某河大桥西锚碇隧洞开挖出渣方案

xx大桥西锚碇隧洞开挖出渣方案探讨1、概述1.1工程概况xx大桥是xx国道主干线xx省xx至xx公路的控制性工程，xx大桥为主跨1088m的单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥，大桥西岸锚碇采用隧道式锚碇结构。锚碇隧洞轴线总长度74.34m，其中前锚室轴线长度31.34m，锚塞体轴线长度40.0m，后锚室轴线长度3.0m。后端部总宽49.0m。洞轴线的水平倾角45°，隧洞口单洞断面尺寸为10m×10.8m，顶拱半径5m；洞底单洞断面尺寸为21m×25m，顶拱半径10.5m，见洞身纵断面示意图。左右隧洞最小净距7.0m。1.2西锚碇隧道施工的特点、难点（1）隧道断面大、洞轴线水平倾角大；（2）现场地质条件复杂；（3）机械设备运转难度大，设备运行安全隐患大；（4）左右隧洞隧底最小径距7m。2、出渣系统的构想与实施2.1设备选型西锚碇隧洞分为左右两个洞室，单侧隧洞挖方量为17064m3，两洞挖方量共计34128m3，洞口断面为10×10.8m，洞底断面为21×25m。前锚室隧道底坡48.2°，锚塞体隧道底坡52.8°。出渣系统采用挖掘机装渣，2JTK-1.6改进型20t双筒绞车牵引矿车的有轨运输方式，矿车容量6.0m3。2.1.1矿用提升机选型矿用提升机的选用需综合考虑耙渣设备上下和渣料运输的进度要求。出渣效率计算单洞洞室开挖的工期定为180天，隧洞开挖、支护一个循环需48小时，平均每个循环出渣量为190m3。矿车行走速度按30m/min，加上装料时间4min。卸料时间1min，一个来回时间t=（74.34÷30）×2+4+1≈10min,则每个矿车1个小时出渣为6次，每台每小时出渣率v=6×5=30m3,完成每循环190m3石渣运输需耗时t=190/30=6.3h，满足循环进度中出渣在8小时以内的要求。芒出渣绞车牵引童力计算计算参数：氧矿车容格积玻6.0携（实际装车爷按膀5.0替），岩石容重希按略2.0t/睁计，则累重软10.0林t执。晶隧洞轴线倾雕角航45申°零，从洞口至隧临道锚碇前锚面慨的矿车轨道倾央角为：剥=因+arctg朝=否+诊=弹,云从锚碇前锚面否至后锚面的矿恒车轨涛道倾角为吃=干+arctg爆=蹄+热=佳。矿车与钢轨分滚动摩擦系芒数绝f=0.05虫,领每台矿车自重犹按图8.5辣t反计。体矿车自重与载鸽重那：补G=8.5+益2.0×5=帅18.5t鉴（佛1扇）默转钢轨倾角为辱时：凭G醋在钢轨上的垂邪直分力：汗=Cos窜×18.5=求12.33t砖P斥1筑沿钢轨的下滑松力均=Sin盾×18.5=稍13.8t雅矿车出渣惩按菌12.33由t通计时，所受摩多阻力买=f×碌=0.05×吹12.33=脏0.62t飞则此时的绞车奔牵引力为逼=丙+棵=13.8+茂0.62=1奏4.42t弄（痰2萄）锤允钢轨倾角为词时：羞G许在钢轨上的垂倦直分力：开=Cos型×18.5=灯11.2t毫沿钢轨的下滑羽力湾=Sin兽×18.5=组14.7t欠矿车出渣宝按衣11.2妄t翼计时，所受摩喝阻力吐=f×盘=0.05×乞11.2=0令.56t妈则此时的绞车伐牵引力为专=际+合=14.7+毯0.56=1惯5.26t术故出渣系统的顺提升设备采歇用射2JTK-1葡.雕6匀改进朴型晌20氏t服双筒绞车（见凶左图）能满足触出渣要求，绞火车年配越32.5m堆m仅钢丝绳，绞车族的技术参数见搜表扰2-寇1长。经2JTK-1乓.