高鸿毅
【摘 要】The paper takes an underground water diversion tunnel construction an example to analyze and discuss the ad-vantages and disadvantages and economic benefit of track transport and trackless transport;through the comparison to track transport of shaft hoist of 10′#tunnel in a quarter,it optimizes 11 #tunnel construction schemes for trackless transport to improve the construction efficiency,shorten the construction time of the project,and improve the economic benefits.%结合一条地下引水隧道施工实例，分析探讨有轨运输与无轨运输的优缺点和经济效益，通过10′＃支洞一个季度的矿井提升机有轨运输施工比较，从而优化11＃支洞施工方案为无轨运输，提高了施工效率，缩短了工期，创造了经济效益。 【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2015(000)001
【总页数】4页(P75-78)
买淫【关键词】大坡度斜井;有轨运输;无轨运输;效益分析;安全管理与控制
【作 者】高鸿毅
【作者单位】中铁十八局集团第二工程有限公司 河北唐山 064000
【正文语种】何新中 文
【中图分类】U455.92
随着地下工程技术的革新，地下厂房、隧道、人防等地下工程深度越来越深，而地下工程的土石方、设备的运输也成为控制施工工期、效益的重中之重。我国铁路隧道中乌鞘岭、龙潭、彭水等特长大隧道均采用了有轨运输方式施工［1－3］。本文通过一条地下引水隧道施工实例进行分析探讨有轨运输与无轨运输的优缺点和经济效益，为大家提供两种施工方案在实际施工中参考。
2.1 工程概述
以某引水隧道10'#、11#支洞为例，该引水隧道位于某县境内。10'#、11#支洞洞口地面与
洞内作业面高差分别为287 m、290 m，支洞长度分别为1 160.86 m、1 576.64 m，支洞断面均为圆拱直墙型，断面尺寸为5.5 m×5.5 m(宽×高)，支洞特性详见表1。
主洞施工桩号为66+441～73+512，长度7 071 m，纵坡i=0.311 5‰，主洞断面为马蹄形，衬砌净空6.10 m×7.28 m，开挖Ⅱ类围岩净空6.469 m× 8.18 m，Ⅲ类围岩净空6.512 m×8.18 m，Ⅳ类围岩6.755 m×8.63 m，主洞最大埋深592 m，其他段落埋深均为200～300 m。 支洞控制段主洞施工里程范围见表2。两条支洞原设计施工方案均为有轨运输。
2.2 10'#支洞有轨运输方案北京新钢联
2.2.1 有轨运输方案简述
现有矿井提升机型号为JK2.5×2.5，矿车为8 m3的KC8－6型，支洞内按“四线双轨”布置轨道，两台矿井提升机同时作业。主洞施工过程中，主洞段采用无轨运输，在主支洞交叉口设置临时存渣场，支洞段落采用有轨运输，将临时存渣场中的渣料转运至洞口，后采用装载机配合自卸车将渣料运至渣场。洞内混凝土运输采用轨道式混凝土罐车将混凝土运至主微粒算法
支洞交叉口，后采用分级泵送的方式将混凝土运至作业面。
2.2.2 有轨运输设备
JK2.5×2.5型矿井提升机见图1，8 m3KC8－6型矿车见图2。
2.2.3 有轨运输效率分析
矿井提升机理论运行技术参数:运输距离约为1 190 m(含洞口段);矿车平均运行速度3.2 m/s;矿车斗容量8 m3;洞渣松方系数1.5;矿车装渣、卸渣、启动、减速时间12 min/趟。
则矿车运行一趟即出渣8 m3的时间为:
(1 190×2)/(3.2×60)+12≈25 min
2台矿井提升机同时作业，2台绞车每小时的提升数量为38.4 m3，每天按18 h出渣时间(另8 h为机械设备维修保养时间)计算，每天的出渣量为691.2 m3，虚方系数按1.5计算，每天开挖量约为460.8 m3(实方)，主洞断面尺寸按56 m2计算，折合每天的开挖进度为每个作业面460.8/56/2≈4.11 m，每月按25 d考虑，月进度为102.75 m，支洞进尺205.5 m/月。
