斜井带式输送机出碴定额测定的研究
张恒辉 魏明阳 汤宪高
（中铁隧道集团有限公司 河南 洛阳 471009）
摘要：企业施工定额在本企业的生产经营工作中发挥着不可替代的作用。为合理缩短企业内
部施工定额编制周期，本文对斜井带式输送机出碴定额测定方法进行了优化研究，设定了子目划分、样本选择、测定模型建立、数据采集和测定计算等企业施工定额编制的必要流程和相关测定原则。本方法可以应用于相对独立单项工序施工定额的快速测定。
关键词：带式输送机 企业定额 测定
Determination of the Inclined Shaft Belt Conveyor Mucking Norm
ZHANG Henhui，WEI Mingyang，TANG Xiangao
（China Railway Tunnel Group Co. ,Ltd., Luoyang 471009，Henan，China）
Abstract: Construction norms are irreplaceable in construction management. In order to shorten
the preparation cycle of the norms, this paper has done some researches to optimize the inclined shaft belt conveyor mucking norms by setting up sub-projects, creating sample selection and classifying modules, as well as showing data collection and calculation. The researches include the essential steps for construction norm preparations and principles for norm determination. This procedure can be used to make quick norm determinations for individual construction procedures.
Key words: belt conveyor, construction norms, determination 0 引言
带式输送机出碴方式因其高效能和环保正得到逐步应用在高海拨、运输坑道断面小的隧道施工出碴工序中。文献[1]对带式输送机出碴方式的可行性进行了研究,但目前还没有与此相关的施工定额。如果能确保定额结果有效性和适用性的前提下，在生产周期内快速完成施工定额的测定编制工作，将十分有利于现场的成本控制。现有的企业施工定额编制方法[2][4]并不统一而且编制周期较长，本文通过青藏铁路西格二线新关角隧道7号和9号斜井出碴施工中带式输送机使用过程的跟踪测算和数据采集，引用新型机械台班补充费用定额[3]，对斜井带式输送机出碴定额测定流程和方法进行了优化研究。
1 样本概况
目前正在修建的关角隧道全长32645m，是世界高海拔第一长隧，也是目前国
- 1 -
内最长的铁路隧道，设计为双洞单线隧道，两洞距离40m，施工中设10座辅助施工斜井（总长15321.71m）。隧道地处青藏高原东北缘，高寒干旱缺氧。极端最高气温28.0℃，极端最低气温-35.8℃，最大日温差24.7℃，最大积雪厚度21cm，最大冻结深度299cm。正洞洞身处于海拔3300～3400米之间，最高施工点7号斜井口海拔为3678.12米。隧道穿越地层包括区域性深大断裂带、细砂层、湿陷性黄土、岩溶、高地应力、突涌水等不良地质，地质条件极其复杂。为更好地体现节能高效环保的施工理念，解决正洞掘进面缺氧问题，中铁隧道集团对7号和9号斜井出碴采用带式输送机输送方式。7号斜井井长2332.58米，综合坡度10%；9号斜井井长1125.9米，综合坡度9.83%。
2 定额子目的划分
选择在斜井带式输送机出碴运输中影响单位成本最大的两个因素：输送距离和斜井坡度作为定额子目划分条件。其它因素如海拨高低因电动机械对气压、含氧量不敏感，单位时间出碴量因斜井断面和带式输送机输送能力限制，对定额单位成本影响有限。带式输送机的机械特性决定其一般适宜在输送角度≤15°内使用（相当于坡度≤26%），为简明实用，本次定额测定划分为5个子目（见表1）。
表1 斜井带式输送机出碴定额子目划分
Table 1 Sub-Projects of the Inclined Shaft Belt Conveyor Mucking System 定额测定编号 输送距离 输送坡度 子目工作内容 NZ001 ≤500m ≤15% NZ002 ≤1000m ≤15% NZ003 ≤1500m ≤15% NZ004 ≤2000m ≤15% NZ005 ≤2500m ≤15% 装载机配合卸碴、井底破碎站破碎洞碴、途中运输、井口卸碴（装车），以及带式输送机系统和安全监控系统的安装和维护等。 以下以≤2500m 的斜井带式输送机出碴（定额测定编号NZ005）为例，分析简明合理的施工定额测定流程。 3 定额测定模型的建立
选定的样本工点都会存在诸多特殊性，根据定额测定子目的划分建立理想的施工组织模型，明确各主要变量的边界条件，可以使定额测定计算的结果具有唯一性。主要变量指班组人员配置方式、机械设备投入规格数量、单位时间的目标产出等。7号斜井带式输送机总长2320米，综合坡度10%，符合NZ005子目条件，可以根据其施工现场实际人员机械的配置建立用于测定的施组模型。 3.1 测定子目包含工作内容
