简易架空索道设计方案说明
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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 X Y Z
索道Ⅰ 索道墩 右 -87.782 -157.353 161.375 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 132.142 248.762 189.552
实验点 23.963 49.415 156.815
索道Ⅱ 索道墩 右 -114.622 -154.127 163.622
索道墩
左 103.619 234.214 186.788
实验点 -0.620 48.898 157.385
2 一. 索道Ⅰ承载索拉力计算:
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) =11638 kgf
两支点俯角为:
tgβ1= (G+qs)/2H+h/s=0.16895
tgβ2= (G+qs)/2H-h/s=0.04693
承载索在支点处的最大拉力为
T’ = Hsecβ1= 11803 kgf
T’’ = Hsecβ2= 11651 kgf
式中:S-------跨度,即承载索两支点间的水平距离, S=461.84 m
G-------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=1247 kgf
q-------在均布荷载作用下水平跨距上的单位重量,q=2.74 kg/m 3 h-------承载索两支点的高差,h=28.177 m
x-------从左支点算起到承载索任一点的水平距离, x=226.808 m
y------从左支点为准对应于x的任一点的垂度,yc=189.552-156.815=32.737 m
二. 索道Ⅰ行车曳引索的计算:
Py1ⅠⅡΦαⅠⅡΦ
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∮=73.6 kgf
式中Φ----行车的升角(Ⅱ-Ⅱ轴与水平线间的夹角)
tgα=h/s=0.06101
tg∮= tgα+(2χ-S)*(g/cosα+G/S)/2H=0.05909
2. 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≈500 kgf 4 3. 行车在承载索上的运行阻力
Py3=0.15G=187.1 kgf
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 = 760.7 kgf
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=)11607 kgf
两支点俯角为:
tgβ1= (G+qs)/2H+h/s=0.15830
tgβ2= (G+qs)/2H-h/s=0.05429
承载索在支点处的最大拉力为
T’ = Hsecβ1=11752kg
T’’ = Hsecβ2=11624kg
式中:S-------跨度,即承载索两支点间的水平距离, S=445.464 m
G-------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=1247 kgf
q-------在均布荷载作用下水平跨距上的单位重量,q=2.74 kg/m
h-------承载索两支点的高差,h=23.166 m
x-------从左支点算起到承载索任一点的水平距离, x=212.621 m
y------从左支点为准对应于x的任一点的垂度,yc=186.788-157.385=29.403 m 5 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∮=58.8 kgf
式中Φ----行车的升角(Ⅱ-Ⅱ轴与水平线间的夹角)
tgα=h/s=0.05200
tg∮= tgα+(2χ-S)*(g/cosα+G/S)/2H=0.04717
2. 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≈500 kgf
3. 行车在承载索上的运行阻力
Py3=0.15G=187.1 kgf
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=745.9 kgf
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=623.5 kgf
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40550 kgf(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, 6 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=13787 kgf
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=868.4 kgf
八.钢丝绳强度校核
承载索最大拉力T=11803 kgf< T允=13787 kgf
起重索拉力T=623.5 kgf< T允=868.4 kgf
九.动力设备:1吨卷扬机
索道Ⅰ Py = 760.7 kgf<1000 kgf
索道Ⅱ Py = 745.9 kgf<1000 kgf