03第三章出渣运输!.doc

第三章 出渣运输装渣运输是隧道作业的基本工序之一装渣运输作业时间一般要占单循环作业时间的 40%〜60%因此装渣运输作业能力的强弱，决定了它在整个作业循环中所占的时间比率， 并进而对施工速度产生很大的影响装渣运输工序可以分解为：装渣、运渣、卸渣三项作业第一节 渣量计算装渣就是把开挖下来的石渣装入运输车辆钻爆开挖一个单循环产生的石渣量应为爆 破后的虚渣体积，可按下式计算：Z 二 R-A-L • S 式 3-1式中Z—单循环爆破后石渣量，m3；R—岩体松胀系数，即岩体松方体积与其实方体积的比值岩体被爆破后的松胀系数 R值的大小与岩体的密度有关，隧道工程中常按围岩级别确定R值，见表3-1； △—超挖系数，根据爆破对超挖的控制情况而定，一般可取 1.15〜1.25；L一设计循环掘进进尺，m；S—开挖断面面积m2岩体松胀系数R值 表3-1岩体级别IIIIIIV土石名称石质石质石质石质硬粘土砂夹卵石粘性土砂砾松胀系数R1.71.81.61.61.351.301.251.15第二节 装渣方式、运输方式及其选择原则一、 装渣方式隧道施工的装渣的方式有机械装渣和人力装渣两种机械装渣速度快，可缩短作业时 间，目前隧道施工中常用，但仍需配适当数量的人工辅助作业。

人力装渣，劳动强度大， 速度慢，仅在短隧道缺乏机械或断面小而无法使用机械装渣时，才考虑采用二、 运输方式隧道施工的出渣、进料运输方式有轨道运输和无轨运输两种轨道运输是铺设小型轨道，用轨道式运输车出渣和进料轨道运输多采用电瓶车或内 燃机车牵引，斗车或梭式矿车运渣它既可适用于小断面开挖的隧道，也适用于大断面开 挖的隧道，尤其适应于3000m以上的长隧道运输，是一种适应性较强的和较为经济的运输 方式无轨运输是采用各种无轨运输车出渣和进料其特点是机动灵活，不需要铺设轨道， 能适用于弃渣场离洞口较远和道路坡度较大的场合缺点是由于多采用燃油发动机驱动， 作业时，在整个洞中沿程排出废气，污染洞内空气，故一般适用于大断面开挖和中等长度 以下的隧道中当隧道较长时，应充分考虑洞内空气污染问题，采取有效的通风措施三、 装渣运输方式的选择装渣运输方式的选择，应根据洞内作业条件，包括作业空间（断面）的大小、一次开 挖石渣体积、石渣块度、土体的松散或泥质粘性、洞内临时道路等条件，充分考虑装、运 卸三项作业机械的配套问题、装渣运输能力与运量需求的适应问题、装渣运输与开挖、支 护等工序的协调统一问题、装渣运输成本与工期要求的关系问题、洞内空气污染及作业安 全问题等因素的影响，并建立和实施适宜的装渣运输组织和管理方式，以尽量缩短装渣运 输在整个作业循环中所占的时间比率，提高施工速度。

必要时应作技术经济合理性分析，以求方案最佳第三节 装渣机械装渣机械的类型很多，按其拾渣机构型式可分为：挖斗式、蟹爪式、立爪式、铲斗式 四种铲斗式装渣机为间歇性装渣机，有翻斗后卸、前卸和侧卸式三个卸渣方式隧道用 蟹爪式、立爪式和挖斗式装渣机均配备有刮板或链板式转载后卸机构，是连续装渣机装渣机的走行方式有轨道走行、履带走行和轮胎走行三种，也有同时配备履带走行和 轨道走行两套走行机构的轨道走行式装渣机须铺设走行轨道，因此其工作范围受到轨道 位置的限制；当工作面较宽时，可增铺轨道来满足更大的工作宽度要求履带走行和轮胎 走行的装渣机移动灵活，工作范围不受限制但在泥土质的隧道中，有可能因洞内临时道 路承载能力较低和道路泥泞而出现打滑和下陷装渣机的工作能力因拾渣方式、走行方式、装备功率的不同而各不相同装渣机的选 择应充分考虑上述洞内作业条件和问题，尤其应与运输车辆相匹配，以充分发挥各自的工 作效能，缩短装渣的时间隧道施工中几种常用的装渣机分述如下：一、挖斗式装渣机这种装渣机是近几年才应用于隧道工程中的装渣机其拾渣机构为自由臂式挖斗，由 于自由臂采用了电力驱动全液压控制系统，既灵活且工作臂较长，如ITC312H4型的立定工 作宽度可达3.5m,工作长度可达轨道前方7.11m,且可以下挖2.8m和兼作高8.34m范围内 工作面的清理及找顶工作。

