斜井无轨运输防溜车措施的探讨--梅树强.docVIP

斜井无轨运输防溜车措施的探讨 梅树强 (浙江省隧道工程公司，杭州310030） 摘 要：本文以宁波北仑春晓供水管隧道工程2#支洞为例，主要探讨斜井施工无轨运输方式中溜车事故的预防技术措施，可为类似工程提供参考。 关键词：斜井；无轨运输；溜车；安全；技术措施 前言：2011年10月29日，甘肃境内的兰渝铁路黑山隧道吕家滩斜井内发生一起溜车事故，造成24人死亡，4人重伤。事故在敲响警钟的同时，也反映斜井无轨运输安全管理方面存在着较大的漏洞。我们公司最近几年在输气输油管道隧道施工领域不断中标，业务量较大。从所中标的隧道施工内容来看，很多标段存在斜井隧道施工。本文以宁波北仑春晓供水管隧道工程2#支洞为例，针对斜井无轨运输施工中较容易出现的溜车事故，提出了斜井无轨运输提升系统的施工方案，取得了一定的成功经验，望对类似工程有一定借鉴意义。 工程概况 宁波北仑春晓供水管隧道位于北仑区大碶街道和春晓镇境内，是一座独立的单洞隧道。隧道进口桩号为K0+055，出口桩号为K8+533，全长8478m。在正洞K3+289.499、K6+010处设了2处支洞，其中位于K6+010处为2#支洞，支洞段长360m，坡度为16%，支洞斜井与正洞交角往春晓镇方向为87度25分15秒，交叉口处设5m的转角半径，斜井底部设长约15m的平坡。本隧道采用复合式衬砌结构形式，衬砌断面形式采用单心圆拱直墙式，衬砌后洞宽3.5m，直墙高2.5米，拱高1.25米。根据施工经验及项目具体情况，经研究决定对于2#支洞施工采用无轨运输方式，装岩机械在支洞范围内采用装载机，洞内采用矿用电动装岩机。 斜井无轨运输施工方案的确定 2.1提升方案的确定 在支洞施工期间，采用装载机自行装运，洞外设卷扬机辅助牵引。卷扬机的主要任务是保障装载机运行安全，在装载机运行中出现故障时能使装载机安全静止在斜坡上，使装载机能在安全的条件下进行检修。装载机运行时，即在工作面铲装、斜井中行走过程中，卷扬机随装载机同步运转，作为装载机运行的安全保障。在装载机爬升到洞外缓坡处时，确认刹车，抽出连接装置的销子，装载机自行排渣。进入隧道前，装载机停在缓坡处，装上销子，确认连接无误，装载机即可安全下行。为减少钢丝绳磨损，在洞外路面变坡点及洞内地面沿中线每隔20m，设置固定在地面上的钢滚筒。钢滚筒长60㎝ 2.2设备选型 设备选型主要包括卷扬机、装载机、自卸汽车、钢丝绳的选择。 卷扬机的选择：卷扬机选择JK-10型，由成都四达机械制造有限公司生产。相关技术参数如表1。 表1：JK-10型卷扬机技术参数 序号 项目 单位 额定值 1 额定拉力 kN 100 2 额定速度 m/min 45 3 卷筒容绳量 m 400 4 电动机功率 kW 90 5 外形尺寸 m 0.9×2.3×1.3 6 整机重量 kg 7860 装载机的选择：装载机选择中国龙工LG843,该装载机技术参数如表2。 表2：龙工LG843装载机技术参数 序号 项目 单位 额定值 1 自重 kN 130 2 斗容量 M3 2.3 3 行驶速度 m/min 0-558 4 额定载重 kN 40 5 最大爬坡能力 30? 6 牵引力 kN 120 自卸车选择：自卸车采用中国重汽王牌汽车，发动机型号为YC4108，具体技术参数如表3。 表3：重汽王牌YC4108自卸汽车技术参数 序号 项目 单位 额定值 1 轴距 ㎜×2.2×0.8 3 整备质量 kg 2600 4 发动机功率 kW 85 5 额定载重 kg 1450 钢丝绳的选择：钢丝绳的选择应考虑与卷扬机相匹配，更重要的是考虑钢丝绳的抗拉能力是否满足施工的安全系数，本工程选用公称抗拉强度为1870Mpa合成纤维钢丝绳，公称直径为φ18，理论重量为111kg/100m，最小破断力为201kN。 2.3提升系统强度校核 2.3.1卷扬机-装载机系统的强度校核 2.3.1.1卷扬机提升能力校核 ①装载机总重 G=G0+V×γ×ρ 式中：G--装载机总重，kN； G0--装载机自重，130kN； V--装载容积，2.3m3； γ--岩石松散容重，取16kN/m3； ρ--铲斗装满系数，取0.6； G=130+2.3×16×0.6=152.08kN ②装载机在斜井底板静止时，沿底板方向向下的合力： F=G×sin16?=152.08kN×sin16?=41.92kN＜100kN 所以，选择JK10型卷扬机提升能力能够保障装载机在斜井中运行的安全要求。计算中尚未考虑装载机与地面的摩擦和钢丝绳的自重，计算结果较安全，满足要求。 2.3.1.2钢丝绳安全系数核算 钢丝绳安全系数λ=（N×σ)÷F=（201