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1、三、交岔点设计交岔点设计包括平面尺寸、断面形状和尺寸和工程量、材料消耗量等内容。 平面尺寸的确定确定交岔点平面尺寸，就是要定出交岔点扩大断面的起点和柱墩的位置，即交岔点斜墙的起点至柱墩的长度，定出交岔点最大断面处的宽度，并计算出交岔点单项工程的长度。这些尺寸主要取决于通过交岔点的运输设备类型、运输线路布置的型式、道岔型号以及行人和安全间隙的要求，所以在设计前，应首先确定各条巷道的断面及主巷与支巷的关系，并以下述条件作为设计交岔点平面尺寸的已知条件：所选道岔的a、b、a值，支巷对主巷的转角；各条巷道的净宽度、B1 、B2、B3及其轨道中心线至柱墩一侧边墙的距离b1，b2、b3。此外，尚需确定往墩
2、的宽度(一般取500mm)，轨道的曲率半径R。交岔点的种类很多，在表8-2中列出了六类交岔点的计算图和计算公式。其中第一类、第四类和第五类是基本的，其他类型可视为这三类的变换或组合。因此下面只讨论第一类交岔点的计算。1单轨巷道单侧分岔点（图8-58） 图8-58 单轨巷道单侧分岔点平面尺寸计算图 a辙岔中心至道岔起点的距离；b辙岔中心至道岔终点的距离；L道岔长度首先，应根据前述己知条件求曲线半径的曲率中心O的位置，以便以O为圆心、R为半径定出弯道的位置。O点的位置距离基本轨起点的横轴长度为J，距基本轨中心线的纵轴长度为H，可如下求得： （8-25） （8-26）从曲率中心O到支巷起点T联一直线
3、，此OT线与O到主巷轨道中心线的垂线之夹角为，其值为： （8-27） 注意：此处之角不是原来规定的巷道转角。基本轨起点(预定为变断面起点)至变断面（斜墙)终点的水平距离为P： （8-28）为了计算交岔点最大断面宽度TM，需解直角三角形MTN： （8-29） 而 NM=B3sin （8-30） （8-31） 于是，自基本轨起点至柱墩的距离： （8-32） 为了计算交岔点的断面变化，需确定斜墙TQ的斜率i，其方法是先按预定的斜墙起点(变断面起点)求算斜率i0，然后选用与它最相近的固定斜率i即： （8-33） 根据i0值的大小，选取i为0.2或0.25或0.3，个别情形可取0.15。 确定了斜墙的斜
4、率后，便可反算定出确定的斜墙(变断面)的起点Q（Q点可在Q0右边或左边)及交岔点扩大断面部分的长度： （8-344）于是，变断面(断面加宽)的起点至基本轨起点的距离Y： Y=P-L0 （8-35）Q点在Q0点之右，Y值为正，在Q0点之左，Y值为负。交岔点工程的计算长度L，是从基本轨起点算起，至柱墩M点再延长2000，于是L=L2+2000 (8-36) 在支巷处，交岔点的终点应取为从柱墩面算起，沿轨道中心线2000mm处，也可近似的按直墙2000mm计算。 交岔点的中间断面 1交岔点各中间断面的宽度，取决于通过它的运输设备的尺寸、道岔型号、线路联接系统的类型、行人及错车的安全要求。 2考虑到运
5、输设备通过弯道和道岔时边角会外伸，与直线段巷道相比，文岔点道岔处的中间断面应加宽，加宽要点如下： 1)单轨巷道单侧分岔点：在弯道内侧加宽100。其外侧因外伸值不大，可不再加宽，但若安全间隙很小，则应加宽200。加宽范围为道岔转辙中心(理论中心)左边5m和右边1 m。 2)双轨巷道单侧分岔点，在怠岔转辙中心前5m一段，双轨中心线距应加宽200mm或200mm以上，并在其左、右各设置5m过渡线段，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加宽。 3)双轨巷道单侧分岔分支点，在道岔转辙中心前5m一段，双轨中心线距应加宽300或300以上，并在其左设置5m过渡线，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加宽。 4）单轨
6、巷道对称分岔点，两侧均应加宽。 5)双轨巷道分支点，从弯道曲率中心向右开始加宽200mm或200m以上，并在其左设置5m过渡线，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加宽。 6)双轨巷道对称分支点，从弯道曲率中心向左3m段，两轨中心线均应分别向外移动200mm或更多，即双轨中心线加宽400mm或更多，并在其左也设置5m过渡线段，巷道也就要相应加宽。 3为了施工方便和减少通风阻力，在井底车场交岔点内，一般应不改变双轨中心线距及巷道断面(指边墙加宽做成台阶状)，这样，在设计交岔点时，中间断面应选用标准设计图册中相应的曲线段的断面(即参考运输出备通过弯道或道岔时边角外伸，双轨中心线距及巷道宽度已加宽的断面