生产能力为250m3/h配备有轨道走行和履带走行两套走行机构 履带走行挖斗式装渣机示意图见有关机械技术资料图 6-21 Schaeff ITC112 型双走行系统挖斗式装渣机1-转臂机构；2-大臂液压缸；3-小臂液压缸；4-转铲液压缸；5-链板后部升降液压缸；6-链板输送机二、铲斗式装渣机 这种装渣机多采用轮胎走行或轨道走行轮胎走行的铲斗式装渣机多采用铰接车身， 液压控制系统和燃油发动机驱动轨道走行的铲斗式装渣机因工作效率较低，工程中已很 少使用轮胎走行铲斗式装渣机转弯半径小，移动灵活，铲取力强，铲斗容量大，达0.76m3〜 3.8m3,工作能力强；可侧卸也可前卸、卸渣准确，但燃油废气污染洞内空气，须配备净化 器或加强隧道通风，常用于较大断面的隧道装渣作业图 6-22 轮胎走行铲斗式装渣机三、 蟹爪式装渣机这种装渣机多采用履带走行，电力驱动它是一种连续装渣机，其前方倾斜的受料盘 上装有一对由曲轴带动的拨渣蟹爪装渣时，受料盘插入岩堆，同时两个蟹爪交替将岩渣 拨入受料盘，并由刮板输送机将岩渣装入机后的运输车内因受蟹爪拨渣限制，岩渣块度较大时，其工作效率显著降低，故主要用于块度较小的 岩渣及土的装渣作业。

工作能力一般在60m3/h〜80m3/h之间四、 立爪式装渣机 这种装渣机多采用轨道走行装渣机前方装有一对扒渣立爪，可以将前方或左右两侧一定范围内的石渣扒入受料盘，并由刮板输送机将岩渣装入机后的运输车内立爪式装渣机以采用电力驱动、液压控制的较好立爪扒渣的性能较蟹爪式的好，对 岩渣的块度大小适应性强轨道走行立爪式装渣机，其工作宽度可达到3.8m,工作长度可 达到轨端前方3.0m,工作能力一般在120m3/h〜180m3/h之间第四节 轨道运输一、 运输车辆 常用的轨道运输车辆有斗车、梭式矿车① 斗车斗车结构简单，使用方便，可适用于多种条件下各种物料的装载运输斗车 容量大小可分为容量小于3m3的小型斗车和容量大于3m3的大型斗车小型斗车轻便灵活，满载率高，调车方便，可采用机械牵引，也可以采用人力牵引， 人力操纵翻斗卸渣也很方便，它主要用作小断面坑道，如斜井平行导坑的运输车辆大型 斗车单车容量较大，较大的可达20m3，须用动力机车牵引，并采用驼峰机构侧卸或翻车机 构卸渣；以及配套使用大型装渣机械装渣才能保证快速装运采用大型斗车，可以减少装 渣调车作业次数，缩短装渣运输作业时间，但对轨道线路条件要求较高。

② 梭式矿车梭式矿车采用整体式车体，下设两个转向架，车箱底部设有刮板式或链 式转载机构，便于将整体车箱装满和转载或向后卸渣它对装渣机械的配套条件 要求不高，能保证快速运输，但车体结构和机械系统较复杂，机械购置费和使用费较高梭式矿车的单车容量为6m3〜18m3可以单车使用，也可以2〜3辆车搭接使用，以减 少调车作业次数其刮板式自动卸渣机构，可以向后（轨道端头）卸渣，也可以使前后转 向架分别置于相邻的两股道上，实现向轨道侧面卸渣，扩大弃渣的范围要求侧向卸渣时 轨道间距应为2.0m〜2.5m，车体与轨道的交角可达35°〜40°二、 牵引类型 常用的轨道运输牵引机车有电瓶车、内燃机车，主要用于坡度不大的隧道运输牵引当采用小型斗车和坡度较缓的短隧道施工时，还可以采用人力推送电瓶车牵引无废气污染，但电瓶储蓄电能数量有限，一次充电后的工作时间不长，补 充电时间较长，充电液须定期更换需要建设专用的充电车间因此，实际应用中，必要配备足够数量的电瓶车，以保证牵引能力和行车速度内燃机车牵引能力较大，可以随时加油不占时间，但运行时增加洞内废气污染和噪声 污染，在洞内空气含氧量不足时，油料燃烧不充分，牵引能力明显降低，必须配备废气净 化装置和加强通风，且其保养和维修技术要求较高。

