长大隧道有轨运输施工工法Word文档格式.docx
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(三)关键技术
1、翻碴坑
开挖翻碴坑前,井底车场的井身要按设计及围岩情况,做好井身的支护及衬砌施工,在确保安全的情况下,开始施工翻碴坑。
翻碴坑的最大深度一般在5M,开挖宽度4.5M(铺2股道),开挖视岩石情况及时支护和衬砌,进入翻碴坑内的矿车股道要与斜井线路的坡度基本一致。
翻碴坑和斜井之间留6m左右长的平坡缓冲段,以保证矿车能准确到翻碴坑位置,另外对提升机出坑后的提速明显有利,可直接提速加档。
加工制作龙门吊时,既要考虑材料运输、各种机械作业所需净空界限的要求,顶部还要考虑通风管的空间。
为了保证轨道的稳定,坑内的轨道道床要进行硬化,
翻碴坑具体布置如图2所示。
图2翻碴坑布置图
2、提升设备
根据平均提升速度和每天出碴量550m3计算,考虑其它因素洞内运输选用6m3侧卸式矿车(KZ-6)5台,斜井运输采用8m3侧卸式矿车(KZ-8)3台。
提升钢丝绳选用φ31mm,绳6×
19(GB1102—74),经校核满足安全需要。
提升机选用2JK—2.5×
1.2/20。
为使提升机运转平稳、刹车及时有效,除厂家带有的手刹和电控外,我们要求厂家附加了动力制动装置,较好的满足了施工需要,确保了施工运输安全。
提升机选出后按钢丝绳的最大静张力90KN和最大静张力差65KN验算均满足要求。
电机选用JR139—8,功率为320KW。
通过计算证明选型满足要求,但为保证设备的安全,要求矿车的装载量控制在5m3以内。
3、线路铺设
钢轨类型:
根据q=10+2.5P估算,其中q为轨型(kg/m),P为轴重(t)。
运输采用(6~8)m3的KZ-6矿车,并考虑材料来源,最后确定采用43kg/m钢轨。
道岔型号:
为满足矿车最小转弯半径15m要求,选用5号90型单开道岔(ZDK9435/20)。
轨距:
900mm。
道床:
隧道围岩强度较好时,可直接以洞碴作为道碴,人工以钢钎捣固,道床厚度不应小于15cm。
轨枕:
采用15cm×
15cm×
120cm木枕,按1440根/km布设。
有轨运输线路纵面布置如图3所示,有轨运输线路平面布置如图4所示
图3有轨运输线路纵面布置图
图4有轨运输线路平面布置图
(1)洞内线路铺设
平导断面较小(一般为4m×
4.5m),宜只设一股道;
正洞断面较大,可设两股道,轨间距80~200cm,正洞与平导间横通道采用工地自制的小曲线半径钢轨与短轨连接,正洞轨道线路延伸至斜井底车场翻碴坑侧边适当位置,以便在翻碴坑处进行洞碴的倒换。
井底车场铺设单开道岔2组,对称单开道岔1组。
每组道岔安装手动扳道器一个。
每组道岔安装5根轨距杆。
平导内距开挖工作面约100m范围设置错车用的第二股道,与第一股道轨间距20cm,错车道前端和尾端设置车辆拦阻器,防车辆溜滑掉道;
为方便错车宜在错车道中部和尾端各设一单开道岔,两组道岔间距离应不少于两台电瓶车加上两节矿车的长度,一般需40m距离。
错车用轨道的前端距掌子面保持约10m距离,以保证电动扒碴机有足够作业空间,并随工作面的延伸及时铺设钢轨跟进。
掌子面处的渡线道岔铺设完毕后,错车道后面的道岔若无其它用途即可拆除。
(2)斜井线路铺设
考虑到斜井运输能力将严重制约着正洞与平导的施工进度,故斜井内宜设置两股道,采用双筒提升机牵引,以减少两条线路间的运输干扰。