虹6狠改进型绞车技袭术参数表长熟易篇翼由堂克贱杀拣鼓表脂2-1伪卷屯筒砌个数盛双筒兽钢丝绳斤直径季32.5mm街直径智1200mm雨破断拉力总和阔652kN暖宽度之900mm潜平均速度榨0.943m灶3/s午容绳量帽560m泰电动机成型号赢YR灵缠绕层数知4络功率脉132kW仪最大静张力顷200kN酷转速征730r/m项in坛最大静张力差冷200kN纹减速机怪速比面1:48.5惨重量悔15000k秘g居外形尺论寸扩(调mm)模6818×3君924×14殃40竿桂运渣设备采策用俯YC仗C轨－迹6顷型专用矿车（伏见下图），矿骆车尺鸽寸章4.4×1.层4×1.12死m吵，容鼠量伸6.0m但3急，卸车采用侧域卸式，卸车时穿通过曲轨使矿拨车倾斜（斜津度吨20拦°母），侧墙板打域开（开口宽回度干40不0百～快500m熔m烘）卸渣至卸料往斗。往矿车主要参数泻见页表缘2-2秤名称久单位唉主要技术参数佣型号孕YCC2-4教YCC2-6禽YCC2-8敲型式陈单侧式冬单侧式碑单侧式扇容积讲m慎3浙4桶6茫8所自重线t协3.5诵4.6骆6.0晌载重量盾t活10际15爬17而轨距挠mm甘76渣2素、撑900渠76甲2满、料900胁76梢2势、烫900到牵引高度千mm责430晒430另430铜侧倾角度皆°也40姐40粗38币最大开口宽度内mm全700牧800风800泥外形尺寸饥mm筑3900×1象450×妙1550矩5000×1基510×昂1680瓦5500×1洗650×柴1680伟曲轨侧卸式矿草车主要参数野犬宪饿浮雾表捉2-蚕2她斩旱紫归外常界炒伐慎聪蜻鹰竟鞋闷菠湿踢驼锣2.1.汇2神耙渣设备选型庭目前铁路涵殃洞秧,镇水利建斑设柏,棚金属及非金属凤矿等建设工程就在用钻爆法进软行巷道掘进中怀采用的将岩石禽装入矿车或巷侦道输送机中的勤装载机械主要轻有铲斗装载机节和耙斗装载机翻。但铲斗装载卸机多用在水平沟巷道工作面和蛇倾角小沾于浙12追°桂的倾斜巷道，锅耙斗装载机在谣掘进倾端角侵5°告~悲10庸°闻的倾斜巷道时朋工作效率较高窄，近年来随着孕机械设备的不忙断改进耙斗装秃载机的使用范称围有所增大但赌仍然只能在倾淹角小耗于宅30熟°猛的斜巷中使用毯。班在没有适用于没大倾角隧道开体挖的专用设备假的情况下，锚污碇隧洞的耙渣倦、装渣设备采环用灵活性高，标清渣更彻底的塘挖掘机。综合椒考虑挖掘机的武装渣速度、回芬转半径、最大花挖掘力和整机龙重量选用斗伯容秤0.6m军3恭的反铲挖掘机自。挖机参数见袭表闯2-站3锣。挖掘机参数表在水燕缎目胃袋欢膛肢表极2-3秀项目良单位起数值霉整机质量喇t户12.2竟斗容阴m淋3姥0.6弟爬坡角度殿度寿3广5矛（誓7破0挥％）差全高喊m滩2.74库全长嫂m展7.61旁履带长膀m狱3.58辆履带宽（外到昏外）蓄m浙2.49椅履带板宽班m矩0.5暂2.宁2扒出渣迷系统布置围2.2.系1选出渣系统平面羡布置依出渣运输采用妇有轨运输方式玩，洞内采槽用东0.6m逐3伸反铲挖掘机扒淘渣、集渣、装限渣构，巷6.0m土3膀侧卸式矿车通邻过轨道运输到贸洞外出渣槽，扣卸渣，洞外由幻自卸汽车装渣情运至指定弃土加场。毕轨道选丸用茂38kg/馒m锄钢帝轨腐,司轨帽距圣900m脂m胃。轨枕采用槽竹钢覆I1端0暖，轨枕尺寸牢为冠1135mm独×100mm胶×44.8m冒m殖，间距端为茫600m佛m创，洞身段轨枕傍直接铺设在洞争底喷射砼坡面广上，为保证轨挣道的平顺和牢梅固轨枕与洞底赏坡面初期支护姜的型钢拱架焊肯接在一殖起私,妄轨道与轨枕亦许采用焊接方式私连接。洞口斜芽坡段坡度较缓决，轨道直接铺匠设在整平好的哑坡面上。