1、UDC P 中华人民共和国行业标准TB TB 10109-95 铁路隧道辅助坑道技术规范Technical code for service gallery 。frail way tunnel 199501-11 发布1995-04-01 实施中华人民共和国铁道部发布铁路隧道辅助坑道技术规范条文说明本条文说明东对重点条文的编制依据,存在的问题,以及在执行中应注意的事项等予以说明。为丁减少篇幅,只列条文号,未抄录原条文。1. O. 1 在40余年我国铁路隧道建设过程中,由于施工和运营需要,各种类型的辅助坑道均作过尝试,并取得一定的经验。为了更有效地发挥各类辅助坑道在施工和运营中的作用,在总结经验
2、的基础上,统一技术标准,故制订本规范。1.0.4 铁路隧道辅助坑道主要根据隧道长度、工期和运营需要,结合地形、地质、水文条件,按施工通风、运营通风、超前探水及排水和防灾等方面的要求,进行技术经济比较,综合考虑设置。并针对具体隧道工程特点,经充分论证确定设置辅助坑道的类型与数量。1.0.5 长隧道或多线隧道应根据施工和运营需要选用不同类型的辅助坑道。长隧道施工,往往工期为主要制约因素,由于增设了辅助坑道,可增加工作面,达到长隧短做,加快施工进度,满足工期要求。解决隧道在施工中因塌方影响工期,可采用增设迂回导坑等措施,或利用平行导坑探测前方不良地质及水文情况,以便采取措施,安全、顺利通过,利于争取
3、工期。满足运营期间,由于通风、排水或防灾等要求,可设置不同类型的辅助坑道,保证运输畅通。1. O. 6 各类辅助坑道的净空要按运输提升和使用要求拟定。凡兼顾运营期间服务者,除应满足使用要求外,尚应符合施工阶段运输提升需要;运营期间元使用要求,仅为施工阶段服务者,应满足运39 输提升设备、通风管道及安全间隙的要求。1. O. 7 根据各类辅助坑道在施工、运营期间的服务性质,确定其设置和处理原则,共分两种情况:(1)按设计要求兼作运营期间服务坑道者,如作为运营期间通风、排水和防灾害的通道使用时,应按永久性建筑物设置,符合使用要求,并做好排水系统。(2)运营期间无使用要求,仅为施工服务者,应本着固本
4、简末的原则,在保证隧道安全的条件下,节省工程投资,并按下列原则处理:各型支护结构在施王期间要有一定的安全度,确保施工安全;在洞(井)口端及辅助坑道与正洞连接段关键部位,在适当长度内应作永久性支护;同时,在洞(井)身位于软弱围岩段或漏水严重地段,支护结构要因地制宜采取加强措施;作好洞(井)身排水系统。以往的教训告诫我们,由于辅助坑道在运营期间不予利用,造成洞(井)身排水不畅或积水严重,引起塌方,甚至威胁隧道安全者甚多,因此,应作好洞(井)身排水系统;为了便于在运营期间进出辅助坑道检查、维修和安全的需要,应在洞(井)口端加设钢架门,竖井应设井帽、钢架门及安全防护网格架等;为安全计,可考虑在洞(井)
5、口端或辅助坑道与正洞连接段采取封闭措施,如用浆砌片石砌筑等,但封闭段要注意排水通畅。1.0.8 在拟定各类辅助坑道洞(井)口位置、施工场地布置及弃碴处理等,往往与农田、水利有着密切关系,如有处置不当将会给农田、水利带来定影响。因此,在考虑上述问题时定要注意不占良田、少占农田、防止弃碴堵塞河道、沟渠、道路交通,要避免影响农田、水利和人民生活用水,同时,还应采取弃碴造田,恢复水源等补救措施。1.0.10 条文中所指尚应符合的国家和铁道部现行的有关标准40 主要有:(1 )(铁路隧道设计规范)(TBJ3-85); (2)(铁路隧道施工规范)(TBJ204-86); (3)(铁路隧道施工技术安全规则)
6、(TB404-87); (4)(铁路线路设计规范)(GBJ90-85); (5 )(矿山井巷工程施工及验收规范)(GBJ213-90); (6刘海凝土结构设计规范)(GBJlO-89); ( 7)(钢结构设计规范)(GBJl7- 88) ; (8月室外排水设计规范)(GBJl4-87); (9 )(锚杆喷射氓凝土支护技术规范)(GBJ86-88)。3.1.1 辅助坑道勘测资料是设计和施工的依据,也是隧道勘测资料的组成部分。过去,由于对辅助坑道的勘测工作重视不够,勘测资料收集不完善,特别是地质描述不甚清楚,因而造成一些辅助坑道没有起到应有的作用,造成一定的损失,延误了工期,增加了工程费用,故作本