两股轨道中心间距为1.7m,轨距900mm。
(3)、地面线路铺设
斜井井口铺设3股轨道,其中两股出碴轨道,一股充电房及施工材料运输轨道。
(4)、轨道维修、养护
斜井轨道要成立养道工班进行检查、维修,使运行线路处于良好状态。
线路两侧掉碴应及时清除。
养道工班要求检查内容:
轨道平顺、直;
轨面、轨距、轨缝、三角坑、轨道中线、错牙偏差以及联结配件等。
4、翻碴台
翻碴台距离井口40m,坡度28%,翻碴台两侧用M7.5浆砌片石砌筑,中间回填土石混合料,翻碴轨道用I16工字钢加工,碎石道床,漏斗采用I16工字钢和钢板焊接加工。
翻碴台布置及作用原理如图5所示
a翻碴台布置图
b翻碴台矿车倒碴图
图5翻碴台设计图
5、通信系统
本系统采用KQ-STX隧道移动通信保障系统实现信息的综合化传输,这是目前对信息综合传输使用较好的井下传输系统,
根据齐岳山隧道荆竹园斜井工地的实际情况,结合漏泄通信系统的特点,本系统在建成后将完成以下主要功能:
(1)、地面操作控制人员和井下现场施工人员能直接进行双向的语音交流,及时迅速地通报情况,避免紧急情况下的事故发生。
(2)、施工人员出入斜井过程中,跟车员能随时随地用手机和地面人员保持话音联络,从而保证了行车的安全。
(3)、可在井下通过对讲机直接指挥地面人员操作提升机的上行、下行或停车,使用方便、直观。
基台具有声光信号,并具有回铃功能。
各种信号相互闭锁,信号具有数码显示记忆功能。
系统与提升机电控系统设有联锁,基台提供的紧急停车联锁触点接口,能将受本机联锁的提升机立即停车,且手动无法启动。
在井底与井口之间、井口与提升机房司机操作台之间,装设直通电话。
6、电视监控系统
根据现场实际情况,采用数字闭路电视录像监控系统,监控中心设在提升机房,本系统的使用能满足如下要求:
(1)、井底矿碴装载起运过程监视。
(2)、矿碴运输出井过程全程监视。
(3)、地面卸碴场全方位监视。
(4)、现场图像记录保存、事后查询要求。
数字录像监控系统分为三个重要的组成部分----前端摄像部分(产生图像的摄像机部分)、中间传输部分、后端显示控制部分。
摄像机应安装在监视目标附近不易受外界损坏的地方,安装位置不应影响现场设备运行和人员正常活动,且其镜头视场内不得有遮挡监视目标的物体。
安装方式为吊顶安装。
在井口、地面卸碴台等部分,采用一体化带夜摄功能的摄像机。
7、管理措施
(1)、组建精干、高效的项目管理机构,全面实施标准化管理,文明施工。
(2)、加强协调、做好各工序间的衔接,保证整个系统的有效运行。
(3)、加强设备的维修、保养工作,提高设备效率。
(4)、建立奖惩制度,提高工作效率。
六、劳动组织
以宜万铁路齐岳山隧道(全长10.8km)、荆竹园斜井(长752m,坡度43%)有轨运输为例,其劳动组织见表1。
表1劳动组织
工序工种人数工作内容备注
1测量5运输系统施工测量持证上岗
2安全员2安全检查持证上岗
3调度员5负责矿车调度
4装碴机司机2装碴及日常保养持证上岗
5电瓶车司机8电瓶车驾驶及日常保养持证上岗
6充电工2电瓶充电及更换
7修理工6各种机械设备的维修保养
8轨道工10铺轨、整道、养护
9电焊工4焊接构件持证上岗
10通风机司机2通风机的操作保养
11抽水工1抽水及日常保养
12提升机司机3提升机操作及日常保养持证上岗
13电视监控1监控整个运输系统
