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临时索道施工方案
.
临时施工用索道施工专项方案
一、 概况
陶唐峪景区索道工程位于霍州市陶唐峪旅游景区内,该索道
分主线两条和支线两条为上下站房 8 个和 8 个支架基础,共设
22 个接料平台。
索道水平距约 3330m,高差 240m ,平均斜度
31.11%。
该索道线路和上站需要运输到位的土建材料、设备约
13000t, 上下站房之间没有公路,人工运输价格偏高,且每天
运输量又少,不能满足施工需要。
为了保证施工进度,确保土建
材料、设备及时运输到位,通过搭设临时货运索道解决此问题。
根据现场实地考察和业主提供的线路相关资料,以及现场地
质勘探的实际情况,设置的临时货索线路,搭设的临时索道全长
4547 米,高差 240 米,共设置 8 个支架,由测量提供的山体纵
断面图,确定临时索道支架布置(详见临时货运索道线路支架布
置图)。
自下客站沿线路中心线分别设置 1#临时支架、 2#临时
支架、 3#临时支架,4#临时支架,5#临时支架,6#临时支架,
6#临时支架设置在 7#点前方悬崖处,驱动卷扬机设在下站房 1#
基础(正式基础)附近,迂回轮设置在 8#基础(正式基础)北
侧 21 米处,承载索为双端锚固。
临时支架的基础做法是,支架的四脚每脚打地锚 50 的四根
深 5 米并灌浆,上面做 500*600 钢筋砼基座。
地锚采用Φ18 的
二级钢。
.
.
临时货运索道采取双线承载闭合牵引往复型式,承载索选用
Φ 38mm 钢丝绳,牵引索选用Φ 22mm 钢丝绳,两个承载索索距中
心为 1.6m,运输荷载最大为 4t,考虑到运输轻型货物(水泥、
钢筋、塔架杆件),设置 2-4 套小型专用跑车,运输上站索道设
备和线路支架,设置 2 套大型跑车。
下站锚固坑设置根据地质勘测采取捆绑大型稳固岩石或挖
设锚固坑石方填充的方式进行,上站锚固预先利用 8#基础(正
式索道)北测 25 米处的大岩石用钢丝绳捆绑的形式进行。
待临
索通车后,预先运输上站锚固墩建筑材料,人工或半机械运输至
使用地点,浇筑上站锚固墩;然后临索运输 2#-8#(正式索道)
支架的建筑材料,待上站锚固墩达到养护期后将临索的两根承载
索稳固至锚固墩上,运输 9#和上站的土建材料;根据土建施工
完成情况运输支架钢结构和设备,最后运输上站设备,由现场需
要补运完建筑材料后拆除临索,开始安装线路支架。
2编制依据
2.1 《连续输送机械设计手册》中架空索道篇,
2.2 《起重吊装常用数据手册》中的缆式起重机篇,
2.3 《特种设备鉴察条例》(国务院第 373 号令)
2.4 《客运架空索道安全规范》(GB12352-2007)
2.5 《客运架空索道工程技术规范》(GB50127-2007)
2.6 《连续输送设备安装工程施工及验收规范——架空索道》
.
.
(GB50270-98)
2.7 业主提供的地形图,以及索道的相关资料
3临时索道主要参数和计算
1.1 临时索道主要技术参数
1) 临时索道线路参数
(1)索道平距3300m
(2)索道高差240m
(3)索道型式双线往复无极式
(4)索道运量24t/日.平均
(5)工作制度8h/天
(6)单件最大运量4t/次
(7)小车总重4100kg(自重+最大载荷)
(8)小车数量2 个/次
(9)小车行走轮数量8 个
2) 临时索道技术参数
(1) 承载索索距 1.6m
(2) 运输最大重量 4t
(3) 下站驱动,5t 快速卷扬机,功率 75KW,运行速度 1m/s
(4) 承载索采取两端锚固,牵引索采取固定张紧
(5) 迂回轮直径 0.9m
(6) 临时支架数量 6 个
.
.
