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电站索道施工技术措施

  
评论: 更新日期:2016年05月30日
一、 工程概述
根据葛达电站的实际情况及施工总体规划,考虑到整个施工强度要求,拟布置一条施工索道,为调压井工程施工运输材料及出渣。
二、 索道设计参数
初定参数:跨度L=468米,高差H=269米,跨中垂度f=28米,吊重Q=10吨。(实际架设时可以据地形具体情况调整)          
经计算:
承载索最大张力78吨
初选双主索结构,钢绳规格:6*19-φ46-1700
安全系数k=2.7
上地锚拉力:80吨;下地锚拉力:73吨。
最大牵引力:8吨
最大起升力:8吨
初定牵引绳规格:6*37-φ28-1700 K=4.7
初定起重绳规格:6*37-φ24-1700 K=4.9
牵引动力:8吨卷扬机 型号:JG-8。
起重动力:8吨卷扬机 型号:JG-8。
牵引速度约30m/min,起升速度约30m/min。
地锚结构:上、下地锚为锚杆结构,为满足吊运高度要求,在距离上地锚10米处增设高约9米的钢结构塔架。
综上所述,索道最大吊重8T,主绳间距0.2米。基本参数如下:

 

序号
跨距
(m)
高差
(m)
弦长
(m)
垂度
(m)
倾角
(°)
最大载量
(T)
吊具重量
(T)
牵引速度
(m/s)
备注
1
468
269
540
28
30
1×8
1.5
0.5
 
 
三、索道荷载力校核
已知特性参数参数:
平距:L=482m     高差:H =269m
承载索支持点的高差角 β=arctg(H/L)=30°
额定吊重8T,吊具重1.5T.垂度28m
1.承载索的选择校核
承载索拟定为双主索承载,初选承载索规格:6*19-46-1400 则
承载索单重ω=7.61kg/m
钢丝破断拉力总和 ∑S=137000kg
⑴、吊重于跨距中点时垂度f=6%×L=28m
⑵、承载索的最大平均张力计算
T=L*L*(ω/cosβ+2Q/L)/(8*f*cosβ)
其中 计算载荷Q=1.15·(G+q)
承载索单位长度重量对其破断拉力之比
k=ω/(0.85·∑S)=6.53499*10-5
解得:T=73.429T
⑶、校核承载索强度安全系数
K=0.85×∑S/T=3.2
⑷、承载索空载张力T2计算
T23+ T22(EF/L·cosβ·A1/T2-T)=EF·A2·cosβ/L
其中 承载索的弹性系数 E=1800000kg/cm2
承载索的截面积   F=7.016cm2
载荷系数    A1=L3·ω2/24/ cos3β +L ·Q/8cosβ·(Q+L·ω/ cosβ)
A2= L3·ω2/24/ cos3β   kg2·m
则      T23-26882T22=1.84833E12
解得:T2=48.65T 紧绳拉力T'=T2/2/0.96=25.34T
⑸、空载挠度(安装垂度)
f2=L2·ω/8/ T2/ cos2β=2.9M
2、牵引绳选择和校核
⑴、集中载荷Q沿牵引索方向上分力P1
P1=Q·sinν最大=4f·cos2β/L·(1+H/4f) ·Q=5.746T
⑵、载荷动滑车沿牵引索滚动时的摩擦力P2
P2=μ∑·Q·cosν最大=μ∑·Q·cosβ=95.88KG
其中 动滑车的滑轮沿牵引索滚动时的总摩擦系数
μ∑=μ/10+μ1/R=0.014
⑶、牵引索的回引绳作用于动滑车上的反拉力P3
P3=100kg
⑷、牵引索计算
牵引索的最大总拉力  P=( P1+ P2+ P3)·ε=6.239T
其中    阻力系数   ε=1.05
(5)、初选牵引绳:6*37-28-1850
则:[P]=0.82*35.8=29.356T
安全系数k=[P]/P=4.7
3.起重绳的选择校核
起重系统定位2倍的滑车组,则:
跑绳拉力F=Q/2/η=5.99T
选定起重绳规格:6*37-24-1850
安全系数k=[F]/F=4.9
4.主地锚受力计算
考虑到承载索自身的重量影响:
上地锚受力:T上=T+L*ω/ cosβ=80.256T
下地锚受力:T下=T-L*ω/cosβ=72.759T
5.设备选定
牵引卷扬机:8T
起重卷扬机:8T
6.上、下地锚受力分析:
上、下地锚均为坑锚,均为混凝土重力及锚杆拉力受力,混凝土的密度为2.2t/ m3,锚杆为Ǿ25的钢筋,锚杆预埋深度为1.5m,根据经验值最小受力为:2.T,,上、下地锚埋设锚杆均为15根,则
上地锚重力为:T上重=5m*5m*5m*2.2t/m3=125m3*2.2t/m3=275t
下地锚重力为:T下重=5m*5m*4.5m*2.2t/m3=247.5t
上支点塔架与地锚角度为:r1=4°
下地锚与上支点的角度为:r2=30°
粘土与混凝土的摩擦系数为:μ=0.4
上地锚摩擦力为:T上摩=(T上重-T上*cosr1)*0.4+2*15
=(275-80*cos4°)*0.4 +2*15
=137.76t
下地锚摩擦力为:T下摩=(T下重-T下*cosr2)*0.4+2*15
=(247.5-72.8*cos30°)*0.4+2*15
=103.8t
因上、下地锚均为坑锚,地锚水平方向土层对地锚有阻挡力,且上、下地锚的摩擦力均大于上下地锚的受力,上、下地锚均符合要求。
 
