小断面大坡度斜井有轨运输系统优化选型计算探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇小断面大坡度斜井有轨运输系统优化选型计算探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：甘肃省引洮供水二期工程是解决城镇生活和工业用水、农村人畜饮水、农业灌溉和生态用水的大型调水工程。文章通过工程实例，对小断面、大坡度斜井的有轨运输设备进行合理选型计算，可有效降低安全风险及施工成本，提高工效，对同类工程施工具有一定的参考意义。

关键词：小断面；大坡度；斜井；有轨运输系统；选型计算 文献标识码：A

中图分类号：TV513 文章编号：1009-2374（2017）06-0030-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.015

1 工程概况

甘肃省引洮供水二期工程是以已建成的九甸峡水利枢纽为水源，从洮河流域调水到甘肃省中部严重干旱缺水的11个国家重点扶贫县，解决该地区极其困难的城镇生活和工业用水、农村人畜饮水、农业灌溉和生态用水的大型调水工程，工程分两期进行，其中一期工程已建成投入运营。

引洮供水二期主体12标段位于甘肃省定西市通渭县及白银市会宁县境内，总干渠位于水头梁22#隧洞1#平洞（汪家曲斜井）控制段末～23#隧洞进口（油房沟）控制段末之间，渠系桩号为总干渠42+362.67～50+134.96，标段渠线长7772.29m，工程规模为大（2）型，断面形式为城门洞型，净断面尺寸3×3.4m（B×H），设计纵坡1/1250，设计流量13.6m?/s。

其中，22#隧洞2#斜井原设计长410m（斜距），坡度50.9%（26.9°），经现场调整后，斜井长442m（斜距），坡度39.7%（倾角21.66°），垂直高度163m，与主洞交角为左下角29.328°，断面形式为城门洞型，净断面尺寸4.26×3.75m（B×H），承担主洞单向掘进2667m的施工任铡

2 方案对比及确定

因2#斜井属小断面大坡度斜井，洞内运输难度大、安全风险高且承担主洞大量的施工任务，因此安全高效的斜井出渣运输系统是解决进度、安全问题的关键。

目前国内水工隧洞斜井出渣运输方式主要有无轨出渣运输、有轨出渣运输和无轨装渣有轨运输等几种，其中小断面（特指开挖面积为10～30m2或跨度为3～5.5m）洞室出渣宜采用有轨运输方式。

采用有轨运输一般分为机车牵引和绞车牵引两种方式，装渣设备又分为矿斗装渣和行驶托板托运出渣车等方式，根据2#斜井工期要求并结合现场安全情况，斜井段出渣采用绞车牵引矿斗有轨运输方式；进入主洞后，采用绞车牵引托板托运出渣车方式，这样避免主洞段弃渣多次倒运，其中斜井段出渣系统示意图见图1出渣系统示意图：

3 机械设备选型及计算

根据设计文件描述，2#斜井段地质情况为γ4花岗岩，围岩类别为Ⅱ、Ⅲ类居多，局部地段为Ⅳ类。根据总工期要求，斜井段需保证每天2个循环，其中每循环进尺2m左右考虑，斜井段运输系统包括轨道拟采用43kg/m型钢轨，下铺宽220mm厚160mm枕木，轨距90cm；绞车牵引矿斗出渣运输，矿斗选用3m3专用矿斗，大坡度履带刮板扒渣机装渣，运输系统设备能力选型计算如下：

3.1 钢丝绳选型计算

3.1.1 绳端受力分析计算：

根据计算可知，选定绞车功率为132kW>126.7kW，满足要求。

综上所述，需配备功率为132kW绞车牵引3m3专用矿斗，钢丝绳为6×7+FC合成纤维芯钢丝绳，其公称直径为26mm才能满足现场施工需求。

4 结语

饮水隧洞普遍具有断面小、不利于大型机械施工等特点，而坡度大、断面小的斜井更是增加了施工难度和安全风险，因此对现场机械配置进行合理选型是提高工效，降低安全风险及施工成本的最佳途径，通过对现场机械配置详细计算后投入使用，经现场验证效果良好，安全、进度满足施工要求，达到了预期效果。

参考文献

[1] 煤矿安全规程[S].北京：煤炭工业出版社，2001.

[2] 一般用途钢丝绳（GB/T 20118-2006）[S].北京：中国标准出版社，2006.

[3] 水工建筑物地下开挖工程施工规范（SL378-2007）[S].北京：中国水利水电出版社，2009.

作者简介：邓浩（1981-），男，湖南澧县人，中铁二十局集团第三工程有限公司工程师，研究方向：公路、水利施工。