14电子工程师1通信、电视系统维护
15自卸车司机6驾驶自卸车及日常维修保养持证上岗
16电工4各种施工用电持证上岗
17总调度1各工序间协调
七、机具设备(见表2)
表2主要机具设备
序号名称规格型号数量生产厂家备注
1挖掘机PC60-71日本小松
2装载机ZL50C1柳工
3砼输送泵HBT60C1安庆恒特
4提升机2JKZ.5-1.2/201重庆泰丰
5电动葫芦M-52浙江苹阳
6水泵80-50-3152自贡水泵厂
7侧卸式矿车KZ-65江西萍乡
8侧卸式矿车KZ-83江西萍乡
9控制屏800KVA3望江
10控制屏400KVA1望江
11补偿屏800KVA2望江
12补偿屏400KVA1望江
13扒碴机WL160B2三环
14电瓶车CDXT-127六盘水煤机厂
15电瓶5603六盘水煤机厂
16充电机KCA-1001六盘水
17充电机KCA-100/3001西安
18通风机W012.51山西侯马
19内燃发电机组M-D5002韩国
20变压器S9-800/352望江
21变压器S9-400/351望江
22变压器S9-315/351望江
23变压器250KVA2望江
24配电柜250KVA2望江
25电动空压机4L-20/876414工厂
26内燃空压机20m31徐州
27喷锚机HPS-63温州
28自卸车XC32525重庆铁马
29搅拌机JS500×
21河南荥阳
30滚简搅拌机JS3501河南荥阳
31斜井人车XRC10S-9/61焦作重工
八、质量控制
1、参照《铁路轨道施工及验收规范》的规定,铺设轨道轨距允许偏差为+6㎜,-2㎜,相邻轨道中心间距的允许偏差为±
20㎜,轨道方向为直线,用10m弦量的最大矢度不得大于5㎜;
轨面高程允许偏差:
+50㎜,-30㎜;
三角坑允许偏差不得大于5㎜;
钢轨接缝处错牙不得大于2㎜。
2、轨枕:
轨枕布置间距不得大于0.6m,铺设枕木一端应取齐。
3、连接零件:
钉道钉时铁垫板与轨底密贴,道钉浮离2㎜以上纽歪仰俯不得大于12%。
4、混凝土底板道床:
强度等级采用C25,厚度为20㎝,宽度不得小于设计。
5、道岔:
岔心位置按设计要求铺设。
轨距允许偏差:
尖轨尖端处为±
1㎜,其余各部分为+3㎜,-2㎜。
道岔导曲线根据需要超高设置不大于6㎜的超高,在曲线内按不大于2%坡递减顺接。
导曲线支距允许偏差为±
3㎜。
6、翻碴坑处龙门吊的焊接要达到焊接标准,做到焊缝饱满。
电动葫芦安装的走行机构按要求安装,严格检查螺丝的松紧程度,以及要求的活动间隙。
7、对参加施工的全体人员进行质量教育,经培训合格才准许上岗,特种作业岗位持证上岗。
九、安全措施
建立健全安全管理各项规章制度,项目部设专职安全负责人,监督检查各种安全制度的实施。
进行全员安全教育,提高安全意识;
制定重大安全事故应急预案,针对长大隧道斜井有轨运输的特点,制定有轨运输规则。
(一)、提升机司机岗位职责:
1、提升机司机操作要集中思想,谨慎操作,做到启动稳,停车准,在操作中严格执行“二不开”(即信号不明确不开;
启动状态不正常不开),“五注意”(即注意电压、电流是否正常;
注意制动闸是否可靠;
注意深度指示器批示是否正确;
注意钢丝绳排列是否整齐;
注意润滑系统是否正常),如遇有异常,立即停车汇报检查处理。
2、加强责任心,做到“五严”(即严格执行交接班制;
严格执行操作规程;
严格执行要害场所管理制度;
严格执行巡回检查;