四、地锚施工
据需要,准确测放地锚位置,根据地锚位置的实际岩层结构状况确定地锚结构(锚杆锚或重力坑锚)。地锚的埋设施工严格按我局既定工艺执行。
 索道上、下地锚皆为锚杆砼锚,在既定位置打相应的锚杆,再用钢板连接后预埋拉杆,最后进行砼浇筑,具体结构详见图JS-GD-(施工)-02和图JS-GD-(施工)-04;上、下支点及相关设备的具体布置详见JS-GD-(施工)-01。
    1、地锚基础开挖施工
施工前,首先清除地锚基础及周边2m范围内的植被,采用人工开挖与填筑土石形成防火带与排水沟。
土方明挖利用人工削坡整修成型,出露岩石后,即可进行石方开挖的钻孔、爆破作业。
石方明挖拟采用YT-28手风钻造孔,人工装填乳化炸药、非电雷管毫秒微差挤压爆破,周边预留1m厚保护层,光面爆破。
开挖弃渣采用人工装手推车运渣至下游侧冲沟弃渣。
    2、地锚砼浇筑施工
索道地锚及承重架基础砼料采用人工自山下背料至工作面,采用人工按照配合比拌合,手推车运输至工作面入仓,人工持软轴式振捣棒振捣密实,人工平仓、收面,洒水养护。
考虑索道在冬季气温较低的情况下进行混凝土浇筑,采用钢管与篷布在仓号周围与顶部进行围绕,形成密封的空间,用碘钨灯在仓号内进行加温,确保混凝土浇筑质量。
 
五、索道的安装
索道的主要设备及材料如附表统计,详细用量见附图。
根据我部架设、运行索道的成功经验及GB12141-89中4.1.1要求,缆索安装基本程序为:
缆索主地锚及卷扬机地锚埋设施工→卷扬机拖运及组装→承载索的牵放→起重索、牵引索与小跑车的组装→承载索的张拉→垂度测试
其中,设备的拖运、承载索的牵放、张拉等由卷扬机及滑车组完成。
 
六、索道运行
1、试运行
 索道投入运行前必须作试运行。试验时各关键受力部位专人监视,经纬仪监测中点垂度。具体试验程序:
A、空载试车:跑车分别在进料和卸料位,吊钩在最低点和最高点分别检测起重绳的垂度。。
B、负荷试验:分别进行额定负荷、1.1倍额定负荷行全程试验;试重时,在进料位升降,主要检查起升卷扬机运行和制动情况,单起重牵引索吊钩与小跑车,小跑车与挂钩等的工作状况。跨中位停留,主要检测主索工作垂度及相关部件的受力情况。卸料位移动,主要检测牵引机构运行,制动及吊物距卸料台高度及位置情况等。“最不利超载”试验是否进行,现场确定。

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