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1、长大陡坡有轨斜井快速 施工平导技术中铁十六局集团公司乌鞘岭 隧道工程指挥部 二五年九月九日目录 1 工程概况 2 总体方案 3 主要设备配套 4 辅助施工措施 5 有轨运输出碴方案 6 结论1 工程概况 4号斜井长552.84m，坡度为32%，承担左线 2600m平导(兰州方向900米，武威方向1700米) 开挖和扩挖、800 m一次成洞和全部衬砌施工 任务。左线平导开挖工期为10个月，平均开挖 进度为260m/月。 从所承担的施工任务和工期分析，4号长大陡 坡有轨斜井承担的隧道施工任务非常重，只有 采用大功率机械化配套设备，合理组织，才能 按计划完成施工任务。乌鞘岭隧道4号斜井洞门2 总体方
2、案 4号斜井设计为有轨运输方式，采用人工风机 钻眼，斜眼掏槽光面爆破开挖方法。 出渣运输和进料是四号斜井的控制工序之一， 因而按大功率、高效化、无烟化的要求配置设 备。 装渣用1台ITC312隧道挖装机（理论装载能力 威300 m3/d）、1台沃尔沃L90E型装载机，备用 1台沃尔沃L90E型装载机（理论装载能力为160 m3/d），运输用120KN推力的电瓶车，每台可 拉2台8 m3的矿斗车。 斜井提升系统用2台单滚筒的提升绞车，有利 于提高提升效率，每台绞车可提升8 m3的矿斗 。 通风采用双风机方案，进出口采用独立的通风 系统，并在井底车场用射流式风机将喇叭口污 风引导出4号斜井，用20
3、 m3/min电动空压机供 风。 采用TSP-203系统和超前地质钻进行超前地质 预报。 3 主要设备配套 3.1 斜井提升设备根据4号斜井承担的工程量和总体工 期计划，采用2套单滚筒绞车提升8 m3矿 车方案。 为避免电机满负荷工作，选择电机 额定输出功率320KW，电机额定输入电 压为380V。2套单滚筒绞车绞车操作间3.2 斜井提升系统为保证2台单滚筒绞车高效率工作， 斜井井底车场设4车道，2台单滚筒绞车 在井底车场各自开通1条重车道和1条空 车道，互不干扰。矿斗车单循环时间为6min，所以单绞 车最大运输效率为80 m3/h，双绞车最大 运输效率为160 m3/h。井底车场及运输调配系
4、统井底车场3.3 出渣设备 隧道出渣按1台电瓶车拉1台矿斗车配。 最多矿斗车需要量的确定原则：最多矿斗车需 要量是将单循环出渣量全部装入矿斗车，成为 移动的渣场，一次性通过提升系统运送到卸渣 场；另外还要考虑反向施工和备用等因素。 4号斜井工区配置了16台电瓶车和16台矿斗车 ，在最不利的情况下，将单循环石渣全部装入 矿斗车，不影响下道工序的作业。3.4 辅助施工设备 配置7台20 m3/min电动空压机，型号为 LWJ-20/7,其中2台备用。 选择SDDY-INO11A型风机，供风量1500 m3/min，全压4000pa，满足4号斜井出口 方向2500m隧道施工通风要求。4 辅助施工措施
5、 4.1洞外有轨栈桥及配套设施设计方案及施工施工要点 ： 1)斜井与洞外轨道平面线型必须为直线，施工 测量需严格控制。 2)为确保斜井快速运输安全，斜井及轨道除了 车场平坡段及出洞口段一般设变坡点外，其它 段不宜设置变坡点，变坡点还需设置竖曲线。 3)斜井外轨道线路坡度需根据洞外场地布置、 场地空间、栈桥卸碴量大小、卸碴提升机拉力 要求等综合考虑进行设置，一般为1525%。 本工程选用坡度为15%。 4)提升机与天轮位置水平距设置需充分 考虑钢丝绳与水平线夹角大小要求，一 般选择较小角，以减小天轮受力对轴承 的要求。 5)卸碴栈桥坡度不易超过斜井坡度，与 轨面高度应根据矿斗车压轮及侧翻卸碴 需
