邵政權

（遼寧省水利廳 遼寧 沈陽 110003）

1 工程概況

1.1 支洞概況

東湖電站供水工程位于遼寧省境內，橫跨桓仁、新賓、清源三縣，全長130.88km。引水隧洞采用鉆爆法為主、TBM為輔的聯(lián)合施工方法，共布置20條施工支洞，總長度為30.48km。

其中8#支洞進口位于新賓縣善道村南，東臨旺清河，支洞投影長度1084.12m，坡度為21.76%，支洞開挖斷面為5.5m×5.5m。8#支洞控制范圍內主洞施工段長4284m。

1.2 施工運輸方案

8# 支洞坡度為 21.76%（12.27°），大于10.5%（6°），屬于斜井。根據(jù)《水工建筑物地下開挖工程施工規(guī)范》（SL378-2007）第8.3條的規(guī)定，無軌出渣道路最大縱坡一般情況下不宜大于9%，最大縱坡限長150m，局部最大縱坡不宜大于14%。根據(jù)規(guī)范規(guī)定8#支洞的施工交通應采用有軌運輸方案。原設計施工方案如下。

（1）出渣運輸

8#支洞的洞身段1.1km出渣運輸采用有軌方式，其控制的主洞段4.3km出渣運輸采用無軌加有軌的運輸方式，即主洞開挖面至支洞底轉渣槽的出渣及其他材料運輸采用無軌運輸方式，由支洞底轉渣槽至支洞口卸渣平臺運輸采用有軌運輸方式。無軌運輸采用挖掘機配裝載機裝渣，自卸汽車運輸；有軌運輸采用四軌雙線，提升機牽引8m3側卸式礦車運輸。

（2）混凝土運輸

噴射混凝土、灌注砼在拌和站拌制完成后，通過軌行混凝土灌車運至洞口調車處，再通過提升機牽引下送至井內卸料臺，然后轉運至初支及襯砌作業(yè)面，完成混凝土運輸。

1.3 施工方案變更

施工單位進場之后，由于當?shù)仉娋W(wǎng)容量有限，無法滿足有軌運輸所需的供電容量，為了確保工期，經(jīng)參建各方共同研究確定采用無軌運輸方案。

2 無軌運輸方案

2.1 無軌運輸方案簡述

支洞施工采用裝載機出渣。主洞施工采取裝載機裝渣，大馬力自卸車運輸?shù)某鲈绞健３跗谥ёo混凝土采用混凝攪拌運輸車半載運輸，初期支護錨桿、型鋼等材料采用自卸汽車每次不超過2t運輸至作業(yè)面。二期混凝土待8#洞與7#支洞、9#洞之間主洞開挖貫通后從7#、9#支洞運入，其中7#支洞與9#支洞均為平洞。工人在支洞內走路上下班，在主支洞交叉口換成施工車輛至作業(yè)面。

2.2 設備選型

2.2.1 自卸車

通過與自卸車生產(chǎn)廠家溝通并進行調查了解，棄渣運輸選擇大馬力自卸車，最大爬坡度數(shù)為30%，并配備“EBV”剎車排氣輔助制動裝置，即在不使用剎車系統(tǒng)的情況下，可有效控制或降低車速，減少剎車系統(tǒng)的使用次數(shù)，使行車制動器保持冷卻，從而能迅速提供最大的剎車能力。行車制動系統(tǒng)采用前盤后鼓，確保車輛制動的可靠性，可以滿足安全生產(chǎn)的要求。

2.2.2 混凝土運輸車

混凝土運輸采用ZTQ5252G JB2N384C型混凝攪拌運輸車運輸，該車輛采用中國重汽336馬力EGR發(fā)電機，發(fā)動機功率240kW，車長9875mm，車寬 2500mm，車高3500mm，最大總質量25000kg，配置6m3混凝土罐。配置排氣制動，通風排氣制動蝶閥來實現(xiàn)制動。

3 無軌運輸方案難點分析及解決辦法

3.1 無軌運輸方案難點分析

8#支洞為斜井，采用無軌運輸方式主要存在以下5個難點：

（1）8#支洞坡度為21.76%，坡度較大，無軌運輸方案是否可行。

（2）自卸汽車在21.76%的坡度運輸車輛的安全性能能否滿足要求。

（3）初期支護混凝土、二襯混凝土、支護材料等如何在21.76%的坡度下下坡運輸。

（4）上、下班人員如何運送。

（5）無軌運輸?shù)陌踩ＷC措施是否可行。

3.2 解決辦法

3.2.1 無軌運輸方案可行問題

施工單位于2011年10月施工至今，支洞施工1084m，主洞上、下游共施工654m，均采用自卸汽車運輸出渣。通過一年多的出渣運輸來看，自卸車能夠適用于21.76%的坡度正常運輸，只要車輛性能及安全措施能夠得到保證，該方案可行。

