梅嶺關隧道有軌運輸施工方案解析

1、梅嶺關隧道有軌運輸施工方案一、概況本隧道進口平導工區(qū)承擔進口正洞 4546.5m及進口平導3128m的施工任 務，平導中線與隧道線路左線的平面距離為30m出口平導工區(qū)承擔出口正洞832m及出口平導2569m的施工任務，出口工區(qū)承擔正洞2896.5m的施工任 務，平導中線與隧道線路左線的平面距離為30m。進口正洞開挖進度最高指標為140m/月，進口平導開挖進度最高指標為250m/月。線路坡度為5%。根據深孔測試資料，DK607+800- DK610+050 DK613+350- DK614+95C段 為高瓦斯段落，其余為低瓦斯隧道段落。高瓦斯隧道應采用有軌運輸。二、每一循環(huán)所需出碴量1、正洞所需

2、出碴量設計要求最大月進尺140m/M。計算斷面按照鋪底以上考慮，每天 2個 循環(huán)、每一循環(huán)進尺 2.5m，每一循環(huán)所需出碴數量為：120nV延米X 1.6 X 2.5m=480m3。2、平導所需出碴量設計要求最大月進尺250m/M。計算斷面按照全斷面考慮，每天 3個循 環(huán)、每一循環(huán)進尺 3.0m，每一循環(huán)所需出碴數量為：30nV延米X 1.6 X3.0m=144 m3。按照每循環(huán)出碴時間均不超過 3 小時考慮。三、有軌運輸總體施工方案 由于進口正洞橋臺進洞，洞外沒有可供隧道使用的場地，正洞的運輸均通過進口平導進行。在平導進口段鋪設三車道、1#橫通道段鋪設二車道，其洞身斷面尺寸應滿足布置車道的要

3、求。在平導內鋪設單車道，錯車道位置設置會車線，鋪底施工段設置棧橋， 挖裝機裝碴， 電瓶車牽引梭礦出碴。 采用電瓶車牽引混凝土罐車運送混凝土。在正洞內鋪設雙車道，仰拱 （或鋪底） 施工段設置棧橋， 在襯砌臺車處、 棧橋后方各設置 1 組浮放道岔。裝載機裝碴，電瓶車牽引梭礦出碴。采用電 瓶車牽引混凝土罐車運送混凝土。洞外設平導卸碴專線、正洞卸碴專線、 停車專線、檢修專線、充電專線、 混凝土材料運輸專線。詳見 進口有軌運輸平面布置示意圖 、出口有軌運輸平面布置示意圖 四、設備配套原則配套設備的生產能力應滿足正洞及平導工區(qū)施工進度的要求；配套設備 的數量應滿足循環(huán)作業(yè)規(guī)定出碴時間的需要；主要的設備按2

4、5%進行備用。裝載機、挖裝機、梭礦車、電瓶車、人車、混凝土罐車等機械設備均采用防 爆型。五、有軌運輸出碴機械車輛正洞：采用50側翻裝載機裝碴，12t電瓶車牽引CKSB-14梭礦出碴。 平導：采用160挖裝機裝碴，采用12t電瓶車牽引CKSB-14梭礦出碴。六、軌道結構設計參數軌道采用P43kg/m鋼軌，采用9號道岔。軌距采用 900mm。軌枕：在洞外和洞內未鋪底地段鋪設木枕，1250根/km；在洞內已經完成鋪底地段鋪設鋼枕，鋼枕采用 I18 工字鋼，間距為 80cm。七、正洞裝運設備的確定1 、已知參數選用12t電瓶車，S14rn梭礦，2節(jié)梭礦組成一列。最長運距約5.0km,平均運距約2.5k