6、要而定。洞外栈桥平面布置 洞外栈桥纵断面设计4.2斜井洞身断面、轨道、风水 管布置及施工 施工要点 ： 1)轨道采用独立的双轨道线，轨距为90cm，钢 轨采用P43，枕木设置间距不超过1米，每10米 间距设置固定轨距的拉杆一个。 2)轨道中线处每1015m间距设橡胶型地滚轮 一个，用于承托钢丝绳。 3)轨道纵向间距每20m设置一处防溜钢丝绳， 与矿斗防溜沟形成安全防溜体系。钢丝绳采用 卡扣方式与钢轨相连。 4)轨道布设要求顺直，轨距误差要求+1cm。轨 道运营期间需求24小时设巡道人员，并定期进 行轨道维护。 5)井身断面高度是按照有轨运输罐车高度为3.2 m，风筒为1.2m 进行设计，当风筒
7、直径采用较 大时应于以修正。 6)人行踏步尺寸以适合方便行走为宜，一般长 宽高为50cm、60cm、20cm较好，以减轻上下 班人员的体力消耗。 斜井井身结构断面及轨道布置5 有轨运输出碴方案 5.1斜井井底车场有轨运输站场布置及施工 施工要点： 1)斜井平坡段为40米，调车场道岔从变坡点起 至正洞方向5米处开始，平坡段左侧1.5米，右 侧加宽2米，左右人行道宽为0.6米。 2)平坡道左右各设两条轨道线，其中右单开道 岔两幅，左单开道岔两幅，均为4#道岔，左侧 设信号间两个。 3)左右线斜井平坡段轨面标高与正洞轨面标高 相同。 4)出口方向出渣时，电瓶车牵引重车经C到达A 处停车，摘钩，经前方
8、道岔B返回C处停车，前 进至A，推送重车至I线平坡段待提升，摘钩， 电瓶车返回D，经4#道岔进侧1线，牵引空车至 B，摘钩，进至A，摘钩，经B道岔返回空车后 方，推送空车至掌子面装碴。当I线上已有重车 时，后续重车经6#道岔进入II线，回程牵引侧2 线上的空车，循环方式同前。 5)进口方向出渣时，由正II线重车进入II线平坡 段，再将平坡段侧2线空车拉出，至B停车，推 送空车至掌子面出渣。 6)正洞出口方向二衬时，由平坡段I线进入正洞 右线施工。 7)正洞进口方向二衬时，由平坡段II线进入出 口方向右线调头进入进口方向施工。 8)在斜井施工过程中，调度和信号员要统一指 挥、统一信号、确保安全。
9、 9)根据车辆运行安排，正洞出口方向每隔400m 设一幅右单开道岔做为退车道，每隔800m加设 一幅左单开道岔做为错车道；进口方向每隔 400m设一幅左单开道岔做为错车道。道岔均为 6#道岔。 10)喇叭口正洞全断面施工段，进口方向设一幅 6#单开道岔，出口方向设两幅6#单开道岔组成 渡线，做为停车或车辆维修场。 11)本图尺寸以米计。 12)道岔暂定工程量：6#右单开道岔9幅；6#左 单开道岔5幅；4#调车场左单开道3幅；4#调车 场右单开道岔2幅。5.2正洞有轨运输出碴方案 (1)方案选定有轨运输机械根据出碴要求，选定12T电 瓶车配合单斗进行正洞与调车场段运输；轨道 线往出口、进口方向的
10、轨道分别由I、II线引出 ，出口轨道靠近交叉口端设6#道岔两组，供电 瓶车调头和转线使用，当出口方向出碴距站场 较远时，采用一个电瓶车拉双矿斗车推至掌子 面进行出碴，并根据车辆运行及进度需要，正 洞出口方向每隔300400m各设一幅6#左开、 右开道岔作为错车道或矿斗车贮备，保证了掌 子面机械装碴不间断的要求；掌子面出碴机械 根据围岩的光面爆破破碎率及窄形矿斗车出碴 要求，采用沃尔沃装载机及ITC312挖掘装载机 配合使用。 (2)正洞调车环岛出碴方案4#斜井左线正洞出口方向采用两幅 循环道岔形成调车环岛出碴方案，使12t 电瓶车由拉单矿斗改为推两个矿斗车至 掌子面得到成功实践，不仅节省了装载 机装碴的行程距离，而且缩短了出碴时 间。 洞内调车环岛出碴方案6 结论 4号斜井于2003年7月中旬进入正洞施工，克服 了煤层瓦斯、涌水、围岩破碎等不利的地质条 件，单工作面平导开挖进度突破300m/月，“大 功率、单滚筒、双绞车、大矿斗、大井底车场 ”的长大陡坡有轨斜井提升系统发挥了巨大作 用 。 乌鞘岭特长隧道4号斜井的施工实践经验对国 内其他长大隧道的施工有一定的指导意义。
