四川省甘孜州九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道咨询报告

1、四川省甘孜州九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道咨询报告中煤科工集团重庆设计研究院二一一年八月十日目录一、前言1二、项目概况及总体布局1三、编制依据5四、索道布置原则及工艺参数5五、主要设备选型校核6、承载索6、牵引索8、起重索10六、地锚设计11、下站承载索地锚11、上站承载索地锚12、上站牵引索导向轮基座地锚13、牵引索、起重索卷扬机地锚13附件： 1、“四川省甘孜州九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道设计方案及安装措施”（水电七局九龙河机电安装项目部，二一一年六月十五日）2、“九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索

2、道上下锚固端布置技术要求及说明”（水电七局九龙河机电安装项目部）3、线路断面测量图4、牵引环圈示意图5、上站锚固端布置图6、下站锚固端布置图7、10吨卷扬机总图一、前言受中国水利水电第七工程局九龙河机电安装项目部的委托，我院对该部提交的“四川省甘孜州九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道设计方案及安装措施”和“九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道上下锚固端布置技术要求及说明”中的技术问题进行设计咨询，经审核、计算和分析，编制了四川省甘孜州九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道咨询报告，报告对索道工艺参数合理性、设备参数选

3、型合理性和地锚布置方案进行了技术论证，对该索道的安装实施能起到指导作用。限于咨询内容的局限性，我院仅对该技术咨询报告内容的质量负责。二、项目概况及总体布局四川省甘孜州九龙河溪古水电站位于九龙河中游，电站为引水式电站。根据电站工艺布置需要，在靠近电站厂房段的隧洞内布置压力钢管引水。根据委托方提供的“四川省甘孜州九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道设计方案及安装措施”、“九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时施工简易往复式运输索道上下锚固端布置技术要求及说明”、测量资料和相关图纸资料可知，索道根据地形布置，目的是将压力钢管从山下垂直输送到山上的上平支洞口和中平支洞口两点

4、处进行卸车，然后转运至安装位置。索道总体布局详见“索道线路纵断面及承载索系统图”、“索道牵引和起重环圈示意图”和“索道工艺总体布局选型表”和“索道主要设备材料选项表”。索道线路纵断面及承载索系统图”索道牵引和起重环圈示意图17703三、编制依据1、四川省甘孜州九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时简易往复式运输索道设计、安装措施；2、压力钢管最重吊装重量、外形尺寸等参数；3、现场实际地形地貌及测量资料“九龙河溪古水电站压力钢管制作安装工程临时简易往复式运输索道前期测量”；4、选型设备及材料参数资料；5、现场施工布置及现场施工条件；6、起重与运输、建筑施工计算手册等专业书籍;7、建设单位及压力

5、钢管安装单位的要求。四、索道布置原则及工艺参数、布置原则根据前期地形测量资料以及用途来布置索道，有以下几个方面：1、索道轴线应尽量靠近卸车支洞口，才能满足索道能在中平支洞及上平支洞两点处的公路上卸车，且不干扰施工道路；2、根据地形，牵引和起重卷扬机布置在下站锚固端附近是可行的。 3、索道的上锚固端尽量高，以满足最大件压力钢管能在上平支洞口附近的公路上卸车，且该位置公路外挡墙位置不影响索道运行。4、综合考虑吊装压力钢管参数，并考虑安全系数，索道起重量按吊装10t设计。、工艺参数1、线路平距:l=452.000 m2、线路高差:H=339.900 m3、线路斜长:K=565.540 m4、线路倾角

6、:=36°56345五、主要设备选型校核、承载索假设固定在两端锚固的两根承载索均匀受力，吊钩能随起重索升降自由升降。1、货车空车总质量Q 0=搬运小车+滑轮+吊钩+升降段索质量=400+450+1850+217=2917 kg2、货车最大起吊质量：P =10t=10000 kg3、货车总质量： Q z =2917+10000=12917 kg4、单根承载索上的集中载荷：Qj=12917÷2×9.81=63.3 KN5、单根承载索上的均布载荷：qj=11.9+2.71+0.5×1.38=15.3 kg/m6、小车轮压R=63.3÷4=15.825

7、 KN7、按索道运行耐久条件，承载索的最小拉力和轮压之比必须满足：8、因线路高差大的因素影响，该索道在承载索安全系数为K=2.64时，承载索在下站位置处拉力必须满足要求。因此，承载索在最低气温下的最大允许平均拉力： 9、经计算校核承载索参数如下表：最大挠度分析(m)运行状态432(中点)10空索13.173 空车1.513 1.279 16.368 1.534 1.513 重车2.717 2.753 24.373 2.753 2.717 承载索平均拉力分析(KN)运行状态432(中点)10空索455.505 空车458.834 458.880 490.153 458.834 458.834 重