7、条规定。3.1.2 特长隧道及长隧道的斜井、竖井一般较长、较深,随之提升设备也较复杂,提升设备的安装及转载要求一定的井口场地,以满足提升能力的要求,故要求井口应有布置提升系统的场地条件。斜井、竖井井口高程高,-旦洪水灌入井口,其后果不难设想。故要求井口高程应满足防洪要求。3.2.1 辅助坑道位置选择时,应选在稳定地层中,避免穿过工程地质、水文地质复杂和严重不良地质地段。但自然界毕竟是多样的和复杂的,因此,在某些情况,如i或特长隧道因工期及通风、排水需要在较差的地质地段设置辅助坑道,还应全面考虑,当技术上可行,经济上合理,也可穿过较复杂的地质地段,但应做到情况明,措施得力,通过较详细的技术经济比
8、较确定。3.2.2 横洞是各类辅助坑道中最方便实用、造价低、设备简单,且正洞工作面的施工进度指标系数最高的一种。但在选用时要特别注意弃碴防护,避免弃碴阻塞河道,危害下游农田及水利设施。3.2.3 设置平行导坑的主要目的是减少工序干扰,解决通风、排41 水、出碴运输加快施工进度并为正洞施工探明地质情况,故条文规定对于不预留第二线的隧道,平行导坑应设在地下水发育或出暗运输方便的一侧。平行导坑的长度应根据施工组织设计确定,在特殊条件下应根据需要设置,如地下水集中地段或有瓦斯涌出地段等在靠隧道中部,此时可适当增长,以解决主要矛盾。平行导坑与隧道的净距采用1520m,在一般的围岩中是可行的,当地质条件不
9、好时,应选用较大的净距,以策安全。3.2.4 设置斜井的主要日的是开辟工作面、缩短工期,因此,选择斜井位置时首先要考虑整个隧道的均衡施工,保证采用斜井施工,达到缩短工期的目的。斜井长度由技术经济比较确定,一般情况下,长隧道的斜井长度不宜大于500m,否则所需要的提升设备要增大,工程造价要提高,运输安装困难,不经济。斜井长度不大于500m、倾角不大于250时,采用2m直径的提升机、4m3侧卸式矿车、双钩提升,提升能力可满足较高施工进度的需要。特长隧道的斜井长度不宜大于900m,原因如上述。当斜井长度不大于900m、倾角不大于25。时,采用2.5m直径的提升机、4m3或6m3侧卸式矿车、双钩提升,
10、提升能力可满足较高施工进度的需要。3.2.5 竖井深度主要受地形条件控制。条件许可时设置简易竖井最好,简易竖井深度宜小于40m,采用吊桶提升,可不设置稳绳,井架可采用三用架或龙门架,施工方便易行。坚井深度在200m以内时,可选用冶金系统的2号单层罐笼,0.7m3矿车出碴,2m直径提升机、钢丝绳罐道等较轻型配套设备,另外从施E排水考虑可采用一级泵站排水,其排水管路及法兰盘接头也较轻便,施工方便、安全性能可靠。特长隧道竖井深度要求小于400m,其理由是:(1)选用2.5m直径的提升机,1.7m3矿车及配套罐笼出碴,提升能力可满足双线铁路隧道施王进度要求。若竖井深度大于450m,则需改42 用3m直
11、径的提升机,直径3m提升机比直径2.5m提升机耗电量大,总重增加52%,最大件重1.5倍,复杂程度将增加很多。(2)400m以内的深竖井选用两级排水比较方便,安全度较大。竖井穿过含水的砂层或卵砾石地层,易产生流砂事故,若不可避免时,应采用预注浆加固地层,使砂层固结,防止流砂事故产生,这样就将增加工期和造价。故条文规定坚井宜避免穿过含水的砂层及卵砾石地层。竖井设在隧道中线顶部有不少缺点,如施工时调车不便、不安全、支护结构不易处理等,故要求竖井设在隧道一侧。竖井与隧道的净距应依地质情况确定,条文规定1520m,主要是从结构受力和安全上考虑的。3.3.1 横洞和斜井的铀线与隧道中线的交角大小是根据地
12、形、地质条件及其本身的参数确定的,正交时应设连接通道,斜交时可为任意角度,若交角过大或过小时,也应采用连接通道与隧道连接。连接通道与隧道中线交角宜选用400450,这是从支护结构受力和出碴运输两方面考虑的,因连接通道与隧道相接处必然形成喇叭口状,其交角过小,连接处跨度增大,对围岩稳定不利,当地质条件较差时,容易发生拥塌,支护结构不易构筑z其交角过大,因转弯过急,运输车辆在运行中易发生掉道,同时受连接曲线半径影响,需要将轨道内移,造成内侧岩体大量切削,连接处跨度同样有所增加,仍然不利于围岩的稳定,故根据多年来施工实践经验,条文提出上述角度范围。平行导坑与隧道间横通道的交角亦是根据上述原因规定的。
