索道施工方案分享版.pdf
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1、目录 1、工程概况 . 1 2、编制依据 . 1 3、索道架设方案 . 1 4、索道的验收 . 12 5、索道运输 12 6、索道的拆除. 12 7、安全技术要求. 13 8、施工组织 . 14 9、索道施工工器具 . 15 1 工程概况 1.1 工程简介 1.2 地形、地貌与交通运输情况 1.3 工程运输量情况 2 编制依据 2.1架空索道工程技术规范 (GB50127-2007 ) 2.2高压架空输电线路施工操作指南 2.3木结构设计规范 GB50005-2003 2.4电力建设安全工作规程(第 2 部分:架空电力线路部分 DL5009.2-2004 ) 2.5货运架空索道安全规范 (GB
2、 12141-2008 ) 3 索道架设方案 3.1 架空索道的组成 架空索道主要由主承力索、辅承力索、支撑架、牵引索、动力系统等五个系 统组成。其布置图如下图所示: 15t地锚 主承力索 牵引索 支撑架 转向滑车 山体 动力系统 辅承力索 3.2 索道架设原则 3.2.1 承载索在最大张力情况下,其强度安全系数不小于3.0。 3.2.2 索道运输速度不大于2m/s. 3.2.3 承载索在承重情况下,档距中点的最大弧垂应不小于档距的7%,但不大 于档距的 10%。 3.2.4 在承重状态下,跨越土路、村间公路最小垂直净空距离不小于5 米。 3.2.5 在承重状态下距 380V 及以下、 一般通
3、信线路的最小垂直净空距离不小于3 米。 3.2.6 在 10kV 及以上线路、国道、省道上方不得架设索道。 3.2.7 牵引索的抗拉安全系数不得小于4.5, 拉紧索的抗拉安全系数不得小于5.0。 3.2.8 承载索在每个支架上的最大折角不大于8,宜控制在 0.100.15rad 范围内, 大跨距两端支架的最大折角不宜超过0.30rad 。 3.3.9 运输索道仰角一般在30以下,最大不得超过 45。 3.3.10 宜尽量减少索道线路与主导风向的夹角。 3.3.11 牵引索导向轮直径与牵引索直径的比率应符合以下要求: 包角()420 2090 90 D/d 40 60 80 图 3-1-1 空索
4、道布置简图 3.3 索道架设位置 因本标段施工地区均属于深山大岭,运输条件差,所以决定本标段部分桩号 使用连续循环索道运输,进行基材、塔材、以及架线金具的运输。 3.4 索道计算设定条件 3.4.1 支架间的跨距不大于400m; 3.4.2 支架间的高差角不大于30; 3.4.3 最重单件运输重量为5kN; 3.4.4 行走小车的间距不大于50m; 3.4.5 最大跨距内最大负荷为两个最重单件; 3.4.6 在最大跨距、最大负荷下,并处在土路上方的情况下的允许弧垂为30m; 3.5 绳索的选择 (1)承载索的选择 根据公式计算承载索张力: 2 min 12 8 Q T fS COSk KS l
5、 25 2 10000 30 50 8307.9 103 50 400 T COS =94885.66 N 钢 丝 绳 截 面 规 格 选 择 : Tb=KT=3 94885.66=284656.98N选 取 (GB1102-74 )(钢丝 6 37)中公称抗拉强度 1670N/mm 2 系(170 9.8N/mm 2) 列21.5 的钢丝绳 , 其钢丝总断面积为174.27mm 2,比重为 1.638kg/m, 最小破 断力总和为 290kN ,符合安全运输要求。 式中 T单承载索集中有n 个集中荷重作用时的最大平均张力,N; Q单个集中荷重的重力(包括附件及索具重力),N; S各个集中荷重
