梅岭关隧道有轨运输施工方案

1梅岭关隧道有轨运输施工方案一、概况本隧道进口平导工区承担进口正洞4546.5m及进口平导3128m的施工任务，平导中线与隧道线路左线的平面距离为30m；出口平导工区承担出口正洞832m及出口平导2569m的施工任务，出口工区承担正洞2896.5m的施工任务，平导中线与隧道线路左线的平面距离为30m。进口正洞开挖进度最高指标为140m/月，进口平导开挖进度最高指标为250m/月。线路坡度为5‰。根据深孔测试资料，DK607+800～DK610+050、DK613+350～DK614+950段为高瓦斯段落，其余为低瓦斯隧道段落。高瓦斯隧道应采用有轨运输。二、每一循环所需出碴量1、正洞所需出碴量设计要求最大月进尺140m/月。计算断面按照铺底以上考虑，每天2个循环、每一循环进尺2.5m，每一循环所需出碴数量为：120m3/延米×1.6×2.5m=480m3。2、平导所需出碴量设计要求最大月进尺250m/月。计算断面按照全断面考虑，每天3个循环、每一循环进尺3.0m，每一循环所需出碴数量为：30m3/延米×1.6×3.0m=144m3。按照每循环出碴时间均不超过3小时考虑。三、有轨运输总体施工方案由于进口正洞桥台进洞，洞外没有可供隧道使用的场地，正洞的运输均通过进口平导进行。在平导进口段铺设三车道、1#横通道段铺设二车道，其洞身断面尺寸应满足布置车道的要求。2在平导内铺设单车道，错车道位置设置会车线，铺底施工段设置栈桥，挖装机装碴，电瓶车牵引梭矿出碴。采用电瓶车牵引混凝土罐车运送混凝土。在正洞内铺设双车道，仰拱（或铺底）施工段设置栈桥，在衬砌台车处、栈桥后方各设置1组浮放道岔。装载机装碴，电瓶车牵引梭矿出碴。采用电瓶车牵引混凝土罐车运送混凝土。洞外设平导卸碴专线、正洞卸碴专线、停车专线、检修专线、充电专线、混凝土材料运输专线。详见进口有轨运输平面布置示意图、出口有轨运输平面布置示意图。四、设备配套原则配套设备的生产能力应满足正洞及平导工区施工进度的要求；配套设备的数量应满足循环作业规定出碴时间的需要；主要的设备按25%进行备用。装载机、挖装机、梭矿车、电瓶车、人车、混凝土罐车等机械设备均采用防爆型。五、有轨运输出碴机械车辆正洞：采用50侧翻装载机装碴，12t电瓶车牵引CKSB-14梭矿出碴。平导：采用160挖装机装碴，采用12t电瓶车牵引CKSB-14梭矿出碴。六、轨道结构设计参数轨道采用P43kg/m钢轨，采用9号道岔。轨距采用900mm。轨枕：在洞外和洞内未铺底地段铺设木枕，1250根/km；在洞内已经完成铺底地段铺设钢枕，钢枕采用I18工字钢，间距为80cm。七、正洞装运设备的确定1、已知参数选用12t电瓶车，S14m3梭矿，2节梭矿组成一列。最长运距约5.0km，平均运距约2.5km。列车正常行驶速度12km/h，过岔5km/h。32、50侧翻装载机选用2台50侧翻装载机同时装碴，能满足3小时内出完碴的要求。3、每循环装车数量矿车有效容积为14m3，2辆组列理论容积为28m3，装满系数以100%计算，则Nc=V/(1.0Vc)=480/(1.0×28)=17.1,取17列(车)，即每循环需出17列车碴。式中：V------每循环出碴量Vc-----每列矿车标定容量。4、需要的矿车数量根据前述已知条件，可以计算出：平均单程行走时间t1=5000/2/12000×60=12.5min，途中过道岔及调车时间t2=8min。往返一趟需要时间为t3=2(t1+t2)=2×20.5=41min。一列车的装碴时间约10分钟，卸碴时间约10分钟，装、卸时间t4=10+10=20min。平均拉出一列碴车的时间为t5=t3+t4=41+20=61min。若按6列车考虑,每一列车往返3趟即可在3小时内完成出碴任务。正洞需要梭矿车数量：6×2×（1+0.25）=15节。正洞需要电瓶车数量：6×（1+0.25）=7.5，取8辆。