13、竖井不设在隧道中线上时,其井下与隧道之间宜设双侧连接通道,以方便调车。若设单侧连接通道,进、出罐笼的车辆同在一侧,操作不便,且不安全,并增加了辅助时间,大大降低了提升能力。平行导坑横通道设置的间距主要应从地质条件、施工组织设计及施工机械化程度等因素,并结合避车洞的布置确定。若地质条43 件好,施工机械化程度高,民间距可根据施工组织设计情况选用240m甚至360moJ怪地t(h条件较差,施E机械化程度较低,其间距可用120m、150m寺。间距大,王程量省,从而可降低造价;1可距小则反之。条文规定不宜小于120m是根据各施工工序及通风、排水方便提出的。3.3.2 横洞纵断面是根据一般的排水坡度要求
14、和有利于重车下坡运行而规定的。平行导坑底部高程低于隧道底面高程O.20. 6m可使横通道的纵坡由隧道向平行导坑为下坡,有利于正桐水流向平行导坑排除,并有利于重车F坡运行出碴。但由于横通道两端需设反|句曲线,且两端均需铺设道岔,坡度不宜太大,太大时下坡易使车辆溜车掉道,上坡可能超过机车牵引限坡。为有利于排水,其坡度不应小于3%0。斜井倾角大小主要取决于提升方式。从大瑶山隧道滑石排2号斜井采用胶带输送机提升的实际情况看,斜井采用国产DX型钢绳芯带式输送机,实际倾角为15040,输送石碴效果很好,且该机型技术参数为:矿石粒径。350mm,向上提升可采用140160 ;同时铁路隧道施工斜井纯属临时工程
15、,服务年限短,在安全可靠的前提下,采用较大的允许倾角,可缩短斜井长度,节约工程投资。条文规定胶带输送机提升不得大于15。是从安全角度考虑,并与铁道部现行铁路隧道设计规范取得一致。条文中粪斗提升不得大于350,矿车提升不得大于250,斜井井身纵断面不宜变坡,井身每隔3050m可设一个躲避洞,均根据铁道部现行铁路隧道设计规范制订。为适应井下摘挂钩及调车作业的需要,条文规定矿车提升的斜井井底应设平坡段。为使提升平顺,避免车辆掉道事故发生,条文规定井口和井底变坡点应设竖曲线,有轨运输的竖曲线半径宜采用1220m。3.3.3 辅助坑道横断面的净空高度一般由装碴机动作高度加上安全间隙控制或者由通过的大型机
16、械设备加安全间隙控制,有时44 是通行车辆加通风管及安全间隙控制。净空宽度一般由最宽运行车辆、人行道、管线宽度及安全间隙控制,有时也是通过大型设备宽度加安全间隙控制。4.1.1 洞门的作用在于支撑辅助坑道边仰坡、拦截仰坡上的少量剥落、掉块、并将仰坡的水引离辅助坑道,以保障洞(井)口的安全畅通。般情况下,洞(井)口应修建洞门;对于完整不易风化的硬岩或采用喷锚加固的洞口,可只做洞门框。4.1.2 洞门结构形式应力求简单、因地制宜,适应洞口地形、地质等要求。岩层较好时可采用端墙式,岩层较差时可采用翼墙式,地面横坡稍大或一侧地形突出时可采用台阶式。斜交洞口衬砌受力情况比较复杂,施工比较麻烦,斜交洞门的
17、端墙与辅助坑道中线的交角越小,对洞口段衬砌受力和施工安全越不利,故条文规定N类及以上围岩采用斜交洞门时,其端墙与辅助坑道中线的交角不应小于450。4.1.3 洞门端墙宜高出仰坡坡脚O.5m系采用修建隧道洞门的经验数据。洞门端墙与仰坡之间水沟的沟底至衬砌拱顶外缘的高度不宜小于O.5m,主要考虑到辅助坑道断面一般较小,洞门是临时工程,使用年限短,故较隧道洞门的要求低。为了减少洞门顶水沟的不利影响,水沟底如有填土应紧密开实,洞顶仰坡土石有剥落可能时,坡面应清理加固。4.1.4 为了洞口的安全稳定,洞门端墙、翼墙和洞口挡墙的基础必须置于稳固地基上,并埋入地面下一定深度。要求地基稳固不一定单纯加深基础,
18、应认真清除基底废碴或采用真他加固措施。在冻土上设置基础时,基础应埋入冻结线以下或采用其他措施,以防地基冻胀造成洞门的开裂或损坏。4.1.5 洞(井)口是辅助坑道的咽喉,不及早胞工洞门,边仰坡暴露时间过长,会发生明方落石,危及安全,干扰运输,严重时将降低辅助坑道的使用价值,故要求洞门及早施E。为增强洞口建筑的稳45 定性,洞门端墙应与拱墙衬砌同时施工,连成整体。4.2.1 竖井井口多处在松散表土层或风化岩层内,一般还要承受井架、提升设备、运输设备等传递的荷载,修建锁口圈是必要的。锁口圈系井颈的头部,是地上与地下坑道联系的咽喉,为了井口的稳定和安全,应采用混凝土或钢筋混凝土灌筑。4.2.2 为防止
19、地面松士、碎石、杂物等及地表水从井口进入井内,竖井锁口圈应高出地面不小于Q.25m,或灌筑环形挡墙,并做好井口场地排水沟。4.2.3 锁口圈与井颈是一个整体,施工时应整体灌筑。当锁口圈作为井架基础时,应与井架结构连成整体,进行整体设计,同时施工,以确保井架使用和提升运输的安全。5.1.1 辅助坑道支护类型常用木、钢、钢木混合、棍凝土或钢筋混凝土等构件支护和喷锚支护。构件支护系点支护,只起临时支撑作用,需要增设模筑?昆凝土才能形成永入性支护,喷锚支护可用作永久性支护,也可用作永久性支护的初期支护,具有灵活、简便、工序少、施工空间大、安全可靠等优点,故应优先采用。辅助坑道被用作泄水洞、运营通风道等
