临时索道施工方案.docx
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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Φ38mm钢丝绳，牵引索选用Φ22mm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Φ36.5mm
（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Φ21.5mm
（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
（m）
水平距离
（m）
高差
（m）
弦倾角
（º）
备注
1#正式基础
锚固坑
6
-3
39
1
10
15
8
10
2
15
104
27
11
3
20
280
51
14
4
20
280
74
21
5
15
343
125
24
6
7
488
220
11
锚固物
25
3
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+376.96Tj02=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+376.96Tj02=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
G
F
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=μPcosA
故Q=10长×宽×高×γ+μPcosA
（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=HLбhη
=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
机具撤离现场
拆除临时支架
承载索及提升返回牵引索等装置拆除
拆除牵引运输跑车及吊装设施
牵引运输跑车返回下站
临时索道运输作业
运输系统空载、额定载荷、超载荷试运行
牵引索敷设与张紧、挂设牵引运输跑车
承载索敷设
临时支架架设、鞍座安装
人工运输临时索道设备、材料
平整临时索道支架基础及锚固件埋设
测量放线
临时索道设备制作
施工准备
下站锚固坑浇注
承载索上、下站锚固
承载索张紧
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Ф219*8mm/Ф133*6mm，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Ф18mm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Ф50mm，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Ф26～Ф28mm圆钢或螺纹钢筋，采用无收缩灌浆水泥进行填充。
A-
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Ф22mm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Ф22mm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Ф22mm钢丝绳固定在上站主站房后的大岩石上。
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