无轨运输施工工艺工法.docVIP

秦岭终南山特长公路隧道快速综合施工技术 PAGE PAGE 1 无轨运输施工工艺工法 1 前言 1.1引言 目前我国隧道辅助运输方式主要分轨道运输和无轨运输两大类，在煤矿作业中以轨道运输居多，矿山隧道中则以无轨运输为主。20世纪40年代末期，美国最先使用无轨运输设备。1953年研制出第一台自装自卸履带式运输设备。后因运行速度慢、维修费高，改为胶轮式装运机。1962年第一台井下柴油机驱动的无轨铲运机问世后，无轨运输在掘进、回采多种运输作业中得到广泛应用。遥控技术的应用和窄型铲运机的出现，使铲运机的使用范围进一步扩大。目前，各类铲运机中以风冷型柴油机驱动、铲斗容积5立方（约3.78m3）者居多。近年出现的电动铲运机正引起各国的注意 1.2工艺原理 利用铲、装、运、卸等机械，在隧道内采用胶轮式或履带式自装自卸运输设备运输矿岩或洞碴作业。作业时，铲装机械将隧道内洞碴装载到运输机械车箱内，装满后驶至卸载点卸载，然后再返回工作面进行下一循环作业。 2 工艺工法特点 2.1采用无轨运输可以简化洞内运输环节，减少人员，大幅度提高工效，从而为整个隧道高效、快速施工创造条件。 2.2无轨运输为单车运输，机动灵活，不受地形限制，能实现从洞内到卸碴点单一设备不经转载的直达运输，但其运输能力有限，且对隧道断面要求大。 2.3无轨运输上场快，展开快，工序简单，施工组织管理方便，装运设备综合利用率高。 3 适用范围 适用于各种公路、铁路隧道施工。 4主要引用标准 《建筑施工土石方工程安全技术规范》（JGJ/T180)、《铁路隧道施工规范》(TB10204)、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042）。 5工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 施工工艺流程图见图1 掌子面开挖 掌子面开挖 通风、照明、找顶、初支 装载机将石碴铲入自卸车内 自卸车运出洞外卸碴场 自卸车返回进行下一循环 调度人员统一指挥 边角石碴人工清理 装、运机械进场 石碴洒水除尘 图1 无轨运输施工工艺流程图 5.2操作要点 5.2.1 1 开挖爆破后，及时进行通风、照明、找顶清帮、初喷等工作； 2 装载机和自卸车由驾驶员按操作规程作好各项准备工作； 3 洞内石碴由辅助人员进行洒水除尘处理，调度人员指挥装、运机械进场作业。 5.2.2 1 采用装载机将石碴铲入铲斗内，装载机退至自卸车车箱旁，利用装载机的侧卸，将石碴卸入自卸车车箱内，自卸车运出洞外卸掉； 2 自卸车的停装位置，要与装载机的操作配合密切，以提高装碴的速度； 3 为降低成本，减少装载机轮胎的磨损，提高生产率，对轮胎安装专用的防磨铁链； 4 对边角装载机无法装完的石碴，采用人工配合装载机进行清理； 5 自卸车的运输必须服从调度人员的统一指挥，洞内作业的内燃机必须是柴油机，不得使用汽油机； 6 为防止各工序间的相互干扰，从以下几方面入手进行解决： ①二衬的衬砌台架或衬砌台车的净空尺寸以满足无轨运输施工为限界,确保开挖运输与衬砌平行作业； ②单线隧道施工，利用隧道内的大避车洞进行扩挖（扩挖3～5m），作为无轨运输洞内的错车、调车洞、此段可滞后衬砌。长隧道会车道的间距一般为300～500m。单口掘进在150m内时，在洞外调头、错车。 5.2. 1 尽量选择带有净化装置的的机械设备； 2 施工机械的选型配套, 应着眼于作业能力的提高, 尽量使各工序、各环节的作业效率相匹配,充分发挥机械化的整体功能； 3 机械设备必须与施工方法相结合，形成流水作业线，以利机械设备的合理使用，发挥所有机械设备的最大功效； 4 运输车辆与装碴机械外廓尺寸适合开挖的净空，数量必须保证多工作面的需求； 5 运输车辆的速度要快，运输量与装碴机械的装碴效率相匹配； 6 通风设备必须通风效率高、性能好, 具有长距离供风的能力； 7 采用机动灵活的小型车辆运输小型材料，如锚杆、拱架、爆破材料、风枪等,减少干扰。 5.2.4 设备数量计算： 1 确定弃碴数量 Q = q ×k ×a ×L 其中，Q 为每循环出碴数量（m3 ）； q 为每延米隧道断面方量（m3/ m），取47.5；k 为正常开挖爆破超挖系数，取1.05； a 为围岩松方系数，取1.45 ； L 为循环进尺，若L = 3m。则: Q = 47.5×1.05×1.45×3 =217.0 m3 2每循环弃碴车数 N = Q/ P = 217/ 15. 0 = 14. 5≈15 。 其中， N 为每循环出碴车数（车）； P 为每车正常松方容量（m3）。 3车辆循环运行时间 以一辆自卸汽车循环一次时间进行计算确定。 a汽车在最近一处调头硐室调头后倒车至装碴工作面(以最远距离600 m 计)时间暂定为5 min。 b装载机装碴时间暂定为15 min。 c自卸汽车开出至弃碴场(洞外运距3 km) 并