20、,虽然在施工阶段是辅助坑道,但就其实际的使用要求是永久性工程,故应按永久性工程及通风、世水的使用要求设衬砌。5.1.2 辅助坑道洞口、岔洞处及与正洞连接段,围岩临空面多,经施工多次扰动,物理力学性能下降,应力集中,地下水容易侵入,使支护结构受力复杂化,是辅助坑道的薄弱环节,应采用加强支护措施。本条各款所作规定是为了提高洞(井)口支护的强度和整体性。5.1.3 辅助坑道内两种围岩交接地段,是围岩较差向围岩较好过渡的地段,过渡地段长度一般为35mo因此,规定围岩较差地段的支护结构应向围岩较好地段延伸,其长度不得小于5m。5.1.4 位于软硬地层分界处的衬砌,因承受不同的圃岩压力,易产生不均组m降,
21、使衬砌断面产生应力集中而开裂破坏。因此,规定软硬地层分界处衬砌宜设沉降缝。46 5.1.5 不设仰拱的辅助坑道,为了防止道床发生病害,确保运输和车辆通行安全可靠,宜做铺底。5.2.1 横洞、平行导坑及斜井喷锚支护参数主要根据围岩类别、坑道宽度确定。表5.2. 1是按国标锚杆喷射混凝土支护技术规范和部标铁路隧道设计规范的有关规定及一般辅助坑道宽度三5m支护要求拟定的。此表同时参考了国内一些工程实例,如大瑶山隧道、军都山隧道及云台山隧道辅助坑道的支护参数,并参照国外同类资料类比拟定,具有一定的实用性。由于工程情况千变万化,在施工过程中,应根据量泪tl资料进行适当修正和补充。5.2.2 横洞、平行导
22、坑及斜井衬砌常用喷锚衬砌、模筑?昆凝土衬砌、复合衬砌等类型。喷锚衬砌作为衬砌的一种类型,喷锚的质量和技术标准应比一般喷锚支护要求高,应用范围亦受到一定的限制,故规定仅适用于地下水不发育,无侵蚀性,并能保证光面爆破效果的N类及以上围岩地段。喷锚衬砌最小厚度定为5cm系按构造要求,当喷射混凝土厚度小于5cm时,石子含量少,容易引起收缩开裂和剥落。模筑?昆凝土衬砌厚度的确定,N类及以上围岩按构造要求并留有一定安全储备,m类及以下围岩应进行承载检算或按工程类比复合衬砌的初期支护可按表5.2.1所列喷锚支护参数选用,取下限。二次衬砌的模筑棍凝土厚度按构造要求并留有一定安全储备确定。5.3.1 表5.3.
23、1是按国标锚杆喷射混凝土支护技术规范结合铁路隧道竖井使用特点拟定的。由于竖井支护不仅承受围岩压力,还要承受井架、装载设备等地面传递的荷载,故规定喷射棍凝土最小厚度为10cm,并限制E类及以下围岩地段不宜采用喷锚支护。5.3.2 竖井用作运营通风井或救灾通道等,应按使用要求设衬砌。47 坚井衬砌应参照相应材料的竖井支护予以加强。喷锚衬砌的喷射?昆凝土厚度宜较喷锚支护增加5cm,模筑揭凝土或钢筋海凝土衬砌厚度宜较模筑I昆凝土或钢筋棍凝土支护增加510cm,砌体衬砌厚度宜较砌体支护增加1020cmo有条件采用喷铺作临时支护的竖井衬砌,其厚度可采用竖井模筑?昆凝土或钢筋混凝土衬砌、砌体衬砌的厚度。表5
24、.3.2竖井复合衬砌初期支护参数是按国标锚杆喷射混凝土支护技术规范有关规定,并参考大瑶山隧道班古哟竖井、深圳梧桐山隧道莲塘、五亩地、伯公助、沙头角竖井等初期支护资料拟定的,有一定的实用价值。5.3.3 设置壁座是为了承托井壁的部分重量,加强井壁与围岩的互相影响,从而产生很大的阻力,提高井壁的承载能力,使竖井支护结构和承载能力同井壁的工作条件和承受的荷载相适应,达到提高竖井支护结构的可靠性和安全度。无壁座灌筑井壁,采用砌体支护时,应先灌筑槐凝土圈梁作承重构件,以利用井壁工作面围岩的推力,加强井壁与围岩的结合,可增加一定的安全系数。5.4.1 辅助坑道交岔点是两个及两个以上坑道的连接部,一般情况下
25、,各坑道不可能同时施工,此处围岩经多次扰动,由于先施工坑道的稳定性受到后施工坑道开挖的影响,应有较强的支护才能保证安全。竖井井身与井底车场连接处不仅坑道断面大,而且地压也大,围岩经多次扰动后稳定性更差,需要较强的支护才能确保结构的稳定与安全。5.4.2 平顶交岔是矩形断面辅助坑道的平面连接部,故除进行般支护外,应设框架。5.4.3 拱顶交岔是拱形断面辅助坑道的平面连接部,应采用渐变或分段加强支护,断面渐变段的支护,可根据断面尺寸和围岩类别比照同类一般坑道支护予以加强,按围岩类别降低12级处理,或增设模筑混凝土衬砌。分离为两个独立的坑道处,其支护可比照同类一般坑道支护48 适当加强,原则上宜将围
