金奎地隧洞位于云南省寻甸县境内, 云南省重工程某引水工程一个隧洞, 全长约15km, 隧洞为马蹄形断面, 净断面尺寸为4.0m×4.6m, 全洞采用钢筋混凝土衬砌, 衬砌厚度为0.3～0.5m, 隧洞断面约为25m2。其中4#支洞 (桩号为11+295.840) 为斜支洞, 洞身全长347.48m, 斜井段长320.569m, 平段长26.911m;高差为133m, 倾角为24.0073°。断面型式采用城门洞型, 净断面尺寸为宽×高=5.0m×5.0m。该支洞计划控制主洞长2299m, 其中上游段1095m, 下游段控制1204m。
根据施工合同及施工组织要求, 最高施工强度是进入主洞后的施工, 计划支洞上下游错开施工, 月最高施工强度为75m/月, 月平均工作日以25天计, 天最高施工强度为3m/日, 平均每排炮进尺以1.5m计, 每天需两个循环, 出渣时间为240min。每排炮洞渣方量约为55m3, 用3m3的矿斗拉渣, 约需要18次, 每次提升时间约为13min, 最大提升距离为350m。
出渣运输是隧洞快速推进的一个关键, 因为运输轨道过长, 施工中的干扰因素多, 因此, 必须有先进的运输管理系统才能达到快速推进的目的。
主洞装渣采用LWZ160型轨行式挖装机, 电瓶车牵引3m3矿斗运输平洞与斜井交叉口, 斜井的运输由卷扬机牵引3m3矿斗经轨道运输至洞口。在斜支洞开挖时出渣直接采用NH60挖掘机装渣, 卷扬机牵引3m3矿斗沿轨道运输至洞口。
载重量G= (3÷1.6×2.4+0.8) ×9.8=52kN;倾角α=24.0073°;
矿斗与轨道的摩擦系数为0.1～0.2取系数为0.15;
则牵引力N=SinαG+0.2CosαG=28.3kN。
选用JTK-1.2-1.0型号卷扬机, 其特性值如表1所示。
(1) 牵引力。所需最大牵引力均小于钢丝绳的最大静张力与最大张力差。
(2) 提升强度。最大牵引距离为350m, 卷扬机以最小提升速度1.5m/s提升, 则需要约4min, 往返约8min, 5min的辅助工作, 共13min, 满足提升强度要求。
(1) 运输组织管理原则。加强行车调度工作, 根据每班出渣及进料数量, 结合洞内工作面的分布、轨道布置及机车车辆配备等情况, 编制出列车运行图, 对洞内各工作面的装车、调车、行车和洞外卸渣及材料装运等实行统一管理、统一调度, 减少干扰, 保证安全, 加快车辆周转, 提高运输能力。
(2) 洞内站区管理。出渣运输是隧洞快速推进的一个关键, 因为运输轨道过长, 施工中的干扰因素多, 因此, 必须有先进的运输管理系统才能达到快速推进的目的。本工程中, 采用在铁路正式运营线上的站区管理系统, 对安全、有效、快速地组织出渣运输提供了有效的保证。站区管理是指按一定间距设置闭塞信号装置, 并设值班室, 即将其设置成为运输线上的一个站, 即站与站之间, 按区间来对待。每个值班室设专人按运输调度室的指令指挥运输车辆, 科学地组织隧洞运输作业。
(3) 洞内外调度管理。为减少运输车辆之间相互干扰, 保证运输线路的正常使用, 在隧洞洞口设专用运输调度室, 负责全隧洞运输车辆的统一指挥。
(1) 由于部分路段围岩较差, 轨道在此部位长期运行时会产生变形。电瓶车牵引矿头经过此部位时可能造成侧翻。
(2) 装满矿斗的碴料在运输过程中常会沿轨道线掉块, 应及时派人清理, 否则可能使在轨道上运行的运输车辆脱轨, 酿成事故。
(3) 应严格控制轨道上的运输车辆运行速度。
本文主要介绍了金奎地隧洞有轨出碴的设计方案以及设计方案分析与管理, 以克服运输轨道过长, 施工中的干扰因素多, 达到快速推进的目的。有轨运输方案的无论是在进度上还是安全施工上都取得了良好的效果。同时在实施过程中也存在一些问题, 在类似工程运用时应引起重视。
摘要：本文主要介绍了金奎地隧洞有轨出碴的设计方案以及设计方案的分析与管理, 以克服运输轨道过长, 施工中的干扰因素多, 达到快速推进的目的;在同类工程施工中可供参考。
关键词：隧洞开挖,有轨出碴,斜井,设计,管理
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