小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道工程施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鐵路、公路特長(zhǎng)隧道工程建設(shè)中，與主隧道平行的安全隧道在主隧道建設(shè)過(guò)程中起到輔助施工通道作用，在主隧道建成后作為運(yùn)營(yíng)期間主隧道檢修、緊急情況下人員疏散通道。安全隧道初期支護(hù)斷面凈空尺寸:寬度在5m左右，高度在5.5m左右，開(kāi)挖方量為28m3左右，因?yàn)榘踩淼莱跗谥ёo(hù)內(nèi)凈空寬度比較小，無(wú)法滿足轉(zhuǎn)載機(jī)上碴及自卸汽車(chē)洞內(nèi)會(huì)車(chē)寬度需求，另外安全隧道獨(dú)頭掘進(jìn)尺寸比較深，當(dāng)達(dá)到一定深度后，洞內(nèi)通風(fēng)困難，且為了滿足施工工期、進(jìn)度指標(biāo)等要求，安全隧道施工中的運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法起到至關(guān)重要的作用，為了保證施工進(jìn)度、滿足工期要求和減少洞內(nèi)環(huán)境污染，安全隧道獨(dú)頭掘進(jìn)施工中產(chǎn)生的碴土需要一種科學(xué)合理、環(huán)保暢通的運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方法出碴，從而保證安全隧道施工進(jìn)度及能滿足工期需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了更好解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，包括牽引機(jī)車(chē)、軌行運(yùn)輸車(chē)、洞內(nèi)運(yùn)輸線路和洞外運(yùn)輸線路，所述洞內(nèi)運(yùn)輸線路為單軌運(yùn)輸線路并在所述單軌運(yùn)輸線路的軌道上設(shè)置有多個(gè)會(huì)車(chē)道，所述會(huì)車(chē)道為單開(kāi)道岔會(huì)車(chē)道并設(shè)置在運(yùn)輸線路軌道的同一側(cè)，所述洞外運(yùn)輸線路包括與洞內(nèi)運(yùn)輸線路連通的調(diào)頭區(qū)、和與所述掉頭區(qū)連通的卸碴區(qū)、上料及應(yīng)急區(qū)和充電檢修區(qū)及停車(chē)區(qū)，所述調(diào)頭區(qū)包括至少兩條軌線并通過(guò)道岔與洞內(nèi)運(yùn)輸線路伸出洞口部分軌道相連通，所述卸碴區(qū)包括卸碴平臺(tái)和至少兩條卸碴軌線，所述卸碴軌線通過(guò)道岔和軌道與調(diào)頭區(qū)連通，所述上料應(yīng)急區(qū)包括上料臺(tái)和一條與調(diào)頭區(qū)連接的上料軌線，所述充電檢修區(qū)及停車(chē)區(qū)包括充電房和與掉頭區(qū)連通的軌線。
[0005]所述多個(gè)會(huì)車(chē)道中的第一幅會(huì)車(chē)道設(shè)置在距離隧道口 100米處，之后每隔400米設(shè)置一個(gè)會(huì)車(chē)道。
[0006]所述會(huì)車(chē)道所在一側(cè)的隧道邊墻擴(kuò)挖40cm。
[0007]所述會(huì)車(chē)道長(zhǎng)42m。
[0008]所述牽引機(jī)車(chē)和軌行運(yùn)輸車(chē)數(shù)量等同，所述牽引機(jī)車(chē)為電機(jī)車(chē)，軌行運(yùn)輸車(chē)位有軌牽引梭式礦車(chē)。
[0009]所述軌道包括鋼軌和軌枕，所述鋼軌為43kg/m鋼軌，軌枕包括木枕和設(shè)置在道岔及彎道處的鋼枕，所述木枕采用15cmX15cmX150cm方木，所述鋼枕為140B槽鋼制成的鋼枕，鋼枕長(zhǎng)度為150cm、軌距為60cm。
[0010]一種使用上述的小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸方法，包括以下步驟:
1)出碴前，軌行運(yùn)輸車(chē)組進(jìn)隧道洞內(nèi)，其中軌行運(yùn)輸車(chē)組中的第一列軌行運(yùn)輸車(chē)停靠在掌子面挖裝機(jī)下方，第二列軌行運(yùn)輸車(chē)停靠在靠近掌子面的第一個(gè)會(huì)車(chē)道上，第三列軌行運(yùn)輸車(chē)停靠在靠近掌子面第二個(gè)會(huì)車(chē)道上，依次類(lèi)推，直至軌行運(yùn)輸車(chē)組中的軌行運(yùn)輸車(chē)全部?？?；