5、电瓶车牵引力检算根据公式：PRjPQpicsc35110100014式中Qc—机车牵引重量值(t)；ψs—起动时粘着系数，取ψs=0.2；Pc,P—分别为粘着重和机车自重，一般取Pc=P，12t；ω1—重车起动时的基本阻力(kg/t)，取ω1=7.5kg/t；ωi—坡度阻力(kg/t)，取最大纵坡千分数的绝对值，本隧道为0.005；R—曲线半径(m)，轨道最小曲线半径30m；jp—起动加速度(m/s2),一般取jp=0.03m/s2。电瓶车牵引力：Qc=(1000×0.2×12)/(7.5+5+3.3+6.4)-12=96.1t电瓶车所牵引矿车重量：2×14×1.0×2.5/1.6=43.8t.根据牵引重量与列车编组重量计算，96.1t＞43.8t，选定12t电瓶车，能满足隧道坡度段安全运行的要求。6、电瓶车制动检算在最大坡度5‰时机车的制动距离：该机车在5‰的坡道上牵引重车以12km/h的速度重载下行时，要求制动距离不大于40m。制动距离Sm=Sn+SK其中：Sn——空走距离；SK——有效制动距离①空走距离Sn式中VH——制动初速度，为12公里/小时；tn——空走时间,紧急制动时tn按8秒计算；则Sn=（128）/3.6=26.7（米）②有效制动距离SKSK=)(6.3米nHntVSKmnnibVV0212)(17.45式中Vn——制动初速（公里/小时）,取12km/h；Vn+1——制动末速（公里/小时），取0km/h；bm——列车单位制动力（公斤/吨），闸瓦换算摩擦系数ψKP=0.28，bm=1000δ列ψKP=10000.300.28=84（公斤/吨）；ωο——列车单位基本阻力（公斤/吨），平均速度VP=（Vn+Vn+1）/2=（12+0）/2=6(公里/小时),ωο=1.17+0.00196VP+0.00022VP2=1.17+0.001966+0.0002262=1.19（公斤/吨）Ki——加算坡度值（千分数），取5；则SK=6.7米所以当紧急制动时：制动距离Sm1=Sn1+SK=26.7+6.7=33.4(米)40（米）,满足要求。7、人车配置配置2节乘人车，供上下班、送饭及检查人员乘坐等使用，不单独配置电瓶车。8、混凝土、材料等运送设备配置配置2台15t平板车,运送钢筋、钢轨等材料,不单独考虑电瓶车,也不考虑备用量。配置2个12t电瓶车、6个10m3的混凝土输送罐车（含配套板车），其中备用2个。一个电瓶车牵引2个混凝土罐车，2列车即可满足混凝土运输需要。出碴运输已经考虑了电瓶车的备用，不再单独考虑输送混凝土电瓶车的备用。西秦岭隧道、中天山隧道均使用了成都天创公司生产的10m3的混凝土输送罐车（含配套板车），施工单位反映效果不错。69、正洞装运设备统计正洞有轨运输设备统计表设备名称设备型号所需数量备注装载机50侧2不考虑备用梭矿车S14m315其中3节备用电瓶车12t8+2=10其中6辆供出碴使用、2辆供混凝土运输使用、2辆备用人车220-30人/节混凝土罐车10m36罐车与板车配套，其中2个备用平板车15t2台浮放道岔2装载机、梭矿车、电瓶车、混凝土罐车均采用防爆型八、平导装运设备的确定1、已知参数选用12t电瓶车，S14m3梭矿，2节梭矿车组成一列。最长运距约3.6km，平均运距1.8km。列车正常行驶速度12km/h，过岔5km/h。2、160履带式挖装机能力的效核160履带式挖装机设计生产能力为160m3/h，考虑到各种干扰因素，装碴能力按设计生产能力的40%计算，则As=160×40%=64m3/h，144/64=2.25h。计算得知，平导选用1台160履带式挖装机就能满足装碴要求。3、每循环装车数量矿车有效容积为14m3，2辆组列理论容积为28m3，装满系数若以0.85计算，则Nc=V/(0.85Vc)=144/(0.85×28)=6.05取6列(车)，即每循环需出6列车碴。式中：V------每循环出碴量Vc-----每列矿车标定容量。74、需要的矿车数量根据前述已知条件，可以计算出：平均单程行走时间t1=3600/2/12000×60=9min，途中过道岔及调车时间t2=8min。