6、相邻间隔的平均值,m; min f 集中荷重作用于档距中点时档距中点承载索的容许最小弧垂,m; l承载索两支撑点间的档距,m; K承载索强度安全系数,本工程索道安全系数为3; k1承载索单位长度重量对其破断拉力之比,对于双重绕捻普通结构钢丝绳 可取平均值为 7.9 10 -5。 (2)牵引绳索的选择 根据公式 P=P1+P2+P3计算选择牵引绳索 2 1maxmax sin4cos(1) 4 fh PQQ lf 2maxmax cos()cos 10 PQQ R 3 1000pN 为了保证运输过程中的安全,P 取工程范围内最大值。由于之前已确定不 大于 30,因此取 max 为 30,所以有:
7、 2 1 30230.9 4cos 30 (1)10000 400430 P=13158.75N 2 cosPQ=( R 10 )Qcos =4347.32N 动滑车轮轴间的滑动摩擦系数, 滚动轴承取 0.01-0.02 , 本工程取 0.02; 动滑车的滑轮沿承载索滚动时的滚动摩擦系数,0.05-0.06 ,本工程取 0.06; R动滑车滑轮的半径, m P3=1000N ,此为牵引索的回引绳作用在动滑车上的反拉力 P=13158.75+4347.32+1000=18506.07N 钢丝绳索破断力 TKP=4.518506.07=74024.28 N, 选取 (GB1102-74 ) (钢
8、丝 6 37)公称抗拉强度1550N/mm2系列13 的钢丝绳,其钢丝总断面积为 62.74mm2 ,比重为 0.59kg/m, 最小破断力总和为95.2kN ,符合安全运输要求。 图 3-5-1: 选用钢丝绳 3.6 支架的受力计算 作用于独根支架处的受力:coscos 22 cos Glw NQHQH 支架处钢丝绳与与垂直方向的夹角; G 档距内承载索的总重力,N, cos l G; 承载索单位长度的重力,本工程采用21.5 的钢丝绳,=16.4N/m ; Q 集中荷重的重力(包括附件及其索具重力),N; H 当载运物位于档距重点或耐张段最大档距中点时,承载索的最大水平 张力, N; N=
9、400 16.410000 94885.66 cos80 2cos30 =30259.68N 人字支柱受力计算按两支柱之间的允许张角为 30 -40,本工程取最大张 角为 40计算,则 11300 16.410000 (cos )(94885.66 cos80 ) 42cos204cos302 cos 2 sum GQ NH s u m N =26880.58N 根据木结构设计规范(GB50005-2003 )针叶树种的强度等级表, 选取 A 组 TC17 强度等级松柏木,其顺纹抗压强度为16Mpa, 抗剪强度为 1.7 Mpa,横 纹抗压强度为 3.5 Mpa 。 3.6.1 计算横梁抗剪并
10、选择木材截面: 由公式: v v kf bl p 计算木材抗剪 式中: L挂索与木材接触长度,此处取200mm ; b挂索与木材接触宽度 ,此处取 65mm; fv木材抗剪强度设计值 ,此处取 1.7 Mpa ; Pv作用在木材上方的剪力,此处取27281.6 N ; k本工程索道长期暴露在露天环境下,k 为弹性模量调整系数, 取 0.85。 则: bl pv kfv 即 30259.68 65l 1.7 0.85 l 322.2mm 因l为圆木的 1/2 周长,推算木材直径,即 2l d=205.20mm ,取 210mm 即可,为确保本工程索道运输的安全运行,本工程索道用横梁全部采用220
11、mm 以上圆木。 3.6.2 根据公式计算支柱直径 由公式 p sum k GN F 计算支柱直径 式中: 支柱的长细比, =4L/d,为保证安全,支柱长度按L=4m 计算,则长 细比 =72.7 小于 75; 容许压应力折减系数,此处取小于75, 则 2 1 0 . 8 100 0.577 ; p 木材抗压强度设计值,此处取16MPa ; sum N 作用在支柱上的压力,此处取26880.58N ; G 支柱中部以上的自重力,因数值较小,为简化计算,此处忽略不计; F支柱中部截面积; k本工程索道长期暴露在露天环境下,k 为弹性模量调整系数, 取 0.85; 并且有 4 2 d F 则: 2