3.2.2 無軌運輸車輛性能分析

施工單位選用的國產(chǎn)名牌自卸汽車的性能參數(shù)如下：

驅動型式：6×4；

軸距：3775mm+1440mm；

汽車最大設計質量：25000kg；

貨 箱 尺 寸 ：5600mm×2300mm×1130mm；

額定載重質量（kg）：12670；

最高車速(km/n)：77；

最大爬坡度(%):≥30%；

制動距離（空載 V0=30km/n）：≤9；

發(fā)動機型號：WP12.336-WP12.460；

離合器：采用GF430型單片干式離合器，液壓操縱；

變速器：采用富勒RT11509C型變速器，運距離機械式操縱；

制動系統(tǒng)：

行車制動：雙回路壓縮空氣制動；

彈簧儲能斷氣制動；

輔助制動：發(fā)動機排氣制動；

掛車制動：雙管路掛車制動。

3.2.3 車輛性能分析計算

根據(jù)所購的自卸車，其主要性能為最大爬坡能力30%坡度，并配備“EVB”剎車排氣輔助制動裝置，即在不使用剎車系統(tǒng)的情況下，可有效控制或降低車速，減少剎車系統(tǒng)的使用次數(shù)，使行車保持制動器冷卻，從而能迅速提供最大的剎車能力。行車制動系統(tǒng)采用前盤后鼓，確保車輛制動的可靠性，可以滿足安全生產(chǎn)的要求。

3.3 混凝土及材料運輸車輛性能分析

初期支護錨桿、型鋼等材料采用載重為10t的自卸汽車，每次不超過2t，運輸至作業(yè)面。由于噴射混凝土方量較小，采用混凝土運輸車半載運輸至作業(yè)面?？紤]重車下坡的安全，二期混凝土待8#支洞與7#支洞、9#支洞間主洞貫通時從 7#、9#支洞運入。混凝土運輸車采用中國重汽336馬力EGR發(fā)電機，發(fā)動機功率240kW，車長9875mm，車寬 2500mm，車高4000 mm，最大總質量 25000kg，配置 6m3混凝土罐。配置排氣制動，通風排氣制動蝶閥來實現(xiàn)制動。在下大坡路時利用排氣制動，提高制動的可靠性。

車輛性能參數(shù)如下：

軸數(shù)：3；

輪胎數(shù)：10；

發(fā)動機功率：240；

軸距（mm）：4025+1350；

前懸 /后懸（mm）:1500/3000；

接近角 /離去角（°）：16/31；

額定載質量（kg）：10670；

最大總質量（kg）：25000。

4 人員運輸

主洞洞內每天作業(yè)上、下游基本為2天5個循環(huán)開挖、支護作業(yè)。由于工種交換頻率不高，考慮運輸?shù)陌踩?，工人在支洞內步行上下班，在主支洞交叉口換成施工車輛至作業(yè)面。

5 車輛安全管理

（1）出渣車輛為設備廠家特制車輛，能適應大坡度運輸，配置有專門剎車系統(tǒng)，失靈后能自動斷氣抱剎裝置，確保坡道運輸安全。

（2）各種車輛及運輸均應實際“三定”（定車、定人、定任務）、“三包”(包修、包用、包管)管理制度，并執(zhí)行“三不超”（不超速、不超載、不超勞）的規(guī)定。

（3）為加強行車安全管理，對運輸車輛的行駛速度進行明確要求，上坡不超過5km/h；下坡輕車不超過5km/h；下坡重車不超過3km/h。

（4）在洞口及主支洞交叉口處設置車輛調度室，所有車輛必須服從調度室管理。在出渣期間，通過洞口與主支洞交叉口調度人員的聯(lián)動調度確保支洞范圍內不進行會車，從根本上避免支洞范圍內自卸車會車困難問題。

（5）所有車輛每天都必須接受專業(yè)維修人員的檢修，并做好記錄，主管負責人簽字確認。易損部件定期進行強制性更換。

（6）在洞口處設置簡易維修站，所有進洞車輛，在進洞前都必須接受維修站的維修人員對剎車系統(tǒng)及相關部件的檢查，未經(jīng)檢查的車輛嚴禁進洞。

（7）自卸車、裝載機、罐車等經(jīng)常出入洞的車輛，每次進洞前都必須接受專業(yè)維修人員檢修。維修人員必須做好檢修記錄并簽字，項目部將不定期對其進行檢查，未按規(guī)定填寫檢修記錄的，將對維修人員及車輛進行重罰。

（8）所有進洞車輛司機配備對講機，隨時了解洞內行車及道路狀況。

（9）所有運載車輛均不準超載、超寬、超高運輸。運裝大體積或超長料具時，應有專人指揮，專車運輸，并設置顯示界限的紅燈。

6 增設應急避險洞

主支洞交叉口安全防護處于薄弱環(huán)節(jié)，為了杜絕安全事故的發(fā)生，采用上坡自重減速原理設置應急避險車道。應急避險車道方向與8#支洞同軸線，位于支洞末端的對面。避險車道坡度設計坡度20%，長度30m。避險車道沙坑填料采用滾動阻力值較大的豆礫石，粒徑12.5cm，沙坑深度0.5m～1.0m，制動坡床起點采用10cm，以30m長度漸變至總厚度（如圖1示）。

圖1 應急避險洞縱剖面圖（單位：mm）

7 結語

8#支洞采用無軌運輸方案后，提高了運輸效率，加快了施工進度，保證合同工期的按時完成。開工至今，工程已完成大半，在確保施工進度的同時，未發(fā)生任何安全事故。通過本工程的實例可以說明斜井的坡度在21%以下時采用無軌出渣方案是可行的。陜西水利

[1]《水工建筑物地下開挖工程施工規(guī)范》（SL378-2007）[S].