8、车476.276 476.543 613.581 476.543 476.276 货车爬坡角分析运行状态432(中点)10空索40°581232°545632°5456空车41°231640°34581°322131°545631°5444重车43°101043°09461°322129°305829°302310、11、承载索应力校核 承载索剪切应力（单位面积上的轮压=QR/Fc）15.79 Mpa承载索拉伸应力 (=Tmax/Fc)l671.92 Mpa承载索弯

9、曲应力w192.58 Mpa承载索总应力864.50 承载索抗拉强度与总应力之比2.05 满足2Mpa的条件承载索弯曲应力与拉伸应力之比w/l0.29 满足1Mpa的条件承载索受小车轮压的挤压应力 QR/(D·dc)j0.57 Mpa满足0.60.8Mpa条件、牵引索1、阻力系数的确定货车行走阻力系数f00.0036 行走轮轴承摩擦系数10.012 行走轮与承载索滚动摩擦系数00.600 mm行走轮轴承半径25 mm行走轮半径R250 mm牵引索的阻力系数f10.0100 推荐0.010.015驱动轮的阻力系数fq0.0065 拉紧轮的阻力系数fL0.0065 牵引索中转动的导轮数a

10、4 起重索中转动的滑轮数b6 导向轮(滑轮)阻力系数f1.04 转动总阻力系数fz0.48 2、牵引索特征点拉力牵引索受力根数2 根牵引索当量单重53.1702 N/m参数名称符号按弦倾角计算按爬坡角计算单位入边侧t0W/2(1+fL)0 0 N牵引索重力分力 qoH18073 18073 起重索重力分力 qqH4601 4601 N上行重车侧 牵引索驱动轮端 单根拉力T73575 81346 N上行空车侧 牵引索驱动轮端 单根拉力29745 31015 N上行空索侧 牵引索驱动轮端 单根拉力16871 16871 N出边侧t0W/2(1fL)0 0 N牵引索重力分力 qoH18073 180

11、73 起重索导绕阻力 qqH4601 4601 N下行重车侧 牵引索驱动轮端 单根拉力t25520 21940 N下行空车侧 牵引索驱动轮端 单根拉力10277 9737 N下行空索侧 牵引索驱动轮端 单根拉力5861 5861 N在不考虑导向轮阻力情况下牵引索最大张力tmax73575 81346 N牵引索拉力安全系数M05.56 5.03 牵引索应力安全系数K4.85 3.46 tmax/F125.13 271.15 MpaE·ds/D240.00 240.00 Mpa牵引索总应力365.13 511.15 Mpa委托方选用重庆金鼎矿山机械生产的QP-10双卷筒摩擦卷扬机，额定拉

12、力100KN，其最大牵引力100KN81.346 KN，可见卷扬机驱动能力完全满足要求。、起重索索道起重采用省力滑轮组，原设计采用双联动滑轮组（=2），起重索安全系数偏小，建议仍使用20mm的起重索，仅对滑轮组型式修改，改为走四滑轮组（=4）,即可满足要求,结构形式详见”索道主要设备材料选项表”表中图示。1、 滑轮组省力系数: 2、起重索进入绞车卷筒的拉力T=×Qk=45494 N3、起重索张力计算：起重索走绳数(倍率)4起重索中转动的滑轮数k5导轮(滑轮)阻力系数f1.04滑轮组系统省力系数0.322 起重索吊装总重122746 N（货车总重-运行小车重）起重索吊装安全倍率1.15

13、（一般取1.051.25）起重索吊装计算总重Qk141158 N起重索进入绞车卷筒的拉力T45493 NT=×Qk起重索拉力安全系数 4.57 满足要求牵引索应力安全系数K3.66 满足要求T/F303 E·ds/D180 牵引索总应力483 委托方选用JM-100KN卷扬机，其牵引力100KN45.49 KN，完全满足要求。六、地锚设计、下站承载索地锚根据地形条件，下站承载索地锚采用压重式地垄。承载索受力分析可知，下站承载索地锚总拉力为：2×613.581=1227KN，设计取值140t。承载索拉力的方向角为35°。计算数据表明，该地锚只能采用考虑坑壁前挡影响的压重式砼地垄形式。地垄尺寸：长×宽×高=4.5×4.5×3.5 m。为更安全起见，建议地垄底部采用锚杆增加抗滑移或在地垄上部增加压重。、上站承载索地锚上部承载索地锚采用锚筋束、锚杆和砼联合受力方式结构形式。1、锚杆施工应先清除斜坡边上的危岩； 2、锚杆应锚入中等风化基