- 2 -
本子目主要测定关角隧道7号斜井工区正洞施工通过斜井的带式输送机出碴运输，无轨斜井，坡度≤15%，井身（输送长度）≤2500米，主要工作内容含：
a. 装载机配合运碴汽车井底破碎站卸碴；
b. 井底破碎站破碎洞碴并卸入带式输送机输送带； c. 洞碴带式输送机途中运输； d. 井口卸碴（装车）；
e. 带式输送机输送系统和安全监控系统的安装和维护； f. 井底破碎站的建设、设备安装和维护。 工序流程图见图1。井底破碎站平面布置见图2。
图1 基本工序流程图
Figure 1 Production Flow
井底装载机配合卸碴 通过棱式矿车进破碎机 皮带机途中运输 洞外井口 卸碴 图2 井底破碎站平面布置图
Figure 2 Layout of the Crusher Station
3.2 人员配置
工地采用每班工作8小时、三班倒工作制，参照7号斜井现场人员配置情况，人员配置详见表2。经现场运作情况反馈，班组人员工作内容饱满，基本工序正常运转。
表2 带式输送机班组人员组成
Table 2 Man Power Requirements of the Belt Conveyor System 测定编号 NZ005 工序名称 斜井带式输送机出碴 ≤2500m 斜井（输送）坡度≤15% - 3 -
工种/ 工作内容 每班人数 皮带机养护 6 洞口井底 值班 2 监控中心 值班 2 井底配合 装碴进料 4 电工 1 班组长 1 1. 带式输送机养护18名，每天3班，每班6人,井底装碴12人，每天3班，每班4人； 2. 洞口/井底值班6人，每天3班，每班2人； 备注 3. 监控中心值班6人，每天3班，每班2人； 4. 值班电工3人,每天3班,每班1人； 5. 每班含班组长1人，不含皮带输送机和碎石机操作司机。
3.3 机械配置
3.3.1 关角隧道7号斜井机械配置要点:
a. 皮带输送机1台直接输送，不搭接。在井口采用自卸汽车倒运。皮带输送机安装在斜井左侧底部，占用断面宽度1.7m(含安全距离50cm)，高度120cm左右。
b. 输送长度：正洞段及斜井段合长2306m（2248+58），综合坡度10.56%，洞外段长200m，综合坡度3%。带式输送机总共长度2506m。
c. 由于爆破后石碴块径较大，对输送能力、安全及皮带寿命影响较大，因此在井底设置破碎站，将块石粒径破碎到15cm以下。破碎站位于正对斜井隧道正线以下专门开挖加固的洞室内。
d. 井底破碎站安装2台梭式矿车和2台颚式破碎机，组成两套进碴破碎系统，分别承担进出口方向洞碴。洞碴运至井口破碎站时，先由装载机配合卸碴将洞碴均匀推入由梭式矿车改装的进料梭槽，由梭槽进入破碎机加工成粒径15cm以下石碴，最后进入带式输送机输送带。带式输送机运输能力与破碎站破碎能力匹配。 3.3.2 具体机械配置见表3。
表3 斜井带式运输机械配置表
Table 3 Equipment List of the Inclined Shaft Belt Conveyor System
测定编号
NZ005
工序名称
斜井带式输送机输送出碴 ≤2500m
带式输送机
设备名称
TB803E ≤2500m
台数 设备名称 台数 备注
1 轮胎装载机≤3m 2
3
颚式破碎机 ≤750×1060
2 潜水泵 2
梭式矿车 ≤16m 2
3
空气 压缩机 ≤1m/min
1
3
硫化机 DGLJL 2
电力 变压器 S11 800KVA
1
监控中心监控仪器列材料费。自卸汽车费用在前一工序中计算。
- 4 -
3.4 主要材料投入和配套附属设施
该工序没有进入工程实体的材料消耗，其主要材料消耗由井底破碎站和带式输送机通道土建费用、带式输送机附属结构及电力线路费用、其它材料费三部分组成。带式输送机电费、安装费和梭式矿车变频改装费在补充机械台班计算中分别列项计算。
4 定额数据的分析计算 4.1样本数据的采集
样本数据采集是定额编制中最基础也是最繁琐的工作。为了保证定额测定的数据的科学性，有时需要对一个工点进行长达两三年的跟踪。采集数据的来源一般有三种方式：现场写实法数据采集、施工历史数据采集和固定设置成本数据采集。
现场写实法数据采集就是指定额测定人员在现场以数字或图表的方式记录相关工序的人员、机械、材料工具使用情况，以及相关工序多循环各工步的开始、结束时间。
施工历史数据采集主要是指历史开挖等相应施工进度、人员清单及工资发放表、设备台帐、设备进场记录、设备租赁记录、单机核算资料、材料动态消耗报表、用水用电量等可以如实反应相应班组施工工料机消耗的历史资料。合理地利用施工历史数据可以明显缩短定额编制期。
固定设置成本数据采集主要指对已发生特定事件或加工成品的工料机投入统计。如皮带输送机的安装费和拆卸费、井底破碎站的建设费用、梭式矿车的变频改造费等。 4.2 人工消耗测算
人工工日消耗主要分两部分，即工序循环内和工序循环外（详见表4）。工序循环内的时间记录通过现场写实法数据采集获得。工序循环外的时间记录主要通过采集的历史数据进行分析后确定，如带式输送机保养时间、井底破碎站抽水时间等。带式输送机出碴循环实际含无数个小循环，表4中均记录的是整个工序的起止时间。日均运输碴量为进入正洞施工后，正常进度下的12个月的平均出碴量，通过采集历史数据分析所得。
表4 人工工日消耗计算表
- 5 -