26、岩类别降低1级处理。5. 5. 1 辅助坑道的洞室一般由坑道扩宽、加高或分支开拓形成的,同一般坑道没有实质性区别。因此,其支护可参照一般坑道支护,即本规范表5.2.1的要求选用。5.5.2 装载洞室及碴仓、水仓等属于空间结构的特种洞室,结构形式多样,受力复杂,而且同其他坑道、洞室关系密切,相互影响和干扰很大,在进行结构检算时,应根据主要影响因素确定荷载和计算模式,并留有适当的安全储备。一般情况可通过工程类比确定特种洞室的支护结构。5.5.3 装载洞室支护规定采用钢筋混凝土结构,是根据其使用要求和构造特点确定的。5.5.4 碴仓、水仓因使用要求,应采用模筑棍凝土支护。碴仓进、出口联结处受石碴冲击
27、,容易磨损,且难于修复,必要时应增设工字钢或钢轨进行加固。为了碴流畅通,碴仓装卸碴处应敷设钢板,以减小磨阻。6.1.1 为了保证列车正常运行,两列车车体间的安全间隙不应小于O.2m和O.4m。双轨铁路需设置渡线时,宜选用定型渡线道岔。曲线地段线间距应比直线地段加宽。一般情况下,计算的内外加宽值分别不大于O.lm和0.2m,因此,规定曲线地段线间距宜增加0.3mo弃碴装载点及矿车摘挂钩地点两列车车体间的安全间隙,系参照原能摞部1992年版煤矿安全规程第20条制订。6.1.2 车场设计选取适宜的曲线半径既有利于列车的运行,又可避免增大工程。近年来,我国铁路隧道辅助坑道开始使用大容积有转向架的四轴车
28、辆,采用这种车辆时,线路的曲线半径应根据矿车类型和技术参数参照矿山及铁路隧道有关资料选取。6.1.3 斜井井底车场最小竖曲线半径的确定,要保证矿车在通主E坚曲线时两相邻车箱上缘互不相撞,并能保持不小于0.2m的间隙,便于矿车安全运行和摘挂钩作业。根据计算和实践证明,最小49 竖曲线半径应大于车辆轴距的13倍。6.1.4 两曲线连接时,考虑外轨超高和轨距加宽的过渡,需在两曲线段之间设置一定长度的直线段。6.1.5 单开道岔与曲线连接时,考虑、曲线段外轨超高和轨距加宽的过渡,需在道岔与曲线段之间设置一定长度的直线段。6.1.6 警冲标是道岔附近允许停车的最近标志点。当机车或矿车停放在警冲标内方时,
29、另条轨道上运行的列车方可安全通过道岔。6.1.7 车场的通过能力应满足隧道出碴的要求。车场线路平面布置完成后,需计算车场年通过能力,如年备用通过能力小于辅助坑道设计年出碴能力的30%时,应摸清通过能力不足的原因,有针对性地变更设计,使其同辅助坑道的运输提升能力和隧道的施工工期相适应。影响车场通过能力的因素较多。采用电瓶车牵引时,应根据编制的电瓶车在车场内的运行图表,确定列车间隔时间,计算车场年通过能力。6.2.1 矿车提升的斜井井口,在不增大提升能力的前提下,平车场比甩车场具有较大的提升能力和通过能力。故设计斜井井口车场时,宜采用平车场。结合井口斜坡地形选择甩车场形式,可大大减少地面土方工程量
30、,且有利于提升系统的合理布置。6.2.2 井口车场场地应结合各工程的具体情况综合考虑合理布置。不仅要方便调车作业、在保证生产及人员安全的前提下,还要做到方便施工和减少工程量。6.2.3 井口车场应根据作业需要设置各种用途的线路,其有效长度系参考煤炭和冶金矿山资料,并结合铁路隧道辅助坑道车场设计的经验数据制订。6.2.4 线路坡度过大时,电瓶车难以牵引车组上坡运行,且下坡制动困难、不安全、轨道与车辆轮缘磨耗严重。故井口车场纵断面50 根据矿山及隧道施工经验,结合地形条件及作业要求,宜按平坡或小于6%。的坡度设计。6.2.7 斜井和坚井随着井身长度、提升方式、运输设备及施工组织安排的不同,井底车场
31、的布置和规模大小有较大的差别。设计时需要根据运量要求综合考虑,结合井口地形、方便施工、确保安全和经济合理等,尽可能地将辅助性工作和设备安排于地面或利用隧道设置,以减少辅助坑道工程。6.2.8 条文中斜井、竖井井底车场各种线路有效长度,系参考煤炭、冶金及铁路隧道辅助坑道井底车场设计的经验数据制订。6.2.9 采用矿车自溜坡度,可参照煤炭、冶金部门资料计算或通过试验确定。采用电瓶车调车时,坡度不宜大于6%。的机车限坡,也不宜小于3%。的排水坡。6.2.10 钢轨类型的选择与电瓶车质量和矿车容积有关,可见表7.2.3。轻型标准钢轨的规格列于说明表6.2.10。轻型标准铜轨规格说明表6.2.10钢轨类
