隧道出渣设备配置计算

隧道出渣设备配置计算吉小库工程简介：太中银铁路横山隧道2#斜井全长734米，负责承担正洞DK337+900～DK339+730段和DK337+900～DK337+245段的施工，预计承担正洞施工任务2485m。2#斜井与主线左线线路平面交角由原设计40°调整为42°，纵坡由原设计8%调整为9.5%，采用无轨运输，线路交会于DK337+900，地质情况分别为：新黄土、老黄土、砂岩。关键词：隧道出碴设备配置隧道工程出渣是隧道施工的关键工序，特别是出碴时间，往往是影响下部工序的瓶颈，是影响工序循环的重要因素，而出碴时间与装碴、运碴设备的配置息息相关，装碴、运碴设备配置是否合理，直接决定出渣时间，所以必须进行出碴设备配置的优化设计和计算，才能合理利用资源，发挥现有设备的最大效能。现就太中银铁路横山隧道2#斜井工区为例，对出渣设备配置、出碴时间等探讨如下：一、计算公式1、单循环爆破后石碴量计算Z=R*△*L*S其中：Z—单循环爆破后石碴量（M3）R—岩体松胀系数△—超挖系数L—设计循环进尺（M）S—开挖断面面积（M2）2、出碴设备配置数量计算121***7200TSVVLN=其中：N—出碴设备数量（台）L—运输距离（Km）V1—装载设备铲斗容量（M3）V2—运输设备厢斗容量（M3）S—运输设备速度（Km/h）T1—装载时间（h）3、出碴时间计算11*3600*VTZT=其中；T—出碴时间（h）Z—单循环爆破后石碴量（M3）T1—装载时间（h）V1—装载设备铲斗容量（M3）二、现在以横山隧道2#斜井工区为例说明计算方法：1、首先计算单循环爆破后石碴量：已知R需要根据表中查到岩石的松胀系数为1.6，△超挖系数根据实际计算得为1.1，L设计循环进尺为2.5米，S开挖面积根据图纸计算得到为116平方米（底部仰拱未一次开挖到位），则：Z=R*△*L*S=1.6*1.1*2.5*116=501.6M3即：每个单循环爆破后的石碴量（松散方）为501.6M3。2、出碴运输车辆需配置数量计算为：L运输距离从喇叭口到弃碴场为0.85KM，V1装载设备采用日立230挖掘机，铲斗容量为：1M3，V2运输设备采用双桥自卸车，厢斗容量为12M3，S—运输设备速度根据实际只能达到10Km/h，T1—装载时间根据现场实际计时装一斗平均22秒钟，则3.222*10*121*85.07200**VV*L7200N121===TS台即在太中银铁路横山隧道2#斜井工区喇叭口完成出碴，1台挖掘机装载石碴，必须配置出碴自卸车最少3台。为了保证施工生产的连续，考虑设备的故障，需配备自卸车4台。3、出碴时间的计算：按单循环爆破的方量，用挖掘机装碴，3台自卸车出碴计算如下，Z按1计算的方量为501.6M3，T1同上装载时间，V1是挖掘机装载容量为1M3，则小时06.31*360022*501.6*3600*T11===VTZ即：在太中银铁路横山隧道2#斜井工区喇叭口处按进尺2.5M开挖，出碴设备配置按装载设备日立230挖掘机一台，出碴自卸车配置4台双桥陕汽奥龙，出渣时间最快需要3.06小时。式中可以看出要压缩出碴时间，循环进尺不变的情况下，配备大型大功率的装碴设备，缩短每次装车T1，增大每斗容量V1，既可大大缩短出碴时间T。隧道的快速施工主要在于装运碴设备的配置和管理上，在设备配置上不仅要体现设备的先进性和稳定性，更重要的要体现配套的合理性，按照以上3个公式计算出的数据，经和现场统计和现场考察均在控制之内。所以，为了合理配置机械设备，必须要提前优化计算最能发挥效益的设备配置数量、规格。从2公式中也可以反推，根据现有的出渣车辆配置或选择合理的装载设备。从3公式中我们可以看出装载设备的数量、能力很大程度上决定着出碴时间，同时可以按照工程工序要求的时间来选用什么样的装载设备。