12、 0.57726880.58 40.8516 d 2 222 0.5773.1426880.5826880.5826880.58 40.85 160/0.85 1600/0.8516/ dNNN kgcmNcmNmm d 208.89mm 因此,d 取 210mm 即可。为确保本工程索道运输的安全运行,本工程索道 用支柱全部采用 220mm 以上圆木。 3.7 牵引装置的选择 牵引装置出力按最大牵引力的2 倍和 1.02 倍的转向滑车磨阻系数计算,则: 18506.072 1.02 n T F,n 为滑车数量,当 n=3 时,计算结果为39277.58N, 取 40kN; 3.8 锚固设备的选
13、择 3.8.1 地锚抗拔力的计算 sin 1 0 0 T K V T t ; 3 4 )( 22tg htgldhldhVt ; 式中: 0 T 地锚抗拔力 ,N; t V 拔出土的体积, m3; 0 土壤计算容重,本工程取16000N/m3 ; T上拔牵引力, N; K1土壤稳定安全系数,取2.5; h地锚有效埋深 2.5m; d地锚宽度 0.3m; l地锚长度 1.2m; 土块的抗拔角 20; 马道角度; 则: t V=7.05m 3; 0 45120TN; sinT=30000sin45 =21210N ,sin 0 TT 如果使用地锚埋深2 米,则 T0=27627.90N, 也符合要
14、求,但为了保证安全, 满足施工需求,因此,本工程索道地锚选用5t 地锚,埋深保证在2.5m 以上。 4 索道架设流程 4.1 索道架设位置 根据工程运输条件和各桩号所处位置,选择索道架设位置, 确定索道各支点 位置,并用经纬仪测定高差、距离等。 4.2 工器具选择计算 根据索道长度、 各支点位置的参数、 跨越情况和需要运输的重量选择计算索 道主要机具规格、 型号等,本工程给出的是指导性数据, 架设过程中应严格遵守, 不得超出设定条件架设索道。 4.3 机具准备 根据机具计算选择结果, 准备机具。绳索应采用相同厂家、 绕向相同的产品, 各种机械应符合相关标准,有产品质量证明和使用说明等文件。 4
15、.4 索道通道的清理 将确定的索道路径上需要砍伐的树木、清理的岩石等在协议谈妥后, 及时进 行清理,对索道下的道路搭设跨越架, 并对两侧料场及支撑架安置处的地面进行 平整。索道宽度应以 4m 左右为宜,即索道线路中心线向两侧各延伸2m 作为索 道宽度,并可根据现场实际情况略微调整。 4.5 地锚的埋设 地锚的埋设顺序为:定点 -挖坑-验坑-埋设。 4.5.1 定点 地锚坑的定点根据现场位置选取, 选择较为平坦的地形, 土质为粘土或岩石。 4.5.2 挖坑 挖坑时应根据地质情况选择地锚坑坡度,马道坡度在30 -45,坑深不得小 于 2.5m。 4.5.3 验坑 地锚坑挖掘完毕, 应由施工队长检查
16、, 并设专人看护,填写地锚坑检查记录。 4.5.4 埋设 地锚埋设时,应核对使用地锚的规格,本工程要求地锚规格为15t 地锚,地 锚上使用 2 根21.5mm 钢丝绳套和 20 吨 U 型工具环。回填土应每200mm 夯 实一次。 4.6 支架安装 4.6.1 根据计算,支架横梁选用优质干燥的松柏木,直径不小于220mm ,长度 不大于 3.5m;支架支柱使用直径不小于220mm ,长度不大于 4m 的松柏木。承 力索支撑架与横梁相联的钢丝绳不小于12.5mm ,且在横梁上方的布置宽度不 小于 65mm, 具体如图 3 所示。支架支柱的埋设深度不得小于0.5m, 两人字支柱 间应用80mm 的
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