隧道 斜井施工 一、 工艺概述 斜井是隧道附助坑道的一种。是为增加隧道工作面以缩短工期和改善施工通风、施工排水和施工运输等施工条件所设置的临时性隧道附属工程。也可作为永久性的隧道附属建筑,作为运营
隧道 斜井施工
一、 工艺概述
二、 作业内容
1、 洞口及车场布置;
2、 轨道铺设及拆除;
3、 施工通风、排水设施安装及拆除,施工通风排水;
4、 斜井开挖、支护及衬砌;
三、 质量标准及验收方法
参考开挖、支护、衬砌、防排水等作业工艺标准。
四、 工艺流程
基本作业流程为:测量 →钻架就为→钻孔→装药爆破→通风→找顶清帮→支护→出碴→下一 循环。
五、工序步骤及质量控制说明
表 1 近似的 t 值计算公式
注 : L —— 斜井井身长度 ( m );
L 甩 —— 甩车道长度 ( m );
L 车 —— 斗车长度 ( m );
L 上 —— 上部平车场长度 ( m ) , 根据一次拉车数确定,一般取 6~15m;
L 上 —— 下部平车场长度 ( m ) , 一般取 6~15m;
L 提 —— 提升长度 ( m );
n —— 一次提升斗车数 (辆 ) ;
υ 均 —— 平均提升速度 ( m / s ) , 一般 0.75~0.9,当提升长度小于 200m时取下限, 大于 600m时取上限;
υ max —— 最大提升速度 ( m / s ) ,斜井斜长不大于 300m 时,斗车为 3 . 5 m / s ,箕斗为 5.0m/s, 斜长大于 300m 时,斗车为 5.0m/s, 箕斗为 7.0m/s;
υ 甩 —— 车组通过甩车道及道岔的速度 ( m/ s ) , 取最大提升速度的一半且不大 于 1.5m/s;
υ 平 —— 车组在平车场的运行速度 ( m / s ) , 一般取 1.5m/s;
t 甩 、 t 平 —— 在甩车场、平车场的停止时间 ( s ) , 单钩取 30,双钩取 25s;
t 换 —— 电机反转换向时间 ( s ) , 取 5;
t 斗 —— 箕斗提升休止时间 ( s ) , 取 8~10;
3、 提升容器容积 ( V )
式中: V 1 ——隧道每班出碴量 ( m 3 );
T —— 隧道每班出碴时间 ( h );
k 1 —— 满载系数,取 0.9;
k 2 —— 提升不均匀系数,取 1.15~1.25;
t —— 一次提升时间 ( s ) 。
一般斗车需要加固其连接装置,安全系数不小于 6 。
现箕斗多采用无卸载轮前卸式,几种箕斗技术性能见表 2 。
表 2 前卸式箕斗技术特征 表
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4、 提升钢丝绳的单位长度重量( P k )
式中: Q 1 —— 提升容器及连接装置的自重 ( k g );
Q 2 —— 提升容器的有效载重 ( k g );
L —— 钢丝绳提升长度 ( m );
σ —— 钢丝绳的公称抗拉强度,有 155~170 kg/mm;
f 2 —— 钢丝绳移动阻力系数,取 0.25~0.4;
α —— 斜井倾角(° );
5、 天轮直径 ( D )
提升天轮: D =( 60~80)d 绳 ;或: D =( 900~1200)d 丝 ( mm) 式中: d 绳 —— 钢丝绳直径 ( m m );
d 丝 —— 钢丝绳钢丝直径 ( m m );
6、 提升绞车
提升绞车的选择,主要根据所悬吊设备的重量和方法来确定。一般单绳悬吊用单卷筒绞车,双绳悬吊用一台双卷筒或两台单卷筒绞车。
(1) 卷筒
① 卷筒直径
式中:
d 绳 —— 钢丝绳直径 ( m m );
② 卷筒宽度 ( B ) 单层缠绕时:
式中: H 3 —— 斜井提升长度 ( m );
d 丝 —— 钢丝绳钢丝的直径 ( m m );
l —— 钢丝绳试验的备用长度,备用 30~40m;
n 1 —— 摩擦圈数,取 3;
n 2 —— 每两个月移动 1/4 周的备用圈数,取 4;
D 卷 —— 卷筒直径 ( m );
η —— 钢丝绳缠绕层数;
d 绳 —— 钢丝绳直径 ( m m );
ε —— 钢丝绳圈间隙,用 2~3mm;
D 均 —— 平均缠绕直径 ( m ) , D 均 = D 卷 +( η - 1) d 绳 。
(1) 最大静张力( F max )和静张力差( F 差 )
绞车的能力是根据钢丝绳的最大静张力来标定的,因此,所选用的绞车最大张力应大于钢丝 绳悬吊的终端荷重与钢丝绳自重之和,绞车筒的容绳量要大于绞车的悬吊深度。
电动机功率( N ) 的计算
式中: K —— 电动机功率备用系数,取 1.2;
η —— 传动效率,一级传动为 0.9 ,二级传动为 O.85;
V max
—— 最大提升速度 ( m / s );
式 中 l l —— 缓冲距离 ( m ) , 一般取 7~9;
l 2 —— 道岔连接长度 ( m ) , 4 号道岔用 7m;
l 3 —— l~1.5 倍车组长度 ( m );
l 4 —— 过提升距离 ( m ) ,取 5~6 m;
α —— 栈道倾角,一般 6~7°;
D u —— 提升天轮直径 ( m ) 。
式 中 l 1 ——井口竖曲线终点至道岔起点的长度 ( m ) , 一般取一个斗车长度约 2 m;
l 2 ——道岔长度 ( m );
l 3 ——1~1.5 倍车组长度 ( m );
式中 B —— 卷筒宽度 ( m );
Y ——提升天轮的横向游动距离 ( m );
α ——绳偏角,卷筒为一层缠绕时取 1°30’ ,卷筒为多层缠绕时取 1°l0’ 。
双钩提升