简易架空索道设计方案说明

1简易架空索道设计方案说明XX水电站C7标工程已布置安装两条简易架空索道（索道Ⅰ,索道Ⅱ），索道承载索采用Φ28（6*19）钢丝绳，起重索和行车曳引索采用Φ11（6*19）钢丝绳，索道墩位于新鲜完整的基岩上（做法为：在基岩中打入8根Φ25锚杆，锚杆长2.5m，伸入基岩2.0m，露出部分浇筑Φ80cm钢筋砼墩），动力设备为1吨卷扬机。行车和滑车重计100kg，空斗重计147kg，空斗容积0.8m3，索道设计荷重1000kg。实测索道各项参数如下（设计荷重1000kg情况下）：位置施工坐标(m)备注XYZ索道Ⅰ索道墩右-87.782-157.353161.375实验点位置接近跨中，实验点设计荷重1000kg,采用全站仪悬高测量法实测实验点高程(承载索垂点)索道墩左132.142248.762189.552实验点23.96349.415156.815索道Ⅱ索道墩右-114.622-154.127163.622索道墩左103.619234.214186.788实验点-0.62048.898157.385一.索道Ⅰ承载索拉力计算:2跨度倾斜两端锚定，承载索承受单一荷载图索道墩左索道墩右β2β1承载索拉力水平分量H:H=S(2G+qS)/(8yc-4h)=11638kgf两支点俯角为:tgβ1=(G+qs)/2H+h/s=0.16895tgβ2=(G+qs)/2H-h/s=0.04693承载索在支点处的最大拉力为T’=Hsecβ1=11803kgfT’’=Hsecβ2=11651kgf式中:S-------跨度,即承载索两支点间的水平距离,S=461.84mG-------单独的集中荷载,,G=行车和滑车重+空斗重+设计荷重G=100+147+1000=1247kgfq-------在均布荷载作用下水平跨距上的单位重量,q=2.74kg/mh-------承载索两支点的高差,h=28.177m3x-------从左支点算起到承载索任一点的水平距离,x=226.808my------从左支点为准对应于x的任一点的垂度,yc=189.552-156.815=32.737m二.索道Ⅰ行车曳引索的计算:Py1ⅠⅡΦαⅠⅡΦ1.支持行车所需的拉力(即由于承载索的下垂,必须克服升角∮的坡度力)Py1=Gsin∮=1247*sin∮=73.6kgf式中Φ----行车的升角(Ⅱ-Ⅱ轴与水平线间的夹角)tgα=h/s=0.06101tg∮=tgα+(2χ-S)*(g/cosα+G/S)/2H=0.059092.作用于行车上曳引索返回绳段的牵制力对于在建安工程中,一般可近似取为:Py2≈500kgf43.行车在承载索上的运行阻力Py3=0.15G=187.1kgf式中0.15----运行阻力系数。则行车的曳引索所需的总拉力为：Py=Py1+Py2+Py3=760.7kgf三.索道Ⅱ承载索拉力计算:承载索拉力水平分量H:H=S(2G+qS)/(8yc-4h=)11607kgf两支点俯角为:tgβ1=(G+qs)/2H+h/s=0.15830tgβ2=(G+qs)/2H-h/s=0.05429承载索在支点处的最大拉力为T’=Hsecβ1=11752kgT’’=Hsecβ2=11624kg式中:S-------跨度,即承载索两支点间的水平距离,S=445.464mG-------单独的集中荷载,,G=行车和滑车重+空斗重+设计荷重G=100+147+1000=1247kgfq-------在均布荷载作用下水平跨距上的单位重量,q=2.74kg/mh-------承载索两支点的高差,h=23.166mx-------从左支点算起到承载索任一点的水平距离,x=212.621my------从左支点为准对应于x的任一点的垂度,yc=186.788-157.385=29.403m5四.索道Ⅱ行车曳引索的计算:1.支持行车所需的拉力(即由于承载索的下垂,必须克服升角∮的坡度力)Py1=Gsin∮=1247*sin∮=58.8kgf式中Φ----行车的升角(Ⅱ-Ⅱ轴与水平线间的夹角)tgα=h/s=0.05200tg∮=tgα+(2χ-S)*(g/cosα+G/S)/2H=0.047172.作用于行车上曳引索返回绳段的牵制力对于在建安工程中,一般可近似取为:Py2≈500kgf3.行车在承载索上的运行阻力Py3=0.15G=187.1kgf式中0.15----运行阻力系数。则行车的曳引索所需的总拉力为：Py=Py1+Py2+Py3=745.9kgf五．起重索拉力的计算：按一个动滑轮（滑车）计，G未扣除行车重，则T=0.5G=0.5*1247=623.5kgf六．承载索设计允许拉力：T允=αT总/K式中：T允------钢丝绳的允许拉力，T总------钢丝绳的钢丝绳破断拉力总和，Φ28（6*19）钢丝绳为40550kgf（取最小值）6α------钢丝受力不均匀的换算系数，6*19钢丝绳为0.85，K------钢丝绳的安全系数，非标产品取K=2.5对于Φ28（6*19）钢丝绳T允=αT总/K=13787kgf七．起重索设计允许拉力T允=αT总/K式中：T允------钢丝绳的允许拉力，T总------钢丝绳的钢丝绳破断拉力总和，Φ11（6*19）钢丝绳为6130kgf（取最小值）α------钢丝受力不均匀的换算系数，6*19钢丝绳为0.85，K------钢丝绳的安全系数，机动起重设备K=5¬6，取K=6对于Φ11（6*19）钢丝绳T允=αT总/K=868.4kgf八．钢丝绳强度校核承载索最大拉力T=11803kgf＜T允=13787kgf起重索拉力T=623.5kgf＜T允=868.4kgf九．动力设备：1吨卷扬机索道ⅠPy=760.7kgf＜1000kgf索道ⅡPy=745.9kgf＜1000kgf