7、)。 4交岔点中间断面斜墙侧，按选用的斜率i每米巷道递加i米。若交岔点采用砌碹支护，则每米架设一架的碹胎宽度，亦应递加i米。 5交岔点中间断面(扩大部分)拱高的确定方法与一般巷道相同。然而，由于各中间断面的拱高将随净宽的递增而升高。为了提高断面利用率，减少掘、支工程量，在满足安全、生产与技术要求的条件下，可将中间断面的墙高相应递减；也可采用调整拱形改变拱高的办法(锚喷支护交岔点采用此法较为方便)，使巷道全高的增加幅度不过大(图8-59)。降低后的墙高或调整后的拱高，在T、N、M三点处应相同。这几处的巷道断面仍应保证运输设备、行人及管线装设应有的安全间隙和距离，故必须按第三章中所述方法和公式对墙
8、高进行验算。设变断面部分起点处墙高为hB1，降低后最低处墙高为hTN，则墙高降低的斜率为： （8-37）有了值，便可求得每米墙高递减值。T、N、M三点处墙高均是hTM，hTM与以B2、B3为净宽的巷道的墙高hB1、 hB3，的差值宜在200500mm。如果值过大，对碹体施工和安全都不理想；值过小，则降低墙高的意义不大。在生产中，为了施工方便，往往采取不降低墙高的做法。 图8-59 交岔点墙高、拱高降低示意图 a降低墙高；b降低拱高 图8-60 交岔点工程量计算示意图 交岔点支护厚度的确定 锚喷支护交岔点属于煤矿井巷工程锚杆、喷浆、喷射混疑土支护设计试行规范规定的加强支护工程，因此其锚喷参数口按
9、大断面最大宽度TM选取上限值。分支巷道加强支护的长度，自柱墩起35m(计算交岔点工程长度时，仍取为2m)。 对于砌碹交岔点，巷道净宽度是由小到大渐变的，为便于施工和保证质量，在巷道宽度变化的长度内，按最大宽度选取拱壁厚度。分支巷道拱壁厚度，按各自的净宽度选取。 柱墩的宽没一般为500mm，长度视岩石条件、支护方式及巷道转角而定，一般为13m，通常取2m。对光面爆破完整地保留了原岩体的柱墩，可按支护厚度考虑，不另加长度。 交岔点工程量及材料消耗量计算 交岔点工程量计算的范围，一般是从基本轨起点至柱墩向支巷各延长2m，若斜墙起点在基本轨起点左侧，则应从斜墙起点开始计算，工程量计算方法有两种，一种是
10、将交岔点按不同断面分为几个计算段，求出每段掘进体积，然后相加(包括柱墩)；另一种是近似计算，其精度能满足工程需要，在施工中广泛应用，具体算法按图8-60进行。1体积计算公式如下： ，m3 （8-38）式中 S1、S2、S3、STM分别为-、 -、-、T-M 断面的净断面积、掘进 断面积或基础的掘进断面积，；L1、g、Y分别为各计算段长度(m)。其中L1为断面变化段长度；g为支巷延伸长度，一般为2m；Y为基本轨起点至变断面起点的长度。 2各种材料的消耗量的计算方法与体积计算方法相同，只是将各断面面积S换为相应的该断面每米拱、壁、基础，充填材料消耗量Vl，V2、V3、VTM。3柱墩端壁材料消耗量计
11、算公式如下； ，m3 （8-39）式中 、分别为该断面的拱部掘进断面积，； T柱墩端壁厚度，m。4粉刷面积计算公式如下： ， （8-40）式中 Sn1、Sn2、Sn3、SnTM分别为该断面处每米巷道的粉刷面积，； 柱墩端壁的粉刷面积，。 5锚杆数量，金属网面积的计算方法与粉刷面积计算相同，只是将各断面和端壁的粉刷面积Sn，换为该断面和端壁的锚杆数量N1、N1、N2、N3、NTM和和金属网面积Sm1、Sm2、Sm3、SmTM、。按上述近似计算，柱墩可不再另计算掘进工程量，材料消耗量加3m3即可，也有定为4m8的。 交岔点的作用及作用 1按1：1000的比例绘出交岔点平面图。 2按1：50的比例绘
12、出主巷、支巷及最大宽度TM处的断面图。在TM断面图上，大断面是实际尺寸。两个小断面和柱墩的宽度则是投影尺寸。作图时所需尺寸可以直接在平面图上量取，无需计算。 3作出交岔点断面变化特征表，工程量及主要材料消耗量表。有些设计单位采用固定斜率法定斜墙位置，因而不再列出交岔点断面变化特征表。 四、交岔点设计示例 某矿井底车场一交岔点，主巷是单轨双人行道净宽2700mm的巷道，支巷是单轨净宽2400mm的巷道，采用ZK7-6/250架线式电机车运输，道岔为DK618-4-12单开道岔；设汁要求巷道转角为=45、弯道半径R=15000mm；交岔点穿过f=3的岩石，选用料石砌碹，半圆拱形断面。 根据上述条件，考虑主巷已是双人行道因而交岔点内不再加宽；交岔点内支巷选用标准设计中的曲线段断