本效率分析主要针对洞内开挖、出渣进行，根据2013年10～12月进度统计(见表3)，现场施工效率根本达不到理论计算值，无法满足施工进度要求。
月平均进尺126.4 m/支洞。
2.2.4 有轨运输施工影响因素
(1)矿井提升机操作系统采用10 kV高压供电，高压配电设备使用中故障频繁，维修困难，经常造成地方电网停电。
(2)运行阶段，多次发生矿车掉轨、刹车盘不正常抱死等故障，受电压、机械设备影响无法达到提升机设定速度3.2 m/s。
(3)卸渣时石渣频繁卡住矿车，矿车斗门无法正常闭合，耽搁时间，导致每循环耗时多，效率低，严重制约正常的施工生产。
2.3 11#支洞无轨运输方案分析
2.3.1 无轨运输方案简述
无轨运输方案采用装载机配合自卸车施工。由于主支洞断面狭小，0+000～1+005段支洞断面为5.5 m×5.5 m，故在支洞1+005～1+576段施工过程中，支洞断面扩大为6.3 m×6.3 m，并每隔200 m设置一处避车洞，用于车辆调头和避让等应急处理。主洞施工过程中，每隔350 m设置一个避车洞，用于车辆调头和避让。洞内混凝土运输采10 m3混凝土罐车运至作业面，为保证重车下坡安全，每次运送混凝土不超过6 m3。
2.3.2 设备选型及安全性分析
经过调查了解，自卸车生产厂家共同研讨方案，对自卸车进行改装，将大马力自卸车重心前移20 cm，提高爬坡能力，改装后自卸车最大爬坡性能理论值为45%，能够满足现场18.35%的使用条件。
(1)出渣运输车输入条件
重载上坡:20%坡度
渣土重量:15 m3×1.5 m3/t=22.5 t
车辆重量:12 t
车货总重:34.5 t(按35 t计算)
聚酯纤维布滚动阻力系数:0.1(按最差条件考虑)
车辆迎风面积:5.55 m2
发动机转速按最安全、经济考虑:1 500转
变速器速比:7.87
(2)计算结果
滚动阻力34 300 N，坡度阻力68 600 N，空气阻力6.2 N，车速6.27 km/h。
发动机功率:218.57 kW(297马力)，选取336马力发动机。即现场选定中国重汽豪沃336型自卸车，其主要性能如下:最大爬坡能力为45%，并配备“EBV”刹车排气辅助制动装置，即在不使用刹车系统的情况下，可有效控制或降低车速，减少刹车系统的使用次数，使行车制保持动器冷却，从而能迅速提供最大的刹车能力。行车制动系统采用前盘后鼓，确保车辆制动的可靠性，可以满足安全生产的要求。
2.3.3 无轨运输效率分析
现场按照6台自卸车配置，主洞平均运输距离按1.2 km，支洞按1.6 km，洞口至渣场0.4 km。每车装载15 m3，主洞内自卸车平均行驶速度按10 km/h，支洞内自卸车平均行驶速度5 km/h，洞外平均行驶速度按15 km/h计算，侧翻装载机每次装运1.5 m3，一车需要装渣10次，综合考虑装车、卸车8 min/车，则运一趟所需时间为:
主洞每循环进尺按3.0 m考虑，主洞断面尺寸56 m3，虚方系数按1.5计算，每循环渣量56×3.0× 1.5=252 m3(虚方)，每循环出渣时间为252/15/6 ×68/60=3.2 h，考虑其他耽搁时间，综合考虑5 h。
主洞开挖进尺循环时间见表4。
综上考虑，正常状态下每月(按25 d计算)单掌子面开挖进尺可完成150 m。2014年1～3月实际进度见表5。
月平均进尺212.4 m/支洞。
3.1 投入对比
11#支洞有轨运输与无轨运输机械设备人员投入对比见表6。
仅前期投入即可节约430余万元。
3.2 工期对比
按11#支洞控制段，主洞总长4 297 m，有轨运输参考10'#支洞施工指标计算见表7。
结论:11#支洞控制段采用无轨运输可节约工期14个月。
4.1 建立健全安全生产管理体系
六价铬
认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，建立健全安全生产管理制度。成立交通安全领导小组，明确项目经理为安全第一责任人，项目安全总监负责，专职、兼职安全员全员参与的安全生产管理机构，全面执行落实安全生产责任制。
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