5、m。列車正常行駛速度12km/h，過岔5km/h。2、50側翻裝載機選用2臺50側翻裝載機同時裝碴，能滿足 3小時內出完碴的要求3、每循環(huán)裝車數量礦車有效容積為14ml, 2輛組列理論容積為28用，裝滿系數以100%計算,則Nc二V/(1.0Vc)=480心.0 X 28)=17.1,取17列(車)，即每循環(huán)需出17列車 碴。式中：V每循環(huán)出碴量Vc每列礦車標定容量。4、需要的礦車數量根據前述已知條件，可以計算出：平均單程行走時間11=5000/2/12000X 60=12.5min，途中過道岔及調車時間12=8min。往返一趟需要時間為13=2(t 1+t 2)=2 X 20.5=41min

6、。一列車的裝碴時間約10分鐘，卸碴時間約10分鐘，裝、卸時間14=10+10=20mir。平均拉出一列碴車的時間為15=t 3+t 4=41+20=61mirb若按6列車考慮,每 一列車往返3趟即可在3小時內完成出碴任務。正洞需要梭礦車數量：6X 2X( 1+0.25) =15節(jié)。正洞需要電瓶車數量：6X( 1+0.25) =7.5，取8輛。5、電瓶車牽引力檢算根據公式:式中Qc機車牽引重量值 ；® s 起動時粘著系數，取® s =0.2 ;Pc,P分別為粘著重和機車自重，一般取Pc=P 12t;3 1重車起動時的基本阻力(kg/t)，取3 1=7.5kg/t ;3 i 坡

7、度阻力(kg/t)，取最大縱坡千分數的絕對值，本隧道為 R曲線半徑(m)，軌道最小曲線半徑30mjp 起動加速度(m/s2), 一般取 jp =0.03 m/s 2。電瓶車牽引力：Qc=(1000X 0.2 X 12)/( 7.5+5+3.3+6.4)-12=96.1t電瓶車所牽引礦車重量：2X 14X 1.0 X2.5/1.6=43.8t.根據牽引重量與列車編組重量計算，96.1t >43.8t，選定12t能滿足隧道坡度段安全運行的要求。6、電瓶車制動檢算在最大坡度5%。時機車的制動距離：該機車在5%。的坡道上牽引重車以12km/h的速度重載下行時， 距離不大于40m。制動距離S m=

8、S+S其中：Sn空走距離；Sk有效制動距離 空走距離Sn& 忙(米 )3.6式中 V h制動初速度，為12公里/小時；tn空走時間，緊急制動時tn按8秒計算；貝y S n= (12 8) /3.6=26.7(米) 有效制動距離SK2 20.005 ；電瓶車,要求制動b-0 iKK=咖 )式中Vn 制動初速（公里/小時），取12km/h;Vn+i制動末速（公里/小時）,取Okm/h;bm 列車單位制動力（公斤/噸），閘瓦換算摩擦系數® kp= 0.28 , bm=10008 列 ® KP=1000 0.30 0.28=84 （公斤 / 噸）;3。列車單位基本阻力（公斤

9、/噸），平均速度W=（M+W+i）/2=（ 12+0）/2=6（公里/ 小時）,3 o = 1.17+0.00196 Vp+0.00022VP2=1.17+0.00196 6+0.00022 62=1.19 （公斤 / 噸）iK 加算坡度值 （千分數），取5;則S k =6.7米所以當緊急制動時：制動距離 Sm仁Sn1+SK=26.7+6.7=33.4（米）40 （米），滿足要求。7、人車配置配置2節(jié)乘人車，供上下班、送飯及檢查人員乘坐等使用，不單獨配置 電瓶車。&混凝土、材料等運送設備配置配置2臺15t平板車,運送鋼筋、鋼軌等材料，不單獨考慮電瓶車，也不 考慮備用量。配置2個12t電

10、瓶車、6個10用的混凝土輸送罐車（含配套板車），其中 備用2個。一個電瓶車牽引2個混凝土罐車，2列車即可滿足混凝土運輸需 要。出碴運輸已經考慮了電瓶車的備用，不再單獨考慮輸送混凝土電瓶車的 備用。西秦嶺隧道、中天山隧道均使用了成都天創(chuàng)公司生產的10用的混凝土輸送罐車（含配套板車），施工單位反映效果不錯。9、正洞裝運設備統(tǒng)計正洞有軌運輸設備統(tǒng)計表設備名稱設備型號所需數量備注'裝載機50側2不考慮備用梭礦車sum15其中3節(jié)備用電瓶車12t8+2=10其中6輛供出碴使用、2輛供混凝土運輸使用、2輛備用人車220-30人/節(jié)混凝土罐車10m36罐車與板車配套，其中 2個備用平板車15t2臺浮