严格执行岗位练兵),“三好”(即设备运转好;
整洁卫生好;
工具管理好),“三勤”(即勤问;
勤看;
勤检查),“三懂、四会”(即懂设备结构、性能、安全设施的作用原理;
会操作、会维修、会保养、会排除故障)。
3、认真填写“四记录”(即交接班记录;
巡回检查记录;
人员进出记录;
运转日志记录)。
(二)、提升机司机安全操作规程
1、提升机司机必须经过教育与培训,经考核合格后,持有地方安全部门颁发的特种作业操作证,方可上岗作业。
2、提升机司机进入提升机房作业前,应检查提升机各部位的安全状态,特别是检查关键部位的制动器(刹车)、各种电器按钮开关、电器线路、油路、设备防护、钢丝绳、卡子等是否处于良好状态,确定安全良好后方可启动。
3、提升机司机操作前,首先应与洞外信号员、洞内信号员进行互通话。
4、提升机司机必须做到信息不明确时,严禁启动提升机运行操作。
5、提升机司机上班时必须严格遵守斜井运行的安全管理规章制度;
服从信号员的信号指挥。
矿车在斜井拉运第一车时,车速应适当缓慢,随后应根据情况加快运行速度。
(三)、轨道、机械设备安全防范措施
1、斜井井身每隔10m,安设直径200㎜地滚,井口变坡点设直径320㎜大地滚。
2、井口处设2个挡车器,挡车器必须经常处于正位关闭状态,放车时方可打开,同时设专职人员加强井口、井底联系。
3、井身设置组车器4个。
4、侧卸式轨行矿车设断绳保险器,即在钢轨轨腰钻孔穿φ24钢丝绳,以备发生断绳脱钩时,抓钩自动落下,钩住钢丝绳,不使车辆下滑。
5、井身每隔10m,在轨枕下部两端各打眼,插入φ22钢钎,长度50㎝,轨枕之间用撑木撑好,以防止轨枕下滑。
对所有机械设备、机具、钢丝绳等定期检查、维修。
一十、环境保护措施
1、采取湿式钻眼、松动水压爆破和洒水等措施,来降低粉尘,洞内作业人员配发防尘面具和防粉尘刺激皮肤的手套。
2、污水处理应本着因地制宜,工艺简单,易于操作,有利于施工等选择措施。
在井口外建六座6m3、一座20m3污水池待污水沉淀达到排放标准后排出。
3、设备应优先采用低噪声设备型号。
对于固定安装设备基础宜埋入半地下,并铺设砂石垫层以减轻震动影响。
十一、效益分析
1、传统摘挂作业的出碴方法,每班作业人员需用5名(1名调度,两侧各2名摘挂人员),改成不摘挂作业后,每班仅需2人,一日三班,按平均月工资1000元/人计,每月节约工费0.9万元左右,每年节约工费10.8万元。
2、井底车场翻碴坑的设计,保障了出碴安全,提高了出碴效率,缩短了循环时间,加快了施工进度,取得了良好的经济效益和社会效益。
十二、工程实例
宜万铁路齐岳山隧道全长10528m,为开辟施工工作面,加快施工进度,在隧道线路右侧设置一座斜井,斜井与线路相交于DK367+521里程处,与隧道中线平面交角28°
、斜井坡度43%,斜井全长752.2m,其中井身长692.2m,井底车场长60m,车场断面宽9.5M,高5.3M。
斜井担负正洞和平导3365m的施工任务,在没有任何干扰的正常出碴的情况下,曾创出了15车/小时的出碴纪录。
在施工生产中获到了较好的效果,取得良好的经济效益。
铁道部部领导、铁道部宜万总指领导视查工地后,都认为该运输系统的设计有新意,同时解决了安全、工期、劳动强度、作业方便、经济效益等主要问题。
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