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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

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=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

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。

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Ф21.5mm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。

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、Ф12.5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Ф133×6mm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Ф12.5mm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Ф26mm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1800mФ12.5mm钢丝绳运输到上站，绞磨卷扬机采用Ф22mm钢丝绳缠绕到选定的岩石上稳固。

（2）测量配合，人工将Ф12.5mm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Ф12.5mm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Ф21.5mm钢丝绳至整个线路。

（4）采用Ф21.5mm钢丝绳牵引Ф36.5mm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Ф21.5mm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、3t2×2滑轮组，穿Φ15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Φ36.5mm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Φ15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Ф15mm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Ф15mm钢丝绳固定到5t绞磨卷扬机上，下站挂上跑车，跑车一端系Ф15mm钢丝绳，另一端系Ф21.5mm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Ф21.5mm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Ф21.5mm钢丝绳沿支架另一鞍座敷设，直至下站。

（4）将Ф21.5mm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）Ф21.5mm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、Ф12.5mm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Ф21.5mm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

工种

人数

备注

1

起重工

16

安装、运输看护

2

钳工

4

安装、检修

3

铆工

2

安装、检修

4

电焊

8

制作

5

火焊

3

制作

6

电工

2

接线、维护

7

普工

16

运输临索构件和设备

8

安全员

2

制作现场和安装、运输现场巡视

9

技术员

1

图纸绘制、方案编制

10

工长

2

现场管理

合计

46

6.2工机具、设备配置

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

索盘平台

个

1

支撑索盘

2

索盘支撑架

个

2

支撑索盘

3

吊车

25

t

2

装、卸车

4

液压千斤顶

5t

个

2

起升索盘

5

液压千斤顶

25t

个

2

起升索盘时平衡

6

滑轮组

32t

个

2

张紧

7

导向滑轮

15t

个

10

对拐角大的位置进行导向

8

绳卡

个

若干

连接钢丝绳

9

快速卷扬机

8t

台

1

牵引张紧钢丝绳

10

卷扬机

8t

台

1

张紧

11

卷扬机

2t

台

2

安装

12

卷扬机

1t

台

2

安装

13

卷扬机

3t

台

2

牵引、安装

14

手拉葫芦

10t

个

6

调整钢丝绳

15

手拉葫芦

5t

个

20

调整钢丝绳

16

手拉葫芦

3t

个

30

调整钢丝绳

17

手拉葫芦

2t

个

20

起升车箱

18

手拉葫芦

1t

个

20

调整钢丝绳

19

电焊机

时代500

台

5

制作临索支架和支撑架和平台

20

梅花扳手

套

3

紧固螺栓

21

冲击电钻

台

2

钻索盘固定锚点

22

钢丝绳

Φ22

米

1000

穿滑轮组

23

钢丝绳

Φ22

米

300

稳固索盘支撑架

24

抱闸

个

2

索盘制动

25

支架

座

7

自制

26

鞍座

个

14

自制

27

蝴蝶卡

个

4

张紧承载索

28

钢丝绳

Φ36

米

5000

牵引运载索

29

钢丝绳

Φ22

米

5000

牵引牵引索

30

钢丝绳

Φ13

米

5000

牵引牵引索

31

钢丝绳

Φ18

米

1000

牵引牵引索

32

车箱

个

4

自制

33

跑车

套

4

自制

34

快速绞车

5t

台

1

临索驱动设备

35

导向轮

大型

个

8

自制

36

导向轮

小型

个

26

自制

37

迂回轮

900mm

个

2

自制

38

力矩扳手

套

2

含各种套筒头子

39

地锚

Ø28圆钢

套

50

自制

40

锚固坑

个

1

现场开挖制作

41

操作室

间

1

驱动设备操作

42

卸扣

32t

只

4

吊装

43

卸扣

5t

只

30

吊装

44

卸扣

3t

只

20

吊装

45

卸扣

2t

只

30

吊装

46

卸扣

2t

只

10

吊装

48

绳扣

各种规格

副

40

自制

49

铸造绞磨

副

2

卷扬机用

50

灌浆料

袋

10

地锚填缝

51

小型工具

套

2

维修导轮和临索设备

52

切割锯

台

1

53

滑轮组2×2

3t

个

5

54

滑轮

2t

个

10

55

连接螺栓8.8

M20×55

套

1500

7安全技术措施

7.1各工种应严格遵守本工种的安全操作规程，严禁违章操作，违章