2)第一列軌行運(yùn)輸車(chē)裝碴完畢駛離掌子面挖裝機(jī)，并由停靠在最前方的第二列軌行運(yùn)輸車(chē)補(bǔ)充至挖裝機(jī)下方裝碴，其他空載運(yùn)輸車(chē)均向掌子面方向移動(dòng)一個(gè)會(huì)車(chē)道，依次類(lèi)推，直至一個(gè)循環(huán)出碴結(jié)束；
3)牽引機(jī)車(chē)牽引軌行運(yùn)輸車(chē)重車(chē)出洞后，?？吭谡{(diào)頭區(qū)，摘鉤掉頭頂推軌行運(yùn)輸車(chē)至卸碴平臺(tái)卸碴；
4)牽引機(jī)車(chē)把卸碴后的軌行運(yùn)輸車(chē)牽引至調(diào)頭區(qū)，停靠在掉頭區(qū)，摘鉤掉頭頂推軌行運(yùn)輸車(chē)至隧道洞內(nèi)軌道路線等待裝碴；
5)重復(fù)步驟I)至4)，直至一個(gè)循環(huán)出碴結(jié)束。
[0011]所述每循環(huán)進(jìn)洞軌行運(yùn)輸車(chē)組中的軌行運(yùn)輸車(chē)的數(shù)量由一個(gè)循環(huán)出碴量和軌行運(yùn)輸車(chē)有效裝碴量確定。
[0012]有益效果
1.本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，為隧道內(nèi)施工中產(chǎn)生的碴土快速運(yùn)輸出隧道提供了基礎(chǔ)。本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)分為洞內(nèi)運(yùn)輸線路和洞外運(yùn)輸線路，洞內(nèi)運(yùn)輸線路為單軌運(yùn)輸線路并在所述單軌運(yùn)輸線路的軌道上設(shè)置有多個(gè)會(huì)車(chē)道，這使得洞內(nèi)運(yùn)碴車(chē)裝碴完畢后能夠快速駛離出洞，空載的運(yùn)輸車(chē)能夠快速地補(bǔ)充至挖裝機(jī)下方裝碴，解決了安全隧道因斷面下而存在的會(huì)車(chē)寬度需求問(wèn)題，洞外運(yùn)輸線路的功能分區(qū)，保證了運(yùn)輸車(chē)的快速卸碴和使用維護(hù)，為隧道內(nèi)施工產(chǎn)生的碴土快速運(yùn)輸提供了基礎(chǔ)。
[0013]2.本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸方法出碴速度快、保證施工進(jìn)度、縮短了項(xiàng)目工期。本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸方法采用軌行運(yùn)輸車(chē)組合理排列分布在運(yùn)輸線路上，科學(xué)合理的出碴車(chē)和空車(chē)會(huì)車(chē)方法很好地解決了因小斷面特長(zhǎng)隧道因斷面小，安全隧道內(nèi)寬度不能滿足裝載機(jī)上碴及自卸汽車(chē)洞內(nèi)會(huì)車(chē)寬度需求的問(wèn)題，而且使得裝碴完成的車(chē)輛不會(huì)因?yàn)闀?huì)車(chē)延誤時(shí)間，同時(shí)等待裝碴的空車(chē)能夠迅速補(bǔ)充至挖裝機(jī)下方裝碴也不會(huì)因?yàn)闀?huì)車(chē)而耽擱裝碴時(shí)間，從而能夠快速完成隧道施工中的出碴工作，可實(shí)現(xiàn)快速施工掘進(jìn)，從而加快了安全隧道洞內(nèi)施工速度，保證了施工進(jìn)度、為縮短整個(gè)項(xiàng)目工期提供了可能。
[0014]3.本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸方法環(huán)保衛(wèi)生，降低了隧道內(nèi)通風(fēng)難度。安全隧道獨(dú)頭掘進(jìn)中因隧道長(zhǎng)，存在掌子面通風(fēng)難度大的困難，采用本發(fā)明的運(yùn)輸方法使得隧道內(nèi)因運(yùn)輸而對(duì)空氣產(chǎn)生的污染減少，減少了隧道內(nèi)對(duì)新鮮風(fēng)量的需求，從而降低了隧道內(nèi)掌子面通風(fēng)難度。