3) 选择承载索参数
(1)结构形式左右捻钢丝绳6×37+1
(2)直径Φ 36.5mm
(3)单位长度重量4.73kg/m
(4)最小破断力856KN
(5)断面积503mm2
(6)承载索锚固型式两点锚固
4) 选择牵引索参数
(1)结构形式左右捻钢丝绳 6×37+1
(2)直径Φ 21.5mm
(3)单位长度重量1.63kg/m
(4)最小破断力296KN
(5)运行速度1m/s
(6)牵引索采用固定拉紧方式。
(7)驱动机位于下站。
5) 临时索道线路几何数据
支架号支架高
度
水平距离
(m)
高差
(m)
弦倾角
(º)
备注
(m)
1#正式基
础
锚固坑
.
6 -3 39
.
1
2
3
4
5
6
锚固物
10
15
20
20
15
7
15
104
280
280
343
488
25
8
27
51
74
125
220
3
10
11
14
21
24
11
4.2 计算说明
陶唐峪景区索道工程的临时索道方案是根据相关资料以及
国内常规临时索道设计方法计算的,详细的计算资料如下:
由于临时索道为多跨索道,最大跨距为 488m,所以计算以最
大跨距内的参数计算来控制 ,海南气温温差变化很小,临时索道
使用时间约 4 个月,均处于夏季,温差取 10ºC。
4.2.1 承载索选择与计算
1)最大跨内参数计算
(1)承载索径向力计算
W=40000×cos11º+1.63×488/2=43237N
(2)承载索在最低气温时允许的最大平均拉力
Tjm=856/2.8+(4.73*220)/2*100=306KN
(3)小车位于跨端时在最高气温时承载索的平均拉力
此时 X=0,可得出如下方程:
.
.
Tj03+376.96 Tj02=19655921
解方程可得:
Tj0=146.74KN
(4)小车位于跨中间时在最高气温时承载索的平均拉力
此时 X=488/2,可得出如下方程:
Tj03+376.96 Tj02=85204627
解方程可得:
Tj0=303.81KN
2)承载索最大、最小张力计算
由于上述计算结果是最大跨内进行的,而承载索的最大张
力发生在上站,最小张力发生在下站,因此,需计算出上下站处
的承载索张力:
最小张力:
发生在下站
Tmin=154540N
根据经验最小张力应满足:
Tmin≥(8-10)R
R—小车轮压R=1.1×43237/8=5945N
Tmin=154540N≥10R=59450N符合要求
最大张力:
发生在上站Tmax=335611N
3)承载索安全系数校核:
n=856000/335611=2.55≥2.5
由于此索道只用于运送部分土建材料、上站设备及部分支架
设备,使用时间约为 4 个月,使用时间比较短,取 2.5 的安全系
数可以满足要求。
4)最大挠度校核
对最大挠度的校核主要是对 488m 大跨内挠度进行效核。
.
.
fmax=24.4m
根据实际地形校核,在此挠度情况下,重车可以从树木上方
通过,符合环境保护的要求。
挠度与跨度的比值为:
fmax/L=24.4/488=5%
根据经验,最大挠度和跨距的比值稍大,在运行中稳定性稍
差,所以在运输大件时应注意观察,尤其应避免在风力较大时运
输重量较重的设备。
4.2.2 牵引索选择与计算
1)最大爬坡角计算
最大爬坡角发生在重车到达 6 号临时支架时,即在最大跨的
爬坡终点处,经计算最大爬坡角为:
33º
2)最大功率计算
驱动机位于下站,采用固定张紧装置,按初张力 4000N 计算,
最大功率发生在重车在最大爬坡角处:
驱动机园周力为:
T=Q1 × sin33°+f(2 × Q0+Q1+2 × 47.3 ×
488)cos33°=22550N
驱动机功率为:
N=(22550×1.2×1)/(1000×0.85)=31.8kW
3)牵引索安全系数校核
牵引索最大张力发生在重车在最大爬坡角时,上站的张力:
Tmax=T0+q0×H+Q1×sin33°=41671N
n=296000/41671=7.1>4.5
符合要求。
.
.