32、型断面尺寸(mm)断面面积理论质量钢轨长度(kg/m) 高底宽顶宽腰厚(mm2) (kg/m) (m) 18 90 80 40 10 2307 18.06 712 24 107 92 51 10.9 3124 24.46 712 33 120 110 60 12.5 4250 33.29 12.5 一一6.2.11 为了使电瓶车、矿车能顺利通过曲线地段,并尽量减少轮轨之间的横向水平力、轮轨磨耗和轨道变形,故曲线段轨距应按规定加宽。为了消除电瓶车、矿车在曲线上运行时离心力对线路和行车安全的影响,曲线外轨要按规定设置超高。轨距加宽与外轨超高值应在曲线段两端的直线线路上逐渐递减。6. 2. 13 相
33、邻道岔间插入短轨的目的是使道岔间轨距变化平缓,以减少列车过岔时的剧烈冲撞和摇晃。顺向、对向布置的道岔间插入短轨长度分别按7m长钢轨的二分之一和7m考虑。6.2.14 车场线路由于机车起动、制动、过钢轨接头时的冲击力及列车运行等均能引起钢轨爬行。为保持钢轨的纵向稳定,应在坡度较大且经常制动的木枕地段安设防爬设备。列车通过曲线时将产生横向水平力,为保证轨道在横向水平力作用下的稳定和行车安全,应在木枕线路曲线地段设置轨距拉杆或轨撑,予以加强。在侧卸式矿车卸载站设置护轨可防止掉道车辆过度偏斜而造成的严重事故。7. 1. 1 有轨运输包括电瓶车牵引矿车和绞车提升矿车或宾斗;无轨运输包括胶带输送机运输和自
34、行设备运输;单绳提升包括单钩提升和双钩提升。7.1.2 辅助坑道的坡度是选择其运输与提升设备类型的主要条件。横洞与平行导坑属平巷工程,可选用有轨或无轨运输;斜井按坡度的大小,可选用矿车提升、寞斗提升、胶带输送机运输或无轨自行设备运输;竖井则宜选用吊桶与罐笼提升。辅助坑道运输与提升设备的类型,还应结合辅助坑道长度、出碴量及工期等条件,进行技术经济比较,合理选用,以节省工程投资。7.1.3 辅助坑道的运输、提升设备能力应满足隧道施工时出碴、进料、运送设备与人员等要求。当设备能力不足,则要影响隧道施工进度;设备能力过大,就不能充分发挥设备能力而造成浪费,故要求辅助坑道运输与提升设备,应与隧道施工主要
35、工序所采用的机械设备生产能力基本均衡、相互配套,以获得最优的经济效果。7.1.4 目前矿用提升机有单绳缠绕式(简称单绳提升机)和多绳摩擦式(简称多绳提升机)两种。多绳提升机一般为塔式布置,其塔为钢筋混凝土结构,建设费用较高,铁路隧道竖井为临时性工程不宜采用。单绳提升机采用落地式,天轮架、井架结构较简单,适用于临时性王程。故铁路斜、坚井工程应采用单绳提升机。当井较深或出碴量较大时,若采用单钩提升,一次提升全时间52 较长,故宜采用双钩提升,以缩短一次提升全时间,并减小最大拉力差与电机功率。7.1.5 参照煤矿安全规程第395条第二款制订。铁路隧道正洞的施工相当于煤矿修建主要运输大巷的建井期间,辅
36、助坑道服务时间一般35年和煤矿建井期的时间亦相当,故采用其相应规定。7.1.6 参照煤矿安全规程第392条第三、六款制订。7.1.7 滚筒出绳角的大小,影响着提升机主轴的受力情况,故出绳仰角值应满足提升机技术参数的要求,其值不宜小于300以适应井架(或斜撑)建筑的要求。7. 1. 8 柴袖机驱动的无轨自行设备具有功率大、机动性强、效率高、综合生产成本低等优点;但柴油机工作时会排出大量有害物质,污染洞内空气,如不采取有效措施,就会严重影响洞内工人的健康,故应选用高效率、低污染的柴油机,并装设机外净化器,使废气净化,减少污染。对于有易燃、易爆气体的辅助坑道,为了人身、设备与工程的安全,必须选用防火
37、、防爆设备。7.2.2 铁路隧道施工用有轨运输设备,绝大多数的轨距为762mm。电瓶车灵活性较大,无需架线,在金属矿山多用于开拓阶段运输。故隧道施工采用有轨运输时,宜选用762mm轨距与电瓶车牵引。在含有可燃、易爆气体的地层中施工,必须配置防爆型电瓶车,是参照铁路隧道施工技术安全规则)(TBj404-87)第11.O. 7 条制订的。7.2.3 表7.2.3是参照冶金矿山资料制订的。7.2.4 铁路隧道的平行导坑属临时性工程,工人上下班行走的道路条件差,故参考煤矿安全规程第333条制订本条规定。7.2.5 铁路隧道施工,出碴是控制工序之一,而加大矿车的容积,有利于使用大型装碴机械,提高装、运石
