交岔点设计.ppt

1、第二节 交 岔 点 设 计,交岔点设计,一、交岔点的类型 1、概念：井下巷道相交或分岔部分叫巷道交岔点，其基本类型如图137所示。 2、分类：交岔点按支护方式可分为：用棚式支架或料石墙配型钢梁支护的简易交岔点；用料石或混凝土支护的碹岔式交岔点；用锚杆、喷射混凝土支护的锚喷支护交岔点。,交岔点设计,巷道交岔点的几种类型,交岔点设计,交岔点按结构形式可分为：牛鼻子交岔点和穿尖交岔点两类，如图138所示。牛鼻子交岔点受力好，使用比较广泛；穿尖交岔点工程量小，通风阻力小，承载能力小，多用于围岩稳定、巷道跨度小于5、围岩稳定、巷道转角大于45的情况。一般情况下多采用牛鼻子交岔点。,交岔点设计,图138牛

2、鼻鼻子交岔点和穿尖交岔点 牛鼻子交岔点穿尖交岔点,交岔点设计,二、道岔的概念 1道岔的构造 矿井窄轨道岔是交岔点轨道运输线路连接系统中的基本元件，它是使车辆由一条线路过渡到另一条线路的装置。其构造如图139所示。,交岔点设计,交岔点设计,道岔主要由岔尖、基本轨、辙岔(岔心和翼轨)、护轮轨以及转辙器等部件组成。 岔尖是道岔的最重要零件，其作用是引导车辆向主线或岔线运行。要求紧贴基本轨，岔尖高度应等于或小于基本轨高度，矿车通过时它承受较大的冲出力，要具有足够强度。岔尖的摆动依靠转辙器完成。,交岔点设计,辙岔是道岔的另一个重要零件，其作用是保证车轮轮缘能顺利通过。转辙曲线是位于岔尖和辙岔之间的一段曲

3、线，其曲率半径取决于道岔的型号辙岔岔心角，简称辙岔角。它是道岔的最重要参数。用/2的余切值表示道岔的号码M， 即M1/2cot(/2)。,交岔点设计,M越大，越小，道岔曲率半径和长度就越大，车辆通过时就越平稳；反之平稳性就差。道岔号码有2、3、4、5、6五种。其相应的辙岔角应分别为280420”、185530”、141500”、112516”和93138”。 护轮轨是防止车辆在辙岔上脱轨而设置的一段内轨。,交岔点设计,2、道岔的类型和型号 道岔的类型按分岔型式可分成单开道岔、对称道岔和渡线道岔三大类型（见图1310）分别以汉语拼音字母“DK”、“DC”和“DX”表示。其主要尺寸标注如图1310

4、所示，其技术特征见P216217表131、表132、表133。各种型号道岔允许行驶的车辆类别及允许行驶速度见P217表134。,交岔点设计,图1310矿用窄轨道岔主要尺寸标注图 （）单开道岔（）对称道岔 转辙中心至道岔起点的距离转辙中心至道岔终点的距离L道岔长度,交岔点设计,交岔点设计,为了使车辆在曲线内前后轮缘均能紧贴外轨，要求巷道转弯处要有一定的最小曲线半径。在车辆行速度小于1.5/时，其曲率半径不应小于车辆轴距的7倍；大于1.5/时，则不应小于轴距的10倍。通常600mm轨距电机车行驶的弯道半径为1215m；900mm轨距的为1520m。,交岔点设计,道岔的每一种类型又按轨距和轨型不同共

5、有5个系列，即615、618、624、918和924。其中第一个数字6或9表示轨距为600 mm或900 mm；而后两个数字表示轨型为15kg/m或18kg/m或24kg/m。道岔的每一个系列按辙岔号码M和道岔的曲线半径不同又可分成55个型号。如DK615412，DC618312，DX92441519(左)等。,交岔点设计,各符号代表的含义为：前两个字母表示道岔类型；第一个数字6（9）表示轨距；第二、三位数字代表轨型；两横线间的数字为道岔号码M；最后一组数字，对单开道岔和对称道岔来说是表示以为单位的道岔曲线半径，对渡线道岔而言，其前两位数字表示以为单位的道岔曲线半径，后两位数字表示的是以dm为

6、单位的轨道中心距；单开和渡线道岔还有左右之分。右可省略。,交岔点设计,3道岔的选择原则 道岔本身制造质量的优、劣或道岔型导选择是否合适，对车辆运行速度、运行安全和集中控制程度等均有很大关系。一般应按以下原则选用：,交岔点设计,与基本轨的轨距相适应如基本轨线路的轨距是600 mm，就应选用600 mm轨距的道岔； 与基本轨型相适应选用与基本轨同级或高一级的道岔型号，但绝不允许采用低一级的道岔；,交岔点设计,与行驶车辆的类别相适应多数标准道岔都允许机车通过，少数标准道岔由于道岔的曲线半径过小(9m)、辙岔角过大(185530”)时，只允许矿车行驶； 与行车速度相适应多数标准道岔允许车辆通过的速度为

7、1.53.5m/s，而少数标准道岔只允许车辆通过的速度在1.5m/s以下。,交岔点设计,三、交岔点设计 交岔点设计包括交岔点的平面尺寸设计、断面形状及尺寸设计、工程量与材料消耗量计算等几个部分。,交岔点设计,（一）平面尺寸的确定 确定交岔点平面尺寸，就是要定出交岔点扩大断面的起点和柱墩的位置，即交岔点斜墙的起点至柱墩的长度；定出交岔点最大断面处的宽度，并计算出交岔点单项工程的长度。这些尺寸主要取决于通过交岔点的运输设备类型、运输线路布置的型式、道岔型号以及行人和安全间隙的要求。,交岔点设计,所以在设计前，应首先确定各条巷道的断面及主巷与支巷的关系，并以下述条件作为设计交岔点平面尺寸的已知条件；

