井巷工程交岔点课程设计

一、设计任务：

某单轨巷道单侧分岔点，支巷在主巷左侧，其B1=B2=B3=2700mm，b1=b2=1150mm，b3=1350mm采用7吨架线式电机车，1吨矿车，600mm轨距，三条巷道均为半圆拱，墙高都为1800mm，砌体厚度为300mm，交岔点牛鼻子厚度为600mm，δ=45°，试设计该交岔点。

二、设计要求：

1. 交岔点平面尺寸设计

1.1计算曲率中心的位置

1.2基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P

1.3计算交岔点的最大宽度TM

1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L2

1.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q

1.6计算交岔点的总长度L

2. 设计交岔点墙高

2.1确定墙的高度降低的斜率

2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度

3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表

4. 编写施工方法等内容

5. 绘图

4.1按1：100的比例绘制交岔点平面图

4.2按1：50的比例绘制主巷、支巷及最大宽度处的断面图

三、设计期限

年    月    日  至  年    月    日

  1.交岔点平面尺寸设计

根据以上条件，确定道岔型号为DK618-4-12（左），a=3472，b=3328，α=14°15′左开，R=12000mm。

1.1）曲率中心的位置：

                H=Rcosα+bsinα=12000cos14°15'+3328sin14°15'

               =12450 (mm)

             J=a+bcosα-Rsinα

                =3472+3328cos14°15'-12000sin14°15'    

                =3744 (mm)

                =36.73°

1.2)基本起点至变断面（斜墙）终点的水平距离P:

         P=J+(R

          =10113（mm）

1.3)交岔点的最大宽度TM

      1615mm

       54mm

       mm

  1.4)柱墩至基本轨起点的距离

          =P+NM=11728mm

   1.5)斜墙斜率及变断面（斜墙）的起点Q

       由算出斜率选用与它相近的固定斜率=0.25

       因为Y值为负，则Q点在右边。             

1.6)交岔点的总长度L

          L1=11406

          L2=11729

 2.交岔点墙高

      2.1）确定墙的高度降低的斜率：

         改变断面部分起点处墙高,降低后最低墙高为，则墙高降低的斜率i为：

 2) 按半圆拱断面公式验算TN断面的高度 

          按架线电机车导电弓子要求确定

            由表3-7中半圆拱形巷道公式得：

              式中：——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》去=2000mm

                    ——道床总高度，查表3-10选18kg/m钢轨，再查表3-5取                                                   =380mm   道砟高度=220mm。

                    n——导电弓子距拱壁安全间隙，取n=300mm

                    K——导电弓子宽度之半，k=718/2=359，取k=360mm

                    ——轨道中线与巷道中线间距 =B/2-=320mm

                故：=759mm

            按管道装设要求确定 

        式中：——道砟面至管子底高度，按《煤矿安全学》取=1800mm

               ——管子悬吊件总高度，取900mm

               m——导电弓子距管子间距，取300mm

               D——压气管法蓝盘直径，  D=335mm

               ——轨道中线与巷道中线间距，=B/2-b2=100mm

            故; =477mm

             按人行高度要求确定

          式中：J100mm，一般取J=200mm

                   故;=1030mm

            综上计算：TN断面高度符合巷道要求。

3.交岔点工程量及材料消耗量计算：

      1，断面计算：

        （1）净断面S

               -断面，=7.22m2

                   式中：——自砟起墙高，h2=h3-hb=1.62m

               -断面，=7.22

               -断面，=7.22

                T-M断面  

                               =5.698×（0.39×5.698+1.62）

                               =21.85

        （2）设计掘进断面

                -断面  =(0.39+)

=10.19

                   式中：——设计掘进宽度     =+2T=2.7+2×0.3=3.3m

                           ——墙高           

                 -断面    =10.19

                 -断面   =10.19

                 T-M断面     

                                   =26.81

          （3）计算掘进断面面积

                -断面  =10.0 

                     式中： ——计算掘进宽度  =3.45m

                             ——墙高    

                -断面  =10.85

                -断面 =10.85

                T-M断面   

                               =27.82

       2选择支护参数：

         采用砌碹支护，T==300mm

       3体积计算v

          （1）净体积V

                        =196.41

                   式中：y=p-=242mm

                         m

                          g=2m

                        、 、、——分别为各相应的净断面积

         （2）  设计掘进体积                                 

                         =254.24 

                   式中： 、 、 、——分别为各设计掘进断面面积

            (3)计算掘进体积

                      =2.51

               式中： 、 、 、——分别为个计算掘进断面面积

             (4) 每米砌碹巷道砌拱所需材料：

                 -断面     

                      式中：——断面的净宽度

                             ——砌碹厚度和超挖量 =0.3+0.075=0.375

                             =1.81

                  T-M断面 

                                式中：,含义同上

                            =3.58

             (5)每米砌壁所需材料

                  -断面, -断面一样即：

                          =2       

                式中：  ——墙壁净高

                           ——砌碹厚度和超挖量 =0.3+0.075=0.375

                         =2 =1.35

                         =1.35

        (6)每米基础所需材料

                       -断面, -断面 ,  T-M断面 一样即：

                     +）+e

                  式中： ——通常水沟一侧基础深   =50mm 

                          ——无水沟一侧基础深   =250mm

                          e——随水沟的砌法不同而定   e=50mm

                    以上数据皆有《煤矿安全规程》规定，

                   +）+e=0.09

        （7）拱材料消耗量

                        =38.42

                   式中：    ——分别为每米砌碹巷道拱所需的材料

       （8）墙材料消耗量

                       )

                          =21.12

                    式中：      ——分别为每米砌碹巷道砌墙所需材料

        （9）基础材料消耗量

                        =1.447

                    式中：    ——分别为每米基础材料消耗量 

         （10）柱墩端壁材料消耗量

                   =1.929

              式中：    ——该断面的拱部掘进断面积  

                         单位工程量及材料消耗量

断  面  

断面

 4.交岔点施工

      交岔点施工方法和施工顺序：

      巷道穿过的岩层为中等稳定岩层，而且选用砌碹支护，所以。开始以全断面有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，掘过柱墩断面2m，先将此2m砌好，然后再回过头来，有小断面向柱墩进行刷砌，最后在岔口封顶并做好柱墩端面。

  ，安全措施和注意事项:

      1．交岔点一般应从主巷向岔口的方向进行刷大与砌揎，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。

      3．用混凝土砌筑岔口时，先将岔口两巷道口的拱、墙砌好，TN处应立一架大拱碹眙。 

      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。