4.2.3 锚固坑的计算
设置的锚固坑根据常规选择为 5 米(长)×4 米(宽)×3 米
(高)的长方体,外框为钢结构,内框为岩石,利用混凝土对锚
固坑岩石间隙进行填充。
PsinAP
BPcosA
H
GF
根据锚固坑受力可分解成抗拔力和抗拉力单独进行计算;
1、抗拔力由两部分组成,即锚固坑的自重 G 和锚固坑与土
壤之间的摩擦力 F,因此锚固坑的抗拔力为 Q=10G+F
其中 G=长×宽×高×γ
F=μ PcosA
故 Q=10 长×宽×高×γ +μ PcosA
(1)
=10×5×4×3×1.7+0.4×70×cos39
=1020+21.6
=1041.6t
为保证锚固坑内钢构和岩石有足够的稳定性,其抗拔力必
须大于外力向上的分力,即 Q≥KPsinA=54t
2、锚固坑的抗拉力大小与埋设的深度的耐压力和在深度上
与土壤的接触面积成正比,其抗拉力关系为
.
.
Q1=HLб hη
=3×5×350×10³×0.3
=157.5t
抗拉力一定要大于外力的水平向前分力,如此方能保证
受力后部位移:
Q1≥KPcosA=54t
所以锚固坑满足受力要求。
5 临时索道施工方法
5.1 临时索道工艺流程图
施 工 准 备
临时索道设备制作下站锚固坑浇注测 量 放 线
平整临时索道支架基础及锚固件埋设
人工运输临时索道设备、材料
临时支架架设、鞍座安装
承载索敷设
承载索上、下站锚固
承载索张紧
牵引索敷设与张紧、挂设牵引运输跑车
运输系统空载、额定载荷、超载荷试运行
.
临时索道运输作业
牵引运输跑车返回下站
.
临时索道工艺流程示意图
5.2 临时货运索道描述
临时索道设计为双承载往复式货运索道形式,其中两根承载
索均可以运输货物,相当于双向无差别运输。
牵引方式采用无极牵引,即绕过驱动装置、迂回轮与牵引运
输小车相连的牵引头索,与绕过拉紧轮从后部和牵引运输小车相
连的牵引尾索,用同一钢丝绳结合封闭环的闭合循环牵引方式。
5.2.1 临时索道支架
(1)支架根据计算,选择门型桅杆( 15m 以下)和人字门型组
合桅杆(20m)两种形式,桅杆根据荷载大小选择多节无缝钢管
式桅杆,无缝钢管为 Ф 219*8 mm/Ф 133*6 mm,支柱选择标准长
度 2m , 1m/6m , 8m 两种型式,横梁选用H200*200*8*7mm ,
L=3000mm,重量约 150kg~200kg,桅杆和横梁的连接选用高强
度螺栓和法兰联接。
(2)整条索道线路上布置 8 座门型支架,支架高度为 7m、15m、
20m 不等。
(3)在固定基础预埋件上直接平摆放临时塔架,若基础设置在
岩石上,将支架底部底座位置区域的岩石凿平,进行安装;临时
支架顶部采用缆风绳固定,每座支架采用 8—12 根 Ф 18mm 钢丝
绳(揽风绳)稳固到四周的岩石上,高于 15m 的支架采用双层揽
风绳进行稳固。
(4)提前在岩石上用冲气钻进行钻孔,孔径为 Ф 50mm,深度为
.
.
3.5m~5m(视现场岩石风化程度而定 )。
揽风绳固定的地锚采用
Ф 26~Ф 28mm 圆钢或螺纹钢筋,采用无收缩灌浆水泥进行填充。
A-
移动鞍座
牵引运输跑车
支
架
构
件
图
¦ µ
临时索道支架示意图
(5)人字门型组合桅杆示意图详见附图。
5.2.2 牵引驱动装置
(1)选择绞磨磨头卷扬机,牵引力 5t,运行速度 1m/s。
.
.