[0015]總之，本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸方法在滿足了結(jié)構(gòu)功能、施工工期要求的前提下，體現(xiàn)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中洞內(nèi)運(yùn)輸線路布置示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中洞內(nèi)運(yùn)輸線路會(huì)單個(gè)車(chē)道平面布置示意圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中洞內(nèi)運(yùn)輸線路會(huì)車(chē)道處隧道橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中洞外運(yùn)輸線路布置示意圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中出碴車(chē)輛調(diào)度示意圖一；
圖6是本發(fā)明實(shí)施例中出碴車(chē)輛調(diào)度示意圖二；
圖7是本發(fā)明實(shí)施例中出碴車(chē)輛調(diào)度示意圖三；
圖中:洞口 1、擴(kuò)挖邊墻2、掌子面3、運(yùn)輸車(chē)4、洞內(nèi)運(yùn)輸線路軌道5、會(huì)車(chē)道6、調(diào)頭軌線
7、卸碴平臺(tái)8、卸碴軌線9、上料臺(tái)10、上料軌線11、充電房12、停車(chē)軌線13。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例:為了保證在工期內(nèi)完成小斷面特長(zhǎng)隧道的挖掘工作，本申請(qǐng)人在承建的烏茲別克斯坦安革連?琶布鐵路庫(kù)拉米單線電氣化鐵路隧道工程建設(shè)中使用了本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)及運(yùn)輸方法。烏茲別克斯坦安革連?琶布鐵路庫(kù)拉米單線電氣化鐵路隧道工程概況:主隧道全長(zhǎng)為19.2km，在主隧道左側(cè)平行設(shè)置的輔助施工通道安全隧道全長(zhǎng)為19.27km ;安全隧道獨(dú)頭掘進(jìn)施工任務(wù)為3200m，其中III級(jí)圍巖所占比例86%，IV級(jí)圍巖所占比例11%，V級(jí)圍巖所占比例3%，；安全隧道最小初期支護(hù)斷面III級(jí)圍巖凈空尺寸:寬5.06m，高5.34m，開(kāi)挖端面方量27.4m3。針對(duì)在該工程中安全隧道線路長(zhǎng)、獨(dú)頭掘進(jìn)深度深、初期支護(hù)斷面尺寸小，洞內(nèi)通風(fēng)困難，且合同工期短，進(jìn)度指標(biāo)高等因素，安全隧道獨(dú)頭掘進(jìn)施工中的運(yùn)輸效果直接影響安全隧道的施工安全和進(jìn)度甚至整個(gè)工程進(jìn)度。下面，就以申請(qǐng)人在烏茲別克斯坦安革連?琶布鐵路庫(kù)拉米單線電氣化鐵路隧道工程建設(shè)中使用本發(fā)明小斷面特長(zhǎng)安全隧道施工中的運(yùn)輸系統(tǒng)和運(yùn)輸方法為例，結(jié)合附圖、對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]本工程安全隧道施工設(shè)備:采用ITC312挖裝機(jī)裝碴，工作能力為300噸/小時(shí)；采用JXK-20電機(jī)車(chē)(20T)牽引；采用有效裝碴為20m3的SK-25有軌電瓶梭式礦車(chē)(25m 3)作為運(yùn)輸車(chē)4運(yùn)碴，安全隧道III級(jí)圍巖開(kāi)挖斷面方量為24.3m3，按每循環(huán)設(shè)計(jì)進(jìn)尺3.0m計(jì)，一個(gè)循環(huán)出碴量為V = 24.3m3 X 3.0mX 1.6 (松碴系數(shù))=131.5m3，ITC312挖裝機(jī)每小時(shí)工作能力實(shí)際約為200m3，裝完131.5m3碴所需的時(shí)間為39.5分鐘，所以使用25m3有軌電瓶梭式礦車(chē)(有效裝碴20m3)需配備7輛車(chē)才能拉完棄碴。
[0019]參見(jiàn)圖1-圖4，一種小斷面特長(zhǎng)隧道運(yùn)輸系統(tǒng)，包括7輛JXK-20電機(jī)車(chē)牽引機(jī)車(chē)、7輛有效裝碴為20m3的SK-25有軌電瓶梭式礦車(chē)(25m 3) 4、洞內(nèi)運(yùn)輸線路和洞外運(yùn)輸線路，所述洞內(nèi)運(yùn)輸線路為單軌運(yùn)輸線路并在所述單軌運(yùn)輸線路上的軌道5上設(shè)置有多個(gè)會(huì)車(chē)道6，所述會(huì)車(chē)道6為單開(kāi)道岔會(huì)車(chē)道并設(shè)置在運(yùn)輸線路