11、放道岔2裝載機、梭礦車、電瓶車、混凝土罐車均采用防爆型八、平導裝運設備的確定1、已知參數選用12t電瓶車，S14rm梭礦，2節(jié)梭礦車組成一列。最長運距約3.6km,平均運距1.8km。列車正常行駛速度12km/h，過岔5km/h。2、160履帶式挖裝機能力的效核160履帶式挖裝機設計生產能力為160mVh，考慮到各種干擾因素，裝碴能力按設計生產能力的 40%+算，貝S As=160X 40%=64徜,144/64=2.25h。計算得知，平導選用1臺160履帶式挖裝機就能滿足裝碴要求。3、每循環(huán)裝車數量礦車有效容積為14m, 2輛組列理論容積為28m，裝滿系數若以0.85計算，貝卩 Nc二V/(

12、0.85Vc)=144/(0.85X 28)=6.05 取 6 列(車)，即每循環(huán)需出 6列車碴。式中：V每循環(huán)出碴量Vc每列礦車標定容量。4、需要的礦車數量根據前述已知條件，可以計算出：平均單程行走時間t 1=3600/2/12000x 60=9min ,途中過道岔及調車時間t2=8min。往返一趟需要時間為 13=2(t i+t 2)=2 x 17=34min。裝滿一列車需 0.85x 28x 60/64=22 分鐘，卸碴一列車要 10 分鐘，裝卸 時間 t 4=22+10=32min。平均拉出一列碴車的時間為15=t 3+t 4=34+32=66mirb若按3列車考慮，每 一列車往返 2

13、 趟即可在 3 小時內完成出碴任務。平導需要梭礦車數量：3x 2x(1+0.25 )=7.5 節(jié)，取 8 節(jié)。平導需要電瓶車數量：3X( 1+0.25) =3.75，取 4 輛。5、電瓶車牽引力檢算12t 型電瓶車能滿足平導牽引 2 節(jié)礦車的要求。6、電瓶車制動檢算12t 型電瓶車制動能夠滿足平導牽引 2 節(jié)礦車的要求。7、人車配置配置 2 節(jié)乘人車 ，供上下班、送飯及檢查人員乘坐等使用，不再單獨配 置電瓶車。8、混凝土、材料等運送設備配置配置 2 臺 15t 平板車 , 運送鋼筋、鋼軌等材料 , 不單獨考慮電瓶車 , 也不 考慮備用車。平導與正洞共用同一套混凝土運輸設備，不再單獨考慮配置。9

14、、平導裝運設備統(tǒng)計平導有軌運輸設備統(tǒng)計表設備名稱設備型號所需數量備注'挖裝機1601梭礦車3S14mi8其中2節(jié)備用電瓶車12t4人車220-30人/節(jié)平板車15t2臺挖裝機、梭礦車、電瓶車d均采用防爆型；平導進入正洞施工時，設備配置應按照正洞施工考慮。九、洞外調車設備、充電設備在洞外配置1臺12t電瓶車，供洞外調車使用；在充電專線布置一間充 電室，充電設備要能滿足至少 8套電瓶同時充電的需要。十、進口工區(qū)有軌運輸設備匯總進口工區(qū)有軌運輸設備匯總表設備名稱設備型號單位數量備注裝載機50側臺2不考慮備用梭礦車sum臺23其中正洞12臺、平導6臺、5臺備用電瓶車12t臺15其中正洞8臺、平