(2)绞磨磨头卷扬机设置在下站,用 Ф 22mm 钢丝绳缠绕底座固
定在岩石旁,并在底座地面打桩稳固。
(3)下站用两个自制的直径 500mm、绳槽直径 24mm 的滑轮作为
导向轮,导向轮用 Ф 22mm 钢丝绳固定在下站附近的岩石上。
(4)上站采用 1 个直径 900mm、绳槽直径 24mm 的导向轮作为迂
回轮,迂回轮用 Ф 22mm 钢丝绳固定在上站主站房后的大岩石上。
5.2.3 鞍座及其他设备设置
(1)在门型支架上设置鞍座,鞍座数量为 14 个。
(2)鞍座采用 M42 螺栓连接或绳扣连接,形式为摇摆鞍座,鞍
座的曲率半径为 4.2m。
(3)鞍座设置导向轮,对 Ф 21.5mm 牵引绳进行支撑和导向。
(4)临时索道共设置 2~4 套牵引运输跑车,每套跑车为两个单
体设备,单体设备为四轮跑车结构。
.
.
¦
µ
活动鞍座示意图牵引运输跑车示意图
5. 2.4 承载索
1)运输货物的承载索直径 Ø36.5,钢丝绳选用左右捻钢丝绳。
承载索中心距为 1.5m。
2)承载索张紧力用 32t 滑车组和 8t 卷扬机张紧,张紧后,将
滑轮跑绳和钢丝绳用 U 型夹打上保险夹,以防跑索。
3)根据实际情况张紧承载索,保证货物不碰撞树木和植被,并
且张紧力不能超过设计要求。
5.2.5 临时索道安装主要方法
5.2.5.1 施工准备
(1)制作临时索道支架门型桅杆、横梁、牵引运输跑车、鞍座、
导向轮、迂回轮等设备,制作岩石锚固用钢筋等钢结构,购买钢
丝绳。
(2)测量人员配合,对上站、下站之间沿途线路进行通视,测
量采用全站仪,精度要求为 1′,用彩条布和红游标漆在线路树
.
.
木、岩石上做好中心沿线标记。
(3)考察现场,选择临时支架基础,基础设置在平整坚固的岩
石上,对不平整及不稳定的作业面进行爆破。
在选择的基础附近
勘察,对符合缆风绳要求的大岩石用风镐进行钻孔。
(4)购买所需的钢丝绳、卷扬机等材料和设备。
(5)采用人工运输方式将 1t 卷扬机、Ф 12.5 钢丝绳(缆风绳)、
抱杆,运输到需要架设临时支架的基础上。
5.2.5.2 临时支架安装
(1)临时支架安装采用桅杆吊装,桅杆规格选 Ф 133×6mm 无缝
钢管或木质人字桅杆,长 10~12 米,1 吨滑轮组配 1t 卷扬机穿
Ф 12.5mm 钢丝绳,锚固眼设在附近已经钻好眼的岩石上,埋预
埋件采用 Ф 26mm 圆钢或螺纹钢筋加工而成,圆钢一头为机加工
螺纹,配相对应螺母。
(2)临时支架采用地面组对,整体吊装。
组对时,每段安装必
须逐段测量控制每一段支架的偏差,消除下一段塔架累计偏差。
(3)支架安装完毕后,通视各临时支架中心线,必须确保中心
线误差在 20mm 以内。
(4)安装鞍座,对鞍座垂直度和中心线进行调整,确保鞍座的
直线度,鞍座直线度误差保持在±10mm 以内。
5.2.5.3 承载索敷设
(1)采取人工运输,将 3t 绞磨卷扬机(解体)和 1800mФ 12.5mm
钢丝绳运输到上站,绞磨卷扬机采用 Ф 22mm 钢丝绳缠绕到选定
.
.
