專利名稱：牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及井巷設(shè)計與施工技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)一種巷道交岔點的設(shè)計與施工方法，尤其是巷道牛鼻子交岔點拱頂?shù)脑O(shè)計與施工方法，它適用于煤礦井下各類巷道交岔點的設(shè)計與施工。
井下巷道相交或分岔的部位，稱作交岔點，按其結(jié)構(gòu)可分為牛鼻子交岔點和穿尖交岔點兩大類，如圖1，2所示。牛鼻子交岔點在兩巷道相交部位，共同形成一個漸變跨度的大斷面，其交岔點拱頂形狀長期以來一直設(shè)計為半園拱或三心拱頂，這種交岔點的受力情況比較好，能鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道岔，但其施工工程量大，需要逐段擴(kuò)拱，施工工藝復(fù)雜，迎頭通風(fēng)阻力大。而穿尖交岔點的拱頂由兩相交巷道中較寬巷道的跨度來決定，拱頂比較低，工程量小，通風(fēng)阻力小，但穿尖處承載能力小，易被破壞，交岔點的長度小，不能鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道岔，因此其使用范圍受到限制。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種新型的牛鼻子交岔點，使其具有牛鼻子交岔點本身已具有的受力情況比較好，能鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道岔的優(yōu)點，同時還具備穿尖交岔點拱頂較低，施工工程量小，通風(fēng)阻力小的優(yōu)點，克服兩者存在的不足之處。
牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點的發(fā)明實質(zhì)是在交岔點的主巷和支巷兩拱頂之間沿著近似直線的兩拱頂弧形包絡(luò)線擴(kuò)拱，岔心中間斷面的高度不會超過主巷高度，而交岔點的平面尺寸仍與牛鼻子交岔點相同，并能鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道岔。


圖1是牛鼻子交岔點平面圖和剖面圖。
圖2是穿尖交岔點平面圖和剖面3是牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點平面4是牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點a-a剖面5是牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點b-b剖面6是牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點拱頂受力狀態(tài)7是牛鼻子半園拱頂交岔點拱頂受力狀態(tài)圖下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，如圖3、4、5所示，牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點包括主巷1、支巷2、牛鼻子3和牛鼻子包絡(luò)線拱頂4，包絡(luò)線拱頂曲線近似于主巷1和支巷2兩拱頂之間的連接直線，交岔點的最大拱高度為主巷1高度，其平面尺寸與牛鼻子半園拱交岔點的平面尺寸相同，因此能鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道岔。
該發(fā)明與牛鼻子半園拱交岔點相比，其實施效果如下1、牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點最大拱高比牛鼻子半園拱交岔點最大拱高相對降低，施工工程量減少。
h包＝h+ (B2)/2h半＝h+B23·sin2θ+(B2cosθ+500+B2)2/2]]>式中h包-牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點最大拱高;
h半-牛鼻子半園拱交岔點最大拱高;
h-自巷道底板起拱基線高度;
θ-巷道轉(zhuǎn)角;
B2-主巷寬度;
B3-支巷寬度;
500-牛鼻子寬度。
由以上兩式看，顯然h包＜h半，牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點比牛鼻子半園拱頂交岔點減少工程量如圖4中的陰影部分所示。
2、由于牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點的最大拱高為主巷1高度，不需要逐段擴(kuò)拱，設(shè)計施工工藝簡單，施工速度快。
3、牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點為非對稱拱形，巷道斷面小，在牛鼻子處不需要擴(kuò)拱，牛鼻子處兩側(cè)巷道拱頂巖石處于雙向受力狀態(tài)，即δz＝0，δx≠0，δy≠0，如圖6所示而牛鼻子半園拱交岔點需在牛鼻子處擴(kuò)拱，拱頂巖石處于單向受力狀態(tài)，即δz＝0，δx≠0，δy＝0，如圖7所示，顯然牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點比牛鼻子半園拱交岔點受力條件好。
4、牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點處拱頂?shù)挠L(fēng)斷面比較小，通風(fēng)阻力小。
權(quán)利要求
1.一種適用于煤礦井下各類巷道交岔點的設(shè)計與施工方法，該交岔點包括主巷1、支巷2和牛鼻子3，其特征在于將牛鼻子半園形拱頂或三心園拱頂5用牛鼻子包絡(luò)線拱頂4代替，形成牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點，其特征在于牛鼻子包絡(luò)線拱頂是主巷1和支巷2兩拱頂之間用近似直線的弧形包絡(luò)線連接的拱頂，交岔點的最大拱高不超過主巷1的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點，其特征在于牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點的平面尺寸與牛鼻子半園拱交岔點相同，能鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道岔。
全文摘要
本發(fā)明涉及井巷設(shè)計與施工技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)一種牛鼻子交岔點的設(shè)計與施工方法，尤其是牛鼻子交岔點拱頂?shù)脑O(shè)計方法，該方法將牛鼻子交岔點的主巷與支巷兩拱頂之間用近似直線的弧形包絡(luò)線連接，形成牛鼻子包絡(luò)線拱頂交岔點。該交岔點的平面尺寸與牛鼻子半圓拱交岔點相同，能鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)道岔，具有施工工藝簡單，施工工程量小，不需要逐段擴(kuò)拱，牛鼻子處受力情況好，通風(fēng)阻力小等優(yōu)點。
文檔編號E21D11/20GK1078293SQ9210757
公開日1993年11月10日 申請日期1992年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月7日
發(fā)明者馮本超, 李熙周, 徐友存, 馬法凱, 王海燕 申請人:山東省三河口生建煤礦