托侧卸式矿车卸枝车时要求矿车贩停在倾斜角度识小吴于誉5畜°莲的坡面或水平自面上，出渣系仓统轨道布设时导轨道纵坡设一践段由前锚室洞抵底纱48.3滔°梨至卸车平面的第过渡陡段窄,培过渡段坡面与挡水平面的情夹氏角朝17°体,衬为保证卸渣槽足的净空过渡段层的长度大减于袄19算m浩。妙西锚碇位杏于包x附x犹河西岸斜坡的选中上部，地形禁西高东低，高胡差迷30辟m闷，地势较陡，倦地形坡御度未30锅°堆～缠50粱°惯之间。而锚碇隔基坑沿路基纵窜向的宽度午仅姿36.76m拿,移锚碇基坑外侧学由北向南有一躺条施工便道紧多贴锚碇基坑，奔右侧与基坑距涨离年0m金,蛾左侧与基坑距查离码20黄m开。提升机跨便车道布设，原地斥面受地形坡度销影响坡降大，斧标高较低，为革了不影响便道纠的通行同时满陪足提升机的提锣升要求，需为姑提升机修筑高货大基础，因此痒在现场布设时亭将提升机基础爹布置在便道与镰基坑之间。出等渣系统纵断面摩布置详见悬图番2-烦1蜡。甜箭图搜2-1雨出渣系统纵忘断面布置析图害(桃单位阔：败cm)挖挖掘机上下锚寄洞采用自行设历计加工的专用静平板车运幕输启,耐绞车提闸升埋,吴在左右洞口设舟置挖掘机进出刃通道。挖掘机趴运输平车与出麻渣矿车在洞内沟共用一条轨道类，在洞口设置泳岔轨和平车停尘靠平台，矿车尝运行时平车停环在岔轨末端的腹停车平台内，过平车运行时矿男车停靠在卸渣册槽上方的主轨秀上。平车及矿病车停靠时均要库求采用双保险辞，前端拉环处丧用钢丝绳系于执地锚上，后端许后车轮用卡轨为器卡牢。出渣洋系统平面布置氧见图目2-先2我。妄图申2-2型拦出渣系统平面粥布置图脱2.2.支2非挖掘机运输平绳车设计节隧道锚开挖的念石渣的耙渣、竞装渣采膜用膝0.6m灭3隆斗容的挖掘机役。挖机在爆破升的过程中必须顷运出隧道，而阁隧底轨道的最榨大倾角视达志53.8鞋°化，挖机本身无敲法在此坡面上禽稳定。挖掘机脑上下锚洞必须厌设计专门的运昼输平台，保证智挖掘机能缓慢铲移动上平台并冬在平台上保持舅稳定。故将挖尿掘机运输平台圆设计成楔形平长台，楔形平台颤的夹角玻为千27图°曾，这样在洞底堵坡面按达悼53.8晚°演时楔形平台的堪顶面与水平面芳的夹角劝为少26.8糠°介挖掘机能顺利掀爬上平台并在便其上保持稳甘定轮,葱平车藏宽话2.6慢m眉，蔬长像3.6度m有，前后轮转距碎1.75猎m陆，左右轮街距层0.9犬m饰。运输平车见寿图泽2-钟3捏。揭图渠2-3粘臂挖掘机运输平壁车图（单位豪：汗c丝m形）格平车稳定性验牺算厕比较洞底坡红度播48.2疏°株与洞底坡雕度嗽53.8井°虹时挖掘机与运善输平车运行的植两种工幕况之,漏在洞底坡努度递53.8虽°违时整个运输系勾统的倾覆力矩蕉更腾大垫,义在进行稳定性卖验算时取洞底着坡择度查53.8嘱°柜的工剃况进行验算整忘个运输系统稳猎定，满足挖掘郊机运输要求。宴在进行挖掘机裙运输系统稳定蔑性验算时未考佣虑平车启动瞬声间挖掘机惯性喂对整个系统稳读定的影响，因巾此在实际操作骡过程中要求提紧升机缓慢启动鲜，以消除挖掘炭机惯性对运输产系统稳定性的茄影响。扯2.相3伯出渣系统的运格行步骤及安全龟措施与2.3.芝1消出渣系统的运驼行步骤见（环1勾）将矿车停在胡坡度平缓的出聪渣槽上方前后恰用钢丝绳和卡料轨器固定牢，谨卸下提升机上铅的主钢丝绳，租将提升机主钢渔丝绳系在平车原上并把平车拖积至洞口变坡点丑上勾2年m榴处，固定平车师解除提升机主挡钢丝绳。流（攻2返）挖掘机通过宿挖掘机通道停辉于平车正前方凯，挂上提升机俯主钢丝绳，挖市掘机上平车，程并用对拉螺杆府、手拉葫芦等痰工具将挖掘机渔牢牢固定在平虽车上。榆（劈3拉）启动提升机聚将挖掘机缓缓唐放至隧道掌子房面，解除固定个措施，挖掘机税下平车。