大坡度斜井有轨运输施工工法

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1、大坡度斜井有轨运输施工工法中铁十二局集团第二工程有限公司李有兵白国峰1．前言随着我国长大隧道建设的不断增多，为了解决隧道通风一般都通过设置竖井或斜井来解决对应的问题。国内土建行业对有轨运输斜井辅助正洞施工经验较少，相关技术、规范尚不完善，传统施工方法、机械配置无法满足日趋紧迫的施工工期要求。我公司通过综合技术攻关，对大坡度斜井有轨运输施工技术进行技术创新，达到安全、高效、快速运输正洞石碴的目的，突显有轨运输在安全、技术、经济、环保等方面的优越性，取得了良好的经济效益和社会效益。其关键技术通过了山西省科学技术厅组织的专家评审，达到国际领先水平。2.工法特点2.1有轨运输系统采用

2、矿用提升机牵引侧翻式矿车运输，使用安全，卸料速度快。2.2矿用提升机有轨运输出碴作业流程安排经济合理。2.3有轨运输系统的设备选型、布置和安装，运输轨道、卸碴栈桥的修筑等经济、科学、合理。2.4应用了安全、高效的可编程逻辑控制器PLC技术，保证了提升安全、提高了运输效率。3.适用范围本工法适用于引水、铁路和公路隧道的大坡度斜井有轨运输施工，也适合于煤矿和铁矿等矿山的大坡度斜井有轨运输施工。4.工艺原理大坡度斜井有轨运输施工技术工艺，通过矿用提升机的选型技术、布置和安装技术，有轨运输卸碴栈桥的布置和修筑技术，轨道布置技术，道床的修筑技术，信号和视频的安全监控技术等一系列的技术创

3、新，实现出碴程序的流程化管理，采用挖掘机掌子面扒碴，给侧翻式矿车装碴，矿用提升机采用PLC电控自动化控制系统，上下行采用信号及视频监控系统进行协调指挥，经矿用提升机牵引至洞外卸碴场卸碴。5.工艺流程及操作要点-9-5.1工艺流程大坡度斜井有轨运输工艺流程见图5.1。正常轨道及设备检查存在隐患排除隐患爆破开挖斜井底发信号斜井口接收确认信号斜井口向矿用提升机司机发信号矿用提升机司确认信号开启操作手柄，运行矿用提升机挖掘机装碴侧翻矿车运行至装碴点侧翻矿车运行至卸碴栈桥、卸碴矿用提升机及配套设施安装斜井口卸碴栈桥修筑洞外运输线存车线等铺设修筑斜井前50米掘进，无轨运输斜井内轨道布置道

4、床修筑信号视频安装图5.1大坡度斜井有轨运输工艺流程图5.2操作要点在斜井完成开挖支护50m后，采用无轨运输已较为困难，由于坡度太陡，只能采用有轨运输。在此之前，首先要完成洞口外轨道铺设及栈桥修筑，洞内轨道要随着掌子面的向前掘进，及时跟进铺设。轨道铺设均采用人工并辅以机械配合完成。根据矿用提升机及矿车规格选型及相关技术参数要求，在洞口段需进行轨道坡度转换，轨道过渡转换段近似于双曲线，并与两侧轨道平顺连接，曲线段采用异形曲轨，由厂家加工制作成型。-9-5.2.1矿用提升机及配套设施安装5.2.1.1矿用提升机选型按施工高峰期满负荷考虑，每天出实方量Q1m3来计算，实方容重2.5

5、T/m3。基本参数：斜井倾角α,斜井长Lm，每天出实方量Q1m3。工作制按每天三班，每班净提升出碴时间6小时；每班出实方量Q1/3m3。每班其余2小时为运送物料辅助提升时间。选择提升速度：Vm/s。提升方式：双钩提升；提升容器：侧翻自卸矿车；提升钢绳：d=36mm,q1=4.58kg/m一个提升循环用时：T=L/V+t1(辅助时间),一般取t1=133s；每小时提升次数：n=60/T次每班提升次数：N=6n次每次提升量Q（T）最大静张力F=(Q+q)(0.015cosα+sinα)+Lq1(0.15cosα+sinα)/1000式中：L---斜井长（m）；q1---钢丝绳每米

6、重量（kg）；Q---运送物料总重（T）；q---矿车容器总重（T）；α---斜井倾角（°）根据以上公式计算得出：最大静张力：Fjmax(KN)最大静张力差：△Fj(KN)根据计算所得最大静张力及最大静张力差值，参照产品技术参数确定斜井矿用提升机的型号。5.2.1.2矿用提升机布置及安装矿用提升机卷筒两控绳板至天轮之间钢丝绳的内外偏角应小于1°30′，这样才能满足钢丝绳在缠绕过程中能自然排绳，不产生背绳和咬绳，摘钩和挂钩方便。能防止矿车在斜井口出轨掉道。天轮采用固定天轮，钢丝绳与地面夹角不小于15°，以保证矿用提升机运行时提升力达到最佳效果。根据上述原则，确定矿用提升机卷筒、

7、天轮、洞口相对位置图5.2-1。图5.2-1卷筒、天轮、洞口相对位置图-9-5.2.2洞外卸碴栈桥修筑洞外采用架设栈桥的方式设置卸碴点见图5.2-2，栈桥以上轨道钢轨同样采用43.5Kg/m钢轨，[20槽钢作为轨枕，间距为30cm，在槽钢上打孔并采用扣件与钢轨连接固定，同时在卸碴栈桥上安装护轨和曲轨。栈桥采用钢筋混凝土墩支撑，净跨距为10m，桥墩基础为钢筋混凝土结构，基础宽2.8m，长度分别为7.3m、4.65m，埋深2.0m，基础内配置φ22钢筋，纵横布设，间距为30cm，上下双排，两排主筋间设φ8箍