15、導4臺、洞外調車1臺輛、運送混凝土 2臺人車臺4正洞、平導各2臺混凝土罐車10m臺6罐車與板車配套，其中 2個備用平板車15t臺4正洞、平導各2臺挖裝機160臺1充電裝置套1滿足至少8套電瓶冋時充電浮放道岔幅2正洞內用電動葫蘆5t臺2充電室用蒸餾水發(fā)生器300W臺2蓄電池用裝載機、挖裝機、梭礦車、電瓶車、混凝土罐車均采用防爆型說明：本匯總表電瓶車數量考慮一臺電瓶車牽引二臺梭礦。如果一臺電瓶車牽引一臺梭礦，則電瓶車的數量增加近一倍；我們建議采用一臺電瓶車牽引二臺梭礦的方案。卜一、有軌運輸人員配置進口端有軌運輸作業(yè)人員配置表（一班）工種數量（人）職責說明電瓶車司機12電瓶車駕駛、保養(yǎng)正洞6人，平導

16、4人，混凝土罐車、洞外調車及人車2人裝載機司機2正洞裝碴挖裝機司機1平導裝碴扳道員4扳道岔及其維護洞外2人，正洞內浮放道岔個 1人充電工2電瓶箱充電、制作烝餾水包括正洞、平導修理工4修理電瓶車、梭礦及罐車等包括正洞、平導梭礦引導員4梭礦引導、洞內扳道岔只考慮平導養(yǎng)道工10鋪軌、接軌、養(yǎng)道包括正洞、平導內的鋪軌、接軌、養(yǎng)道，洞外軌道、道岔的養(yǎng)護調度1洞內、洞外車輛調配本班管理人合計40本表為一個工班的作業(yè)人員配置，出口端有軌運輸人員配置與此相同。十二、有軌運輸安全注意事項1、 本隧道為高瓦斯隧道，必須使用礦用防爆特殊型蓄電池電機車，或礦 用防爆柴油機車。2、機車司機必須按照信號指令行車，在開車前

17、必須發(fā)出開車信號。機車 運行中，嚴禁將頭或身體探出車外。司機離開座位時，必須切斷電動機電源， 將控制手把取下，扳緊車閘，但不得關閉車燈。3、必須定期檢修機車和礦車，并經常檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時處理。機車的閘、燈、警鈴（喇叭）、連接裝置和撒砂裝置，任何一項不正常或 防爆部分失去防爆性能時，都不得使用該機車。4、采用礦用防爆型柴油動力裝置時，要遵守下列規(guī)定：排氣口的排氣溫度不得超過70 C，其表面溫度不得超過150C。排出的各種有害氣體被巷道風流稀釋后，其濃度必須符合煤礦安全規(guī) 程第一百條的規(guī)定。各部件不得用鋁合金制造， 適用的非金屬材料應具有阻燃和抗靜電性能。 油箱的最大容量不得超過 8h 的用油量

18、。燃油的閃點應高于70C。必須配備適宜的滅火器。5、采用機車運輸時，應遵守下列規(guī)定： 列車或單獨機車都必須前有照明、后有紅燈。 正常運行時，機車必須在列車前端。同一區(qū)段軌道上，不得行駛非機動車輛。如果需要行駛，必須經過運輸 調度站同意。列車通過的風門，必須設有當列車通過時能夠發(fā)出在風門兩側都能接收 到聲光信號的裝置。巷道內應裝設路標和警標。機車行近巷道口、硐室口、彎道、道岔、坡 度較大或噪聲大等地段， 以及前面有車輛或視線有障礙時， 都必須減低速度， 并發(fā)出警號。必須有用礦燈發(fā)送緊急停車信號的規(guī)定。非危險情況，任何人不得使用 緊急停車信號。2機車或2列車在同一軌道同一方向行駛時，必須保持不小于100m的距 離。列車的制動距離每年至少測定 1次。運送物料時不得超過 40m,運送人 員時不得超過 20m。在彎道或司機視線受阻的區(qū)段，應設置列車占線閉塞信號。6、軌道必須按照標準鋪設：扣件必須齊全、牢固并與軌型相