按支護厚度考慮，不另加長度。 交岔點工程量及材料消耗量計算交岔點工程量及材料消耗量計算 一種是將交岔點按不同斷面分為幾個計算段，求出每段掘進體積，然后相加(包括柱墩)； 另一種是近似計算，其精度能滿足工程需要，

14、在施工中廣泛應用，具體算法按圖8-60進行。)()(2132111vvgvvlyvvtm2910/22/20211體積計算 )()(2132111ssgsslysvtm2各種材料的消耗量3柱墩端壁材料消耗量 tsssvtm)(32 4粉刷面積計算 nnnntmnnnsssgsslysv)()(2132115錨桿數量，金屬網面積 交岔點的作用及作用交岔點的作用及作用 1按1：100的比例繪出交岔點平面圖。 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，大斷面是實際尺寸。兩個小斷面和柱墩的寬度則是投影尺寸。作圖時所需尺寸可以直接在平面圖上量取，無需計算。 3作出交岔點斷

15、面變化特征表，工程量及主要材料消耗量表。有些設計單位采用固定斜率法定斜墻位置，因而不再列出交岔點斷面變化特征表。10/22/202130四、交岔點設計示例 某礦井底車場一交岔點，主巷是單軌雙人行道凈寬2700mm的巷道，支巷是單軌凈寬2400mm的巷道，采用zk7-6/250架線式電機車運輸，道岔為dk618-4-12單開道岔；設汁要求巷道轉角為=45、彎道半徑r=15000mm；交岔點穿過f=3的巖石，選用料石砌碹，半圓拱形斷面。 根據上述條件，考慮主巷已是雙人行道，因而交岔點內不再加寬；交岔點內支巷選用標準設計中的曲線段斷面。參考標準斷面圖冊，決定取b1=b2=2700，b1=b2=133

16、0；b3=2700、b3=1570。 根據交岔點穿過f=3的巖層和交智點各斷面凈寬度，決定各斷面拱壁厚度： d1=t1=300mm、d2=t2=300mm、d3=t3=300mm。擴大斷面處均為dtm=ttm=465mm。查表8-1，知dk618-4-12單開道岔的參數=1415、a=3472、b=3328mm，考慮到交岔點可能采用15kg/m鋼軌道岔，那就得用dk615-412單開道岔，其參數=1415、a=3340、b=3500mm。為了使所設計的交岔點既能適用18kg/m鋼軌的道岔，又能適用15kg/m鋼軌的道岔，因此選取組合尺寸，即：=1415、a=3472、b=3500mm。10/2

17、2/202131 設計交岔點平面尺按表8-2中的單軌巷道單側分岔點公式計算：10/22/202132sincos rbaj=3472+3500cos1415-15000sin 1415=3172bsiarhcos=15000cos1415+3500sin1415osbrbh157015000133050015400cos1=3502 sin)(33bbrjp=3172+(15000+1570-2700)sin3502=11134 nm=b3sin =2700sin3502=1550 23500cosbbtn=2700cos3502+500+2700=5412 10/2

18、2/20213322tnnmtm2254121550 =5630 pbtni101113427005412=0.2435ibtnl1025. 027005412=10848y=p-l0=11134-10848=286 l1=l0 + nm =10848+1550=12398 nmpl2=11134+1550=12684 設計交岔點墻高設計交岔點墻高 -斷面自底板起的墻高為1900；在tn斷面處的墻高定為 1400mm，故墻降低斜率為： 046. 0108441400190001lhhitnb 即每米墻的降低值為46mm。 tn、tm斷面處的堵高定1400mm，是否合理，尚需按第三章中表3-9中

19、方法驗算：10/22/2021341按架線更求確定墻高按架線更求確定墻高h321243)()(bknrhhhc212)1685360()3002815(3202200=1056 2按管道要求確定墻高按管道要求確定墻高h3222753)2/(bdmkrhhhhb22)14452/200300360(21851809001800=1130 3按行人要求確定墻高h3 架線電機車運輸巷，此項不需驗算。 由以上驗算可知，原定tm 、tn處墻高1400mm能滿足安全要求。 交岔點墻的基礎深度：水溝一側為500mm；另一一側為250； e值為0。 計算工程量、材料消耗量及繪制交岔點施工圖計算工程量、材料消耗

20、量及繪制交岔點施工圖10/22/202135 五、交岔點施工 交岔點施工方法交岔點施工方法 1在穩定和穩定性較好的巖層中，交岔點可采用用全斷面一次掘進法，隨掘隨錨噴或先錨后噴，一次完成。10/22/20213610/22/202137 2在中等穩定巖層中，或巷道斷面較大時，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，可加打錨桿)作臨時支護，然后回過頭來再刷幫挑頂，隨即進行錨噴。 采用砌碹支護的交岔點，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架設棚式臨時支架維護頂板，掘過柱墩端面2m，先將此2 m砌好，然后再回

21、過頭來，由小斷面向柱墩進行刷砌，最后在岔口封頂并做好柱墩端面(齊臉，迎險)。 3在穩定性較差的巖層中，可采用先掘砌好柱墩再刷砌擴 大斷面部分的方法。 10/22/202138 圖8-62 先掘砌柱墩在刷砌擴大斷面施工順序 a正向掘進；b反向掘進 a正向掘進；b反向掘進 4在穩定性差的松軟巖層中掘進交岔點時，不允許一次暴露的面積過大，可采用導硐施工法如圖8-63所示 10/22/202139 施工注意事項施工注意事項 1交岔點一般應從主巷向岔口的方向進行刷大與砌揎，這樣對砌拱與壁后充填比較容易，最后在岔口封頂。 2柱墩是交岔點受力最大的地方，柱墩及岔口的施工是整個工程的關鍵，必須盡力保證該處圍巖

22、的完整和穩定，抓施工質量。 圖8-65 柱墩端面施工施工示意圖a 混凝土碹；b料石碹 1碹胎；2模板；3爬箍4010/22/2021 3用混凝土砌筑岔口時，先將岔口兩巷道口的拱、墻砌好，tn處應立一架大拱碹眙(參看圖8-65)。 4刷砌交岔點擴大部分時，若巖石條件不好，則必須采用過頂梁作臨時支護（8-66）。 10/22/20214110/22/202142 5交岔點擴大部分，拱高隨寬度增大而增高，墻高卻可能逐漸降低。因此，架設碹胎時，各架碹胎基腳點必須精確測量，以便作為以后各碹胎的標準。 棚式支架交岔點結構棚式支架交岔點結構 直角交岔點棚子的架設如圖8-67，a所示；銳角交岔點棚子的架設見圖8-67，b。 第八章 習題1. 硐室的施工特點，施工方法有幾種？2. 交岔點按支護方式不同分幾種，碹岔式交岔點按結構分哪幾種？3. 窄軌道岔有哪幾部分構成，道岔按分岔類型分幾種？ 10/22/2021434410/22/2021新的標準煤礦常用道岔（煤礦常用道岔（ 新的標準：新的標準： 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）標準道岔共有七個系列標準道岔共有七個系