38、碴的速度,缩短出碴时间,为快速施工创造条件。53 7.3.2 参照煤矿安全规程第340、341条制订。7.3.3 参照煤矿安全规程第402条和矿山井巷工程施工及验收规范)(GBJ213-90)第9.3.3条制订。7.3.4 设置托辘、大托辑的目的是为了避免钢丝绳直接与道碴、轨枕摩擦,减少钢丝绳的摩损和提升时的阻力,同时起到导向的作用,大托辑设置在井口竖曲线段。甩车场设置立辑主要起减少钢丝绳摩损和导向的作用。7.3.5 斜井采用大容积矿车、斜坡樵桥不摘钩卸碴方式,是大秦线军都山隧道斜井施工的经验。大容积矿车出碴效率高、不摘钩既安全又省时,大大加快了出碴速度,故推广使用。使用时樵桥的倾斜坡度不能太
39、小,以免松绳时空车不能靠自重克服天轮另一侧的钢丝绳重量而向下坡行走。7.3.6 斜井采用冀斗提升,一般都是井深且出碴量大,故宾斗宜选用双钩提升,以提高效率并减少功率消耗。宾斗与人车不宜在同一井身内提升;否则,为安全计应修建隔墙,则斜井断面太大,增加施工难度,故应采用主副井。副井专为下料、人员与设备的升降,不与冀斗提升发生干扰,可大大提高安全度和效率。目前使用的斜井寞斗有后卸式、前卸式和无卸载轮前卸式三种形式。无卸载轮前卸式宾斗是一种新的结构形式,其特点是将前卸式冀斗突出两侧的卸载轮去掉,在卸载处利用翻转架卸碴。其主要优点是扩大了冀斗有效装载宽度,同时也提高了井身断面利用率,卸载快、结构简单、易
40、于制造、便于维修,适合铁路隧道斜井出碴。7.3.7 胶带输送机是一种连续性运输设备,生产率较高。生产实践证明,无论在运输量方面,还是在经济指标方面,它都是一种先进的运输设备。和普通胶带输送机相比,钢绳芯胶带输送机的优点是:胶带抗拉强度高,可满足长距离输送的要求;成槽:性好,运输能力大;结构简单,电能消耗小,使用寿命长;胶带伸长量小,拉紧装置行程小;胶带破损后容易修补,接头寿命长F输送机的夜筒小,设54 备数量少,维修方便;运营费用低,经济效果好,故适合铁路斜井施工用。7.3.8 带速与物料性质、块度、攘圆度、温度及环境卫生和倾角有关。对物料易滚动的、磨琢性大的、块大的、子的而且环境卫生条件要求
41、高的场合,应采用较低带速;目前冶金矿山推荐带速为23.15m/s。胶带输送机向上运输的倾角越大、运输距离越短,则带速应选用越低。7.3.9 钢绳芯胶带输送机起动时要求平稳,加速度不宜过大。根据冶金矿山的经验与资料,向上运输时,一般起动、停车加、减速度取O.20. 5m/s2o斜井倾角越大、运距越长,加速度应越低,以降低电机功率。7.3.10 计算带宽公式是冶金矿山对含有块状物料的钢绳芯胶带输送机带宽的校核公式,隧道开控后的石碴与矿石相近,故采用冶金矿山带宽的计算公式。7.3.11 井口变坡处凸弧段半径计算公式的依据是:考虑胶带通过凸弧段,槽角顶边胶带伸长不超过许用伸长亘在0.002,以免胶带侧
42、边存在很大的局部应力,致使托辑与胶带早破坏。公式为h/R.0.002,h为胶带成槽深度(m)。当DX型系列,托辘槽角a=300时,h=(O.15O.17)B,即R(7585)B。7.3.12 重载小车拉紧装置的拉紧力可控制,其拉紧力为恒定值,其拉紧性质是滚筒车架有位移,张力不变,只适用于倾角大于120的提升用胶带输送机。其布置要点是:小车上拉紧滚筒的受力方向应与小车的位移方向平行,使施加的拉紧力通过滚筒中心。7.3.13 为了使胶带输送机安全地向上输送石碴,保持正常运行,必须设置保护装置。7. 3. 14 钢绳芯胶带连接方法有机械连接法和硫化(热)胶接法。硫化胶接法是把两胶带的纵向排列钢绳采用
43、搭接错位法连接,给橡胶加热加压,经过硫化使它们搭接成一个整体,接头强度一般可获得最佳的粘着强度,达到胶带强度的85%90%。55 7.3.15 无轨自行设备的选型与石碴的性质、出碴量、作业条件、运行道路状况、设备维护检修等有关。正确的设备选型应在保证坑道内安全和卫生的条件下,经过技术经济比较后确定,以确保经济效果最佳。目前,国内外使用的无轨自行设备主要是柴油机驱动、轮胎式的。为了提高运输效率,减少运营费用,根据冶金矿山的经验z两轮驱动的柴油无轨自行设备的运行坡度不宜超过ll%12% ;四轮驱动的无轨自行设备的运行坡度不宜超过17%,主井用于运输石碴,其坡度不宜大于15%,仅就无轨设备最大爬坡能