往返一趟需要时间为t3=2(t1+t2)=2×17=34min。装满一列车需0.85×28×60/64=22分钟，卸碴一列车要10分钟，装卸时间t4=22+10=32min。平均拉出一列碴车的时间为t5=t3+t4=34+32=66min。若按3列车考虑,每一列车往返2趟即可在3小时内完成出碴任务。平导需要梭矿车数量：3×2×（1+0.25）=7.5节，取8节。平导需要电瓶车数量：3×（1+0.25）=3.75，取4辆。5、电瓶车牵引力检算12t型电瓶车能满足平导牵引2节矿车的要求。6、电瓶车制动检算12t型电瓶车制动能够满足平导牵引2节矿车的要求。7、人车配置配置2节乘人车，供上下班、送饭及检查人员乘坐等使用，不再单独配置电瓶车。8、混凝土、材料等运送设备配置配置2台15t平板车,运送钢筋、钢轨等材料,不单独考虑电瓶车,也不考虑备用车。平导与正洞共用同一套混凝土运输设备，不再单独考虑配置。89、平导装运设备统计平导有轨运输设备统计表设备名称设备型号所需数量备注挖装机1601梭矿车S14m38其中2节备用电瓶车12t4人车220-30人/节平板车15t2台挖装机、梭矿车、电瓶车均采用防爆型；平导进入正洞施工时，设备配置应按照正洞施工考虑。九、洞外调车设备、充电设备在洞外配置1台12t电瓶车，供洞外调车使用；在充电专线布置一间充电室，充电设备要能满足至少8套电瓶同时充电的需要。十、进口工区有轨运输设备汇总进口工区有轨运输设备汇总表设备名称设备型号单位数量备注装载机50侧台2不考虑备用梭矿车S14m3台23其中正洞12台、平导6台、5台备用电瓶车12t台15其中正洞8台、平导4台、洞外调车1台辆、运送混凝土2台人车台4正洞、平导各2台混凝土罐车10m3台6罐车与板车配套，其中2个备用平板车15t台4正洞、平导各2台挖装机160台1充电装置套1满足至少8套电瓶同时充电浮放道岔幅2正洞内用电动葫芦5t台2充电室用蒸馏水发生器300W台2蓄电池用装载机、挖装机、梭矿车、电瓶车、混凝土罐车均采用防爆型说明：本汇总表电瓶车数量考虑一台电瓶车牵引二台梭矿。如果一台电瓶车牵引一台梭矿，则电瓶车的数量增加近一倍；我们建议采用一台电瓶车牵引二台梭矿的方案。十一、有轨运输人员配置9进口端有轨运输作业人员配置表（一班）工种数量（人）职责说明电瓶车司机12电瓶车驾驶、保养正洞6人，平导4人，混凝土罐车、洞外调车及人车2人装载机司机2正洞装碴挖装机司机1平导装碴扳道员4扳道岔及其维护洞外2人，正洞内浮放道岔个1人充电工2电瓶箱充电、制作蒸馏水包括正洞、平导修理工4修理电瓶车、梭矿及罐车等包括正洞、平导梭矿引导员4梭矿引导、洞内扳道岔只考虑平导养道工10铺轨、接轨、养道包括正洞、平导内的铺轨、接轨、养道，洞外轨道、道岔的养护调度1洞内、洞外车辆调配本班管理人合计40本表为一个工班的作业人员配置，出口端有轨运输人员配置与此相同。十二、有轨运输安全注意事项1、本隧道为高瓦斯隧道，必须使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车，或矿用防爆柴油机车。2、机车司机必须按照信号指令行车，在开车前必须发出开车信号。机车运行中，严禁将头或身体探出车外。司机离开座位时，必须切断电动机电源，将控制手把取下，扳紧车闸，但不得关闭车灯。3、必须定期检修机车和矿车，并经常检查，发现隐患及时处理。机车的闸、灯、警铃（喇叭）、连接装置和撒砂装置，任何一项不正常或防爆部分失去防爆性能时，都不得使用该机车。4、采用矿用防爆型柴油动力装置时，要遵守下列规定：排气口的排气温度不得超过70℃，其表面温度不得超过150℃。10排出的各种有害气体被巷道风流稀释后，其浓度必须符合《煤矿安全规程第一百条》的规定。各部件不得用铝合金制造，适用的非金属材料应具有阻燃和抗静电性能。油箱的最大容量不得超过8h的用油量。燃油的闪点应高于70℃。必须