的岩石上稳固。
(2)测量配合,人工将 Ф 12.5mm 钢丝绳沿索道中心线从下站敷
设到上站闭合形成回路。
(3)将 Ф 12.5mm 钢丝绳缠绕在 5t 绞磨卷扬机绞磨上,缠绕圈
数为 3~4 圈,绳头固定到空索盘上,牵引 Ф 21.5mm 钢丝绳至整
个线路。
(4)采用 Ф 21.5mm 钢丝绳牵引 Ф 36.5mm 钢丝绳,牵引设备为
8t 绞磨卷扬机。
用插接法将两个绳头连接到位,将接头用细钢
丝缠绕成锥型,用光胶带缠紧,防止绳头脱落。
(5)展开承载索时,必须确定承载索索盘内钢丝绳的捻搓方向,
并利用放劲工具,做好承载索的防破劲措施,根据索道行车方向
将承载索牵引到相应的线路上。
(6)在沿途线路上的接触点,树木、岩石与承载索接触点设置
木块,根据实际受力多设木块对承载索进行保护。
(7)展开时,在卷扬机旁边放置几个空索盘,对牵拉的 Ф 21.5mm
钢丝绳进行收绳。
(8)沿途看护人员、卷扬机操作人员、跟索头人员和安全员以
及统一指挥人员必须配置通信工具,随时保持联系。
(7)用 3t 卷扬机、3t 2×2 滑轮组,穿 Φ 15 钢丝绳对承载索
尾索进行牵拉,保证尾索平稳送绳下站锚固墩,待上站端头稳固
后稳固。
(8)尾索用蝴蝶卡打死,用上站 3t 卷扬机配滑轮组对承载索索
.
.
头继续牵拉,牵拉的最终位置为上站锚固墩稳固。
(9)承载索牵引完毕后,必须对承载索进行全面检查。
5.2.5.4 承载索张紧
(1)初张紧时,将Φ 36.5mm 钢丝绳没有固定的活动端 15m 的地
方打上蝴蝶卡子,卡子固定在 32t 滑轮组(8×8)上,滑轮组穿
Φ 15 钢丝绳后缠绕到固定好的 5t 绞磨卷扬机的绞磨上,缠绕 4
圈半后人力将钢丝绳拉紧。
(2)查看承载索绕度以及钢丝绳的受力情况,做好沿途支架托
压索轮组的检查工作,在张紧过程中随时注意钢丝绳的绳位,严
禁承载索出槽或偏槽时盲目张紧。
(3)全面检查所用的起重工机具和所使用的钢丝绳,对已经损
坏的机具和断丝的钢丝绳必须及时换掉。
板卡子连接处专人看
护,对于在张紧过程中有松动现象时,及时发出停止张紧信号。
(4)指挥人员和现场管理人员以及各看护人员要随时保持联系,
以便对突发事件及时处理。
(5)一切准备工作完毕后,开动卷扬机,卷扬机采用低速档收
绳和张紧。
(6)当承载索测力计达到计算的预紧力后,及时、准确的发出
停车信号。
(8)松掉下站的绳卡,将承载索再次固定,固定时使用的绳卡
不少于 10 个。
(9)检查钢丝绳和轮槽接触情况,满足要求后回卷扬机。
.
.
(10)张紧后,全面检查锚固墩、线路支架、托压索轮等设备的
受力情况。
(11)检查全线承载索的受力情况,对整个线路的受力和承载索
的伸长采用重复张紧进行调整。
5.2.5.5 牵引索敷设、张紧
(1)将上站的 Ф 15mm 钢丝绳用挂钩挂在承载索上,人力将钢丝
绳沿承载索的线路全线敷设,敷设到下站后,上站 Ф 15mm 钢丝
绳固定到 5t 绞磨卷扬机上,下站挂上跑车,跑车一端系 Ф 15mm
钢丝绳,另一端系 Ф 21.5mm 牵引钢丝绳。
(2)检查线路贯通情况,启动上站 5t 卷扬机,将牵引运输跑车
牵拉到上站。
(3)将 Ф 21.5mm 牵引钢丝绳穿过上站设置好的迂回轮后,用牵
引运输跑车将 Ф 21.5mm 钢丝绳沿支架另一鞍座敷设,直至下站。
(4)将 Ф 21.5mm 钢丝绳两个绳头分别用自制的板卡子固定,其
中一端留出穿如卷扬机绞磨的长度,约 5m。
(5)Ф 21.5mm 钢丝绳另一端在距离绳头 15m 的地方重新打板卡
子,用 8t 滑轮组、Ф 12.5mm 钢丝绳和 3t 卷扬机进行张紧。
(6)张紧时必须查看每个鞍座上牵引绳的具体位置,不能盲目
进行过张,切除多余牵引绳。
(7)张紧完毕后将预留的牵引绳一端穿入 5t 快速卷扬,缠绕 4
圈半后与 Ф 21.5mm 牵引绳另一端插接,形成循环闭合。
(8)运转 5t 卷扬机,从低速开始运行,逐渐达到高速,查看牵
.
