一、 工程概述
根據(jù)葛達(dá)電站的實(shí)際情況及施工總體規(guī)劃,考慮到整個施工強(qiáng)度要求,擬布置一條施工索道,為調(diào)壓井工程施工運(yùn)輸材料及出渣。
二、 索道設(shè)計參數(shù)
初定參數(shù):跨度L=468米,高差H=269米,跨中垂度f=28米,吊重Q=10噸。(實(shí)際架設(shè)時可以據(jù)地形具體情況調(diào)整)??????????
經(jīng)計算:
承載索最大張力78噸
初選雙主索結(jié)構(gòu),鋼繩規(guī)格:6*19-φ46-1700
安全系數(shù)k=2.7
上地錨拉力:80噸;下地錨拉力:73噸。
最大牽引力:8噸
最大起升力:8噸
初定牽引繩規(guī)格:6*37-φ28-1700?K=4.7
初定起重繩規(guī)格:6*37-φ24-1700?K=4.9
牽引動力:8噸卷揚(yáng)機(jī)?型號:JG-8。
起重動力:8噸卷揚(yáng)機(jī)?型號:JG-8。
牽引速度約30m/min,起升速度約30m/min。
地錨結(jié)構(gòu):上、下地錨為錨桿結(jié)構(gòu),為滿足吊運(yùn)高度要求,在距離上地錨10米處增設(shè)高約9米的鋼結(jié)構(gòu)塔架。
綜上所述,索道最大吊重8T,主繩間距0.2米?;緟?shù)如下:
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序號 | 跨距 (m) | 高差 (m) | 弦長 (m) | 垂度 (m) | 傾角 (°) | 最大載量 (T) | 吊具重量 (T) | 牽引速度 (m/s) | 備注 |
1 | 468 | 269 | 540 | 28 | 30 | 1×8 | 1.5 | 0.5 | ? |
?
三、索道荷載力校核
已知特性參數(shù)參數(shù):
平距:L=482m???? 高差:H =269m
承載索支持點(diǎn)的高差角 β=arctg(H/L)=30°
額定吊重8T,吊具重1.5T.垂度28m
1.承載索的選擇校核
承載索擬定為雙主索承載,初選承載索規(guī)格:6*19-46-1400 則
承載索單重ω=7.61kg/m
鋼絲破斷拉力總和 ∑S=137000kg
⑴、吊重于跨距中點(diǎn)時垂度f=6%×L=28m
⑵、承載索的最大平均張力計算
T=L*L*(ω/cosβ+2Q/L)/(8*f*cosβ)
其中?計算載荷Q=1.15·(G+q)
承載索單位長度重量對其破斷拉力之比
k=ω/(0.85·∑S)=6.53499*10-5
解得:T=73.429T
⑶、校核承載索強(qiáng)度安全系數(shù)
K=0.85×∑S/T=3.2
⑷、承載索空載張力T2計算
T23+ T22(EF/L·cosβ·A1/T2-T)=EF·A2·cosβ/L
其中?承載索的彈性系數(shù) E=1800000kg/cm2
承載索的截面積?? F=7.016cm2
載荷系數(shù)??? A1=L3·ω2/24/ cos3β +L ·Q/8cosβ·(Q+L·ω/ cosβ)
A2= L3·ω2/24/ cos3β?? kg2·m
則????? T23-26882T22=1.84833E12
解得:T2=48.65T?緊繩拉力T'=T2/2/0.96=25.34T
⑸、空載撓度(安裝垂度)
f2=L2·ω/8/ T2/ cos2β=2.9M
2、牽引繩選擇和校核
⑴、集中載荷Q沿牽引索方向上分力P1
P1=Q·sinν最大=4f·cos2β/L·(1+H/4f) ·Q=5.746T
⑵、載荷動滑車沿牽引索滾動時的摩擦力P2
P2=μ∑·Q·cosν最大=μ∑·Q·cosβ=95.88KG
其中?動滑車的滑輪沿牽引索滾動時的總摩擦系數(shù)
μ∑=μ/10+μ1/R=0.014
⑶、牽引索的回引繩作用于動滑車上的反拉力P3
P3=100kg
⑷、牽引索計算
牽引索的最大總拉力 P=( P1+ P2+ P3)·ε=6.239T
其中??? 阻力系數(shù)? ε=1.05
(5)、初選牽引繩:6*37-28-1850
則:[P]=0.82*35.8=29.356T
安全系數(shù)k=[P]/P=4.7
3.起重繩的選擇校核
起重系統(tǒng)定位2倍的滑車組,則:
跑繩拉力F=Q/2/η=5.99T
選定起重繩規(guī)格:6*37-24-1850
安全系數(shù)k=[F]/F=4.9
4.主地錨受力計算
考慮到承載索自身的重量影響:
上地錨受力:T上=T+L*ω/ cosβ=80.256T
下地錨受力:T下=T-L*ω/cosβ=72.759T
5.設(shè)備選定
牽引卷揚(yáng)機(jī):8T
起重卷揚(yáng)機(jī):8T
6.上、下地錨受力分析:
上、下地錨均為坑錨,均為混凝土重力及錨桿拉力受力,混凝土的密度為2.2t/ m3,錨桿為?25的鋼筋,錨桿預(yù)埋深度為1.5m,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值最小受力為:2.T,,上、下地錨埋設(shè)錨桿均為15根,則
上地錨重力為:T上重=5m*5m*5m*2.2t/m3=125m3*2.2t/m3=275t
下地錨重力為:T下重=5m*5m*4.5m*2.2t/m3=247.5t
上支點(diǎn)塔架與地錨角度為:r1=4°
下地錨與上支點(diǎn)的角度為:r2=30°
粘土與混凝土的摩擦系數(shù)為:μ=0.4
上地錨摩擦力為:T上摩=(T上重-T上*cosr1)*0.4+2*15
=(275-80*cos4°)*0.4 +2*15
=137.76t
下地錨摩擦力為: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、下地錨均為坑錨,地錨水平方向土層對地錨有阻擋力,且上、下地錨的摩擦力均大于上下地錨的受力,上、下地錨均符合要求。
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四、地錨施工
據(jù)需要,準(zhǔn)確測放地錨位置,根據(jù)地錨位置的實(shí)際巖層結(jié)構(gòu)狀況確定地錨結(jié)構(gòu)(錨桿錨或重力坑錨)。地錨的埋設(shè)施工嚴(yán)格按我局既定工藝執(zhí)行。
?索道上、下地錨皆為錨桿砼錨,在既定位置打相應(yīng)的錨桿,再用鋼板連接后預(yù)埋拉桿,最后進(jìn)行砼澆筑,具體結(jié)構(gòu)詳見圖JS-GD-(施工)-02和圖JS-GD-(施工)-04;上、下支點(diǎn)及相關(guān)設(shè)備的具體布置詳見JS-GD-(施工)-01。
??? 1、地錨基礎(chǔ)開挖施工
施工前,首先清除地錨基礎(chǔ)及周邊2m范圍內(nèi)的植被,采用人工開挖與填筑土石形成防火帶與排水溝。
土方明挖利用人工削坡整修成型,出露巖石后,即可進(jìn)行石方開挖的鉆孔、爆破作業(yè)。
石方明挖擬采用YT-28手風(fēng)鉆造孔,人工裝填乳化炸藥、非電雷管毫秒微差擠壓爆破,周邊預(yù)留1m厚保護(hù)層,光面爆破。
開挖棄渣采用人工裝手推車運(yùn)渣至下游側(cè)沖溝棄渣。
??? 2、地錨砼澆筑施工
索道地錨及承重架基礎(chǔ)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,手推車運(yùn)輸至工作面入倉,人工持軟軸式振搗棒振搗密實(shí),人工平倉、收面,灑水養(yǎng)護(hù)。
考慮索道在冬季氣溫較低的情況下進(jìn)行混凝土澆筑,采用鋼管與篷布在倉號周圍與頂部進(jìn)行圍繞,形成密封的空間,用碘鎢燈在倉號內(nèi)進(jìn)行加溫,確?;炷翝仓|(zhì)量。
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五、索道的安裝
索道的主要設(shè)備及材料如附表統(tǒng)計,詳細(xì)用量見附圖。
根據(jù)我部架設(shè)、運(yùn)行索道的成功經(jīng)驗(yàn)及GB12141-89中4.1.1要求,纜索安裝基本程序?yàn)椋?/div>
纜索主地錨及卷揚(yáng)機(jī)地錨埋設(shè)施工→卷揚(yáng)機(jī)拖運(yùn)及組裝→承載索的牽放→起重索、牽引索與小跑車的組裝→承載索的張拉→垂度測試
其中,設(shè)備的拖運(yùn)、承載索的牽放、張拉等由卷揚(yáng)機(jī)及滑車組完成。
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六、索道運(yùn)行
1、試運(yùn)行
?索道投入運(yùn)行前必須作試運(yùn)行。試驗(yàn)時各關(guān)鍵受力部位專人監(jiān)視,經(jīng)緯儀監(jiān)測中點(diǎn)垂度。具體試驗(yàn)程序:
A、空載試車:跑車分別在進(jìn)料和卸料位,吊鉤在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)分別檢測起重繩的垂度。。
B、負(fù)荷試驗(yàn):分別進(jìn)行額定負(fù)荷、1.1倍額定負(fù)荷行全程試驗(yàn);試重時,在進(jìn)料位升降,主要檢查起升卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行和制動情況,單起重牽引索吊鉤與小跑車,小跑車與掛鉤等的工作狀況??缰形煌A簦饕獧z測主索工作垂度及相關(guān)部件的受力情況。卸料位移動,主要檢測牽引機(jī)構(gòu)運(yùn)行,制動及吊物距卸料臺高度及位置情況等?!白畈焕d”試驗(yàn)是否進(jìn)行,現(xiàn)場確定。