8、所选道岔的a 、 b、值；支巷对主巷的转角；各条巷道的净宽度B1、B2、B3、及其轨道中心线至柱墩一侧边墙的距离1、2、3。此外，尚需确定柱墩的宽度(一般取500毫米)，轨道的曲率半径R。,交岔点设计,交岔点的种类是很多的，但由附表1可知第一类、第四类和第五类是基本的，其他类型可视为这三类的变换或组合。因此下面讨论只第一类交岔点的计算，并在附表中列出了六类交岔点的计算图和计算公式。,交岔点设计,1、单轨巷道单侧分岔点(右图) 首先，应根据前述已知条件求曲线半径的曲率中心O的位置，以便以O为圆心、R为半径定出弯道的位置。O点的位置距离基本轨起点的横轴长度为J，距基本轨中心线的纵轴长度为H，可如下

9、求得：,交岔点设计,JabcosRsin (101) H Rcos bsin (102) 从曲率中心O到支巷起点T联一直线，此OT线与O到主巷轨道中心线的垂线之夹角为，其值为： 注意：这里的角不是原来规定的巷道转角。,交岔点设计,基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离为P： PJR（ ） J 为了计算交岔点最大断面宽度TM，需解MTN： TM 而NM TN 于是，自基本轨起点至柱墩的距离,除上述计算法外，还可用作图法直接确定交岔点平面尺寸，只要严格按比例绘图，其精度能够满足工程需要，具体作法如下： 1）先画出主巷的轨道中线，按所选用的道岔尺寸、和撤岔角画出道岔，得O、1、2

10、、3各点； 2）过道岔终点3，做O3的垂线，在其上取一线段，使其长度等于曲线半径R，得O点，即O3R，O为曲线的曲率中心；,3）过O点垂直于基本线路作OC线，以O点为圆心，R为半径，自点3开始画弧，使与OC线的夹角等于巷道的转角，得曲线终点； 4）按已确定的断面尺寸B、B2、2、B、作出巷道的轮廓线45、67、89、1011及1213； 5）从67量垂直距离500，作67的平行线，使它与1213相交得A点，从A点作67的垂线并与它相交得B点，AB即为柱墩端面；,6）连接AO，与1011线交于T，T即为斜墙（扩大断面）的终点； 7）以45线为准，以为斜率，过T点作直线交于45线的Q点，Q点是断面

11、扩大的起点，QT即为斜墙； 8）在图上量出其他所需的各参数尺寸和角度，并标注在图上。 2、常见交岔点平面尺寸公式，见附表。,图2作图法求交岔点平面尺寸,二）交岔点的中间断面 1交岔点各中间断面的宽度，取决于通过它的运输设备的尺寸、道岔型号、线路联接系统的类型、行人及错车的安全要求。 2考虑到运输设备通过弯道和道岔时边角将会外伸，与直线段巷道相比交岔点道岔处的中间断面应加宽加宽要点如下(见表各图)；,1)单轨巷道单侧分岔点，在弯道内侧加宽100mm。其外侧因外伸值不大，可不再加宽，但若安全间隙很小则应加宽200mm。加宽范围为道岔转辙中心(理论中心)左边5m和右边1。 2)双轨巷道单侧分岔点，在

12、道岔转辙中心前5一段，双轨中线距应加宽200或以上，并在其左、右各设置5过渡线段，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加宽。,交岔点设计,3)双轨巷道单侧分岔分支点，在道岔转辙中心前5一段，双轨中线距应加宽300或以上，并在其左设置5过渡线段，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加宽。 4)单轨巷道对称分岔点，两侧均应加宽。,5)双轨巷道分支点，从弯道曲率中心向右开始加宽200或以上，并在其左也设置5过渡线段，因而在此范围内，巷道外侧也要相应加宽。 6)双轨巷道对称分支点，从弯道曲率中心向左3米段，两轨中线均应分别向外移动200或更多，即双轨中线加宽400或更多，并在其左也设置5米过渡线段，巷道也就要

13、相应加宽。,3为了施工方便和减少通风阻力，在井底车场的交岔点内，一船应不改变双轨中线距及巷道断面(指边墙加宽做成台阶状)，如附表中的图所示。这样，在设计交岔点时，中间断面应选用标准设计图册中相应的曲线段的断面(即参考运输设备通过弯道或道岔时边角外伸，双轨中线距及巷道宽度已加宽的断面)。,4交岔点中间断面斜墙侧，按选用的斜率每米巷道递加i米。若交岔点采用砌碹支护，则每米架设一架的碹胎宽度，亦应递加米。 5交岔点中间断面(扩大部分)拱高的确定方法与一般巷道相同。然而，由于各中间断面的拱高将随净宽的递增而升高。为了提高断面利用率，减少掘、支工程量，在满足安全、生产与技术要求的条件下，可将中间断面的墙高相应递减；也可采用调整拱形改变拱高的办法(锚喷支护交岔点采用此法较为方便)，使巷道全高的增加幅度不过大(见附图3)。,降低后的墙高或调整后的拱高，在T、N、M三点处应相同。这几处的巷道断面仍应保证运输设备、行人及管线装设应有的安全间隙和距离，故必须按第五章巷道断面设计中所述方法和公