.
引绳的受力情况和在各支架上的运行情况,运转至少达 8 小时。
5.2.5.6 临时索道运输
(1)牵引运输跑车每两个跑车为一个运输单元,每个跑车设置
四个车轮,根据运输单重计算车轮受力,选择车轮数量。
(2)牵引运输跑车设置应和临时索道鞍座配套,以能过鞍座导
向轮为准,并根据运输物体的外形尺寸设置两跑车间距。
(3)牵引运输跑车与牵引绳采用 5 个绳卡固定,在跑车小钩上
设置 5t 长链手拉葫芦起升重物。
(4)挂上牵引运输跑车,用绳卡子将牵引绳和跑车上的绑扎绳
固定,小车起吊 1t、2t、3t 的配重进行线路通过性检查。
(5)启动卷扬机,操作人员根据支架看护人员指令对卷扬机进
行控制,观察跑车与沿途障碍物实际高度,必要时通过张紧承载
索通过障碍物。
(6)运转时每个支架上必须专人看护,检查承载索、牵引索的
绳位是否在绳槽内,若出现跑绳或者导轮不滚动的情况,及时通
知下站 8t 卷扬机操作人员停车,问题处理完毕后方可继续运行。
(7)运输到位后停车,用手拉葫芦卸车,将重物摆放在地面上,
反向运行卷扬机,将跑车运至下站继续下次运输。
5.2.5.7 牵引索、承载索运行了一段时间后,根据延长量,再进
行第二次调整,保证牵引索、承载索的挠度。
5. 2.5.8 特别要经常检重,牵引绳、平衡索、承载索的磨损情
况,超过报废标准必须进行更换。
5.3 临时索道线路修改
.
.
5.3.1 下站拆除跑车,将牵引索和承载索放松,使之没有张紧力,
在 8 #正式支架点切割钢丝绳。
5.3.2 选择 8#点附近的岩石利用钢丝绳和绳卡将牵引索和承载
索稳固,上站锚固墩南侧设置一台 3t 卷扬机。
5.3.3 利用上站的卷扬机把临索的承载索拖拉至上站锚固墩附
近,将承载索缠绕到锚固墩上,打卡子稳固。
5.3.4 临索迂回轮解体人工运输至上站和锚固墩稳固,将 400 米
牵引索运输至上站后穿过迂回轮进行敷设。
5.3.5 牵引索在 8#点附近与原切割头连接,形成闭合。
5.3.6 下站张紧承载索,待张力满足运输后停止,再将下站牵引
索切断,进行张紧,待牵引索全部腾空后,将多余的牵引索切割
掉进行编绳。
5.3.7 挂设跑车,开始试运转。
6资源配置
6.1 人力资源配置
序
号
1
2
3
4
5
工种
起重工
钳工
铆工
电焊
火焊
人数
16
4
2
8
3
备注
安装、运输看护
安装、检修
安装、检修
制作
制作
.
.
6
7
8
9
10
电工
普工
安全员
技术员
工长
合计
2
16
2
1
2
46
接线、维护
运输临索构件和设备
制作现场和安装、运输现
场巡视
图纸绘制、方案编制
现场管理
6.2 工机具、设备配置
序
号
1
2
3
4
5
6
7
名称
索盘平台
索盘支撑
架
吊车
液压千斤
顶
液压千斤
顶
滑轮组
导向滑轮
型号
25
5t
25t
32t
15t
单
位 数量
个 1
个 2
t 2
个 2
个 2
个 2
个 10
备注
支撑索盘
支撑索盘
装、卸车
起升索盘
起升索盘时平衡
张紧
对拐角大的位置进
行导向
.
.
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
绳卡
快速卷扬
机
卷扬机
卷扬机
卷扬机
卷扬机
手拉葫芦
手拉葫芦
手拉葫芦
手拉葫芦
手拉葫芦
电焊机
8t
8t
2t
1t
3t
10t
5t
3t
2t
1t
时代
500
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- 关 键 词:
- 临时 索道 施工 方案