44、力而言,坡度可达40%左右,但运行速度慢、机件损耗大,轮胎磨损大,得不偿失,所以把坡度减小到15%以下,作为减少轮胎磨损的措施之一,从而规定了限制坡度及其坡长。7.4.1 竖井单绳提升常用的容器有罐笼和宾斗,吊桶仅用于竖井开凿阶段。罐笼与卖斗相比其优点是:不需设置井下及井口碴仓;基建开拓量较小、基建时间较短、井架高度较小;既能出碴,又能运送人员、材料和设备。铁路隧道竖井属临时性工程,故宜采用罐笼提升。安全保险装置应符合铁路隧道施工技术安全规则(TBJ404-87)第六章第三、四、五节有关规定。7.4.2 钢丝绳罐道的优点是:结构简单,能节省井身装配用的钢材或木材;便于安装,可缩短建井工期;磨损
45、较轻,使用寿命长,维修费用低;井身通风阻力小,故适用于临时性工程的深竖井。由于钢丝绳罐道需要固定和拉紧装置,工作繁重,故浅井宜采用单侧布置的刚性罐道。7.4.3 竖井罐笼升降人员的最大加、减速度根据煤矿安全规程第400条制订。升降物料的最大加、减速度参照冶金矿山的经验与资料制订。7.4.4 参照煤矿安全规程第393条第二款制订。7.4.5 参照煤矿安全规程第378条第三款制订。7.4.6 参照煤矿安全规程第364条,结合铁路隧道竖井情况,按每个提升容器一般设4根罐道绳的要求制订。7.4.7 为了使罐笼正确地停止在规定位置,便于矿车进出,应在井口和井底进出车处安设承接罐笼的装置和一段刚性罐道。承
46、接装置有托台、摇台和承接梁。承接梁只用于井底。刚性罐道的数量可根据罐笼的大小,安设两根或四根。7.4.8 选择凿井提升设备,考虑隧道施工阶段利用原有设备的可能性,可减少换装时间,节省人力、物力与设备,加快施工进度,提高经济效益。7.4.9 参照煤矿安全规程第392条第六款和第393条第三款制订。7.4.10 凿井钢丝绳的绳弦长度是根据煤矿的经验与资料制订的,其理由同本规范7.1.7条说明。凿井提升最大绳偏角值是参照矿山井巷工程施工及验收规范)(GB213-90)第9.1.7条制订的。对出绳仰角值的要求见本规范7.1.7条说明。7.4.11 参照矿山井巷工程施工及验收规范)(GB213-90)第
47、9.2.1条制订。7. 5. 1 为了保证提升安全,斜井、坚井的提升信号除冀斗采用直发式(即装载点与提升机房直接联络)外,其他提升方式应采用中继转发式,一般在井口设中继提升信号房,专设信号人员,负责车场、摘挂钩点、装载点与提升机房的中继转发信号联络,确保人身及设备的安全。7.5.3 提升声、光信号可根据习惯确定具体内容。信号电压规定不超过127V,能既保证声、光信号可靠动作,又保证操纵信号人员的安全用电。7.5.5 当提升信号不明或提升内容超过规定时,为确保提升安全,采用有线通信联络,可起提升信号的补充完善作用。通信为有线电话直通式。7.5.7 坑道内主变电所应设能与地面变电所或单位生产(安全
48、)调度直接联络的电话,是为保证供电的可靠和安全。通话方式可采用调度直通式或单位普通通信电话。57 8. 1. 1 战桥、井架均属为隧道施工服务的临时辅助设施,使用期为35年,应以适用、经济为主。结构平面尺寸宜取小值,使其不占或少占耕地,在选择战桥、井架位置时,应配合斜、坚井井口位置选择,选在少拆迁的地方08.1.2 战桥、井架作为临时辅助施工设施,在满足施工的前提下,要求节省材料和工程投资,故应根据使用要求、材料来源及施工条件等进行经济比较确定。8.2.1 斜井战桥是为了将运出的石碴倒装给其他运输车辆,并为运送材料、机具(设备而设置。为供人员操作、检修用需设置人行道。8.2.2 采用胶带输送机
49、运输石碴时设置胶带输送机枪桥,其下部支承结构可就地取材采用浆砌片石或采用温凝土;上部承重结构宜采用钢材,以利运输、安装、拆卸,并可复用。采用矿车运输石碴时设置矿车钱桥,其桥面除满足轨道的数量、矿车卸载外,还应满足人员操作、检修的要求。该找桥的承重纵梁宜采用钢梁,下部支承结构可就地取材采用砖砌、浆砌片石或混凝土立柱。砖柱由于承压强度低,只适用于8m以下高度的战桥。8.2.3 梳桥结构计算应计及以下荷载:结构静载:包括战桥上部建筑、跨间承重结构及下部支架的结构自重,如设碴仓时还要计及碴仓自重。设备荷载:当采用胶带输送机时,包括胶带输送机设备的荷载(含石碴重);当输送机的传动装置及头部设在战桥上时,应将传动装置及头部的设备自重乘以1.2的动力系数。当采用矿车运输时,包括轨道、矿车及石碴重。人群活荷载:根据煤矿的经验数据,可按2.0kN/m2均布荷载计算。屋面雪荷载可根据实际情况选