淡（昼4伯）将挖掘机运烦输平车拖至岔笑轨末端的平车动停靠平台前后价用钢丝绳和卡才轨器固定牢，纽卸下提升机主今钢丝绳将其系般在矿车拉环上挎，撤除矿车固致定钢丝绳和卡林轨器，矿车可市沿主轨上下正镰常进行石渣运图输。庙（思5寒）出渣结束重舒复上述步骤将梢挖掘机提升出织洞，洞内进行乌下一个循环的穴施工。托2.3.脊2斥出渣系统的运暴行的安全措施思（拔1爆）矿用提升机容的传动轴、电走器部分、刹车劝，钢丝绳，钢辉丝绳与矿车拉宿环的连接，轨皮道的平整度和名牢固程度等关奋键部位必须每象个班检查，确室保各部位正常纯运行。经（砖2丈）沿轨道的轴舞线直线段赢每轰7竞~漏10躬m朱布设地轮，变袄坡点上合下津2卵m短范围内各布设韵一个地轮，矿碌车、平车上下悼时提升机的主仿钢丝绳落在地升轮上，避免钢匆丝绳与坡面和汉轨枕摩擦损坏惧钢丝绳。痕（怪3乱）整个出渣系像统的危险点在疑挖掘机与平车蔑的上下，挖掘即机的固定和上凭下都必须固定代专人作业，挖雨掘机在平车上的的停放位置直毒接影响挖掘机鱼与平车的稳定腾，挖掘机的停教放位置必须用婚油漆在平车上胖做出明显的标洽志，保证每次政挖掘机停靠的欺准确性。泛（冒4变）每次爆破作巾业和出渣作业青后，对轨道进捐行一次全面的执检查，轨道平企整、牢固且轨晓道附近清洁无载杂物，保证矿上车、平车在轨锐道上的顺利运胡行。遭（扶5讯）挖掘机上下旱隧洞的速度尽胸可能放慢，以晒减少惯性对挖拆掘机及平车稳恳定性的影响，欢3辉、大倾角隧道包锚施工工法探愁讨唐3.吵1玉斜井施工方法翅根据璃围岩的类别、熟交通条件、断春面尺寸、潜支护参数燃等因素。斜井猎工程开挖方法础有全断谊面开挖和先开主挖导洞再进行诚扩大开挖两种象。灭3.1.拣1络全断面开挖法纤采用自上而下曲进行，全断面兼一次爆破成型局。该法适用于规井底无出渣条膨件，从井底出眯渣工期不能满赔足要求，或斜零井倾角小无法戴布置溜渣的隧线道。制3.1.址2跃先开挖导井再起扩大开挖成型堡法咳（嗽1洲）导井开挖英导井开挖可采诸用普通法、一仿次钻孔分段爆果破法、吊罐法萝、爬罐法和反绑井钻机法。前稠四种方法由于悉作业条件差，嫌钻孔偏斜率大满，只能用于较疏浅的井。庆反井钻机法，哄用劳动力少，旧适用性强，开冤挖速度快，已侄成为导井开挖眠的主要方法。坑反井钻机开挖作导井。适用于沸中等硬度的岩摔石，开挖次序胀为先自上而下差钻导孔，再自胡下而上扩孔成台井。该法具有波钻进速度快、请工效高、施工语安全、劳动强伯度低、施工精枝度高、质量好毯等优点，恳是鹅水电工程竖井晓、斜井开挖新烛开辟的一种施疤工方法。旷（霜2但）扩大开挖方养法法导井贯通以后午，自上而下进骑行扩大开挖。抓扩大开挖采用怒特制的轨式扩爹挖平台车，进青行钻孔装药，症爆破石渣从导朱井溜至井底，躬再用其他机械门装运出渣。棋3.2x贯x艇大桥隧道锚出迫渣系统中存在系的不足和改进屯方法粉3.2.贷1她出渣系统中存茫在的不足蚂（估1片）出渣系统考洁虑时仅考虑了己运渣系统的运叔渣能力与工程昼工期以及运渣团系统的运行安逢全，而没有充共分考虑耙渣设捏备的对系统的摸特殊要求，出靠渣系统存在轨击距偏小、耙渣熊设备运输平车用前后轮距偏小冷等不利因素。腿（权2们）提升设备选鞠型时选用欺2JTK-1昌.捉6技改进总型康20晓t卸双筒绞车，考丑虑每个洞丙配底2手台侧卸式矿车兵，但在现场实宏际操作中，矿册车上下洞的时捞间远远小于挖傅掘机装车时间志，采递用梳2湖台侧卸式矿车煤并不能大幅提划升出渣效率。束（丘3玩）侧卸式矿车绘设计时，箱体楚的长高比值没修有考虑矿车停共在鄙53.8脑°樱的斜坡上时，扇渣料在车箱内陈的分布情况，奉使车厢装渣后张整个矿车的中冲心超过了矿车辜的后轮轴，提隙升机钢丝绳带伯劲后容易出现排前轮脱离轨道塘的情况。兄（浸4汇）提升机调