三、单线运输 单线轨道通过能力较低，常用于长度较长而断面较小的隧道工程中 采用单线轨道运输时，为调车方便和提高运输能力，在整个路线上应合理布设会车道相邻会车道的间距应根据装渣作业时间和行车速度计算确定，一般条件下应每隔300m设一 个会车道并编制和优化列车运行图，制定有效的行车作业制度，以减少避让等待时间 会车道的站线长度应能够容纳整列车，并保证正线车辆安全通过单线运输轨道布置示意 图见 3-1图 3-1 单线运输轨道布置1-翻斗式装渣机；2-斗车；3-牵引电瓶车四、双线运输 双线轨道的进、出车分道行驶，无须避让等待，故通过能力较单线轨道有显著提高 为了调车方便，应在两线间合理布设渡线渡线间距应根据工序安排及运输调车需要来确定，一般间距为100m〜1000m，或更长, 并每隔2〜3组渡线设置一组反向渡线双线运输轨道布置示意图见3-2双机装碴装碴调车作业区30-60m渡线间距100T000m|单机装渣图 3-2 双线运输轨道布置（ 单位： m）1-翻斗式装渣机；2-斗车；3-牵引电瓶车；4-立爪装渣机；5-梭式矿车五、工作面轨道延伸及调车措施①工作面的轨道延伸，应及时满足钻眼、装渣、运输机械的走行和作业要求，并避免 轨道延伸与其它工作的干扰。

有时需延至开挖面延伸的方法可以采用接短轨，或浮放“卧 轨”、“爬道”轨道走行车辆轴重较大时宜采用接短轨延伸轨道，待开挖面向前推进后，将 连接的几根短轨换成长轨轨道走行车辆轴重较小时可采用浮放卧轨或爬道延伸轨道②工作面附近的调车设施，应根据机械走行要求和转道类型来合理选择确定，并尽量 使之离开挖面近一些，以缩短调车作业时间单线运输时，首先应利用就近的会车道线调车；当开挖面距离会车道较远时，则可以 设置临时岔线、浮放调车盘或平移调车器来调车，并逐步前移和接续轨道双线运输时，应尽量利用就近的渡线来调车，当开挖面距渡线较远时，则可以设置浮 放调车盘，并逐步前移和接续轨道六、洞口轨道布置 洞口外轨道布置包括卸渣线、上料线、修理线、机车整备线以及调车线等 卸渣线应设置卸渣码头可利用弃渣填筑和延伸若需二次倒运，则应在临时存渣场 边缘设置固定卸渣码头固定卸渣码头应采用浆砌片石挡墙或搭设方木垛来稳定边坡洞 外轨道布置示意图见 3-3进料及梭矿修理线1"/ 1―洞口 /「 ［料/ 调车线I卸碴线一":卅\ //八工—'|牵引车充电及修理线严 ,调车线II1图 3-3 洞外轨道布置七、轨道铺设要求1、 轨距常用的有900mm、762mm、600mm三种。

双线线间净距不小于20cm；单线会车 道线间净间距不小于40cm车辆距坑道壁式支撑净间距不小于20cm；双线可不另设人行道; 单线必须设人行道，人行道净宽不小于70cm2、 轨道线路平面应尽量使用较大的曲线半径；道岔应不小于6号道岔，并安装转辙器 一般条件下最小曲线半径，在洞内应不小于机车车辆轴距的7倍，洞外不小于10倍；使用 有转向架的梭式矿车时，最小曲线半径不小于 12m3、 洞内轨道纵坡按隧道坡度设置洞外卸渣线的重车方向应设置一段1%〜3%的上坡, 并在轨端加设车挡，以防止卸渣车溜出码头其它各线均应满足使用要求和安全要求，并 轨道终端加设车挡4、 隧道施工常用钢轨重量有38kg/m、43kg/m两种，轨枕截面（厚X宽）有10cmX12cm、 lOcmXl5cm、12cmXl5cm、14cmX l7cm几种钢轨和枕木的选择，应根据各种机械的。