小型缆索吊专项方案

小型缆索吊专项方案

1 概述

1.1工程概况

XXXX水电站右岸Y2-26～Y2-31等危岩体治理，需要运送大量施工材料至施工部位。而右岸边坡山体陡峭，施工便道狭窄难走，因此通过便道至工作面需要消耗巨大的时间，单靠人员或马匹通过施工便道运输材料的方式，在一定程度上延长工期导致不经济。为使危岩体治理工作能够顺利进行及其下部工程能尽快的投入施工，缩短施工工期，故考虑采用在右岸边坡布置1#缆索吊的方式进行材料的运输。

1.2主要工程量

表1 右岸边坡危岩体治理缆索吊主要工程量表

序

项目名称单位工程量备注号

1缆绳（Φ=16mm）m200

2缆绳（Φ=8mm）m400

3Ф32，L=2m锚杆根4

4Ф32，L=3m锚杆根12

52t卷扬机台1

2编制依据

（1）《XXXX水电站设计施工总承包合同文件》；

（2）《枢纽工程区危岩体治理图》（H81J-5D10-3-1～5）；

（3）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；

（4）《架空索道工程技术规范》（GB 50127-2007）；

（5）《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）。

3 施工布置

3.1 施工通道布置

上锚固点（Y2-31顶部，EL2415.7m高程处）施工通道；临时便道及栈桥；

下锚固点（1#施工便道上，EL2299.5m高程处）。

施工通道包括：

1）人员通道：临时便道及栈桥；

2）材料设备通道:20t缆索吊。

3.2 风水电布置

风水电根据右岸危岩体施工布置的风水电就近连接。

4缆索吊设计

4.1设计参数

缆索吊设计起吊吨位为0.5t，牵引卷扬机最大牵引力为 2.0t，下部主锚高程为EL2299.5m，上部主锚高程为EL2415.7m，高差116.2m，跨度147.4m，仰角38.2°。

上锚固点坐标：X 3170674.2 Y 421505.8

下锚固点坐标：X 3170674.9 Y 421653.2

4.2 缆索吊布置

依据右岸边坡实际地貌特点，将0.5t缆索吊的下固定点选择在1#施工便道上，锚固高程EL2299.5,同时在EL2299.5设置一组主绳张紧绳地锚及0.5t走索小车牵引地锚。上固定点右岸便道EL2415.7高程处，同时在设置一组主绳张紧绳地锚。

4.3 缆索吊设计

额定起重荷载0.5t；承载绳选用φ16mm钢绳(0.975kg/m)，公称抗拉强度为σb=1770MPa；牵引绳选用φ8mm钢绳（0.259kg/m)；规定承载小车自重(含吊钩)最大不允许超过1t,承载钢丝绳自重为0.975kg/m×200m=0.195t，牵引绳自重0.259kg/m×400m=0.104t。

（1）承载绳承载最大内力

近似计算出承载索最大内力为：F max=承载钢丝绳自重+小车自重（含吊钩）+额定起重=0.195t+1t+0.5t=1.7t

安全系数：K=15.7t/1.7t=9.2＞3倍。因此，依据起重手册钢丝绳安全系数允许，所选承载索满足安全要求。

（2）牵引力计算

依据前述条件，小车在承载工况下总的荷载约为：G≈牵引绳自重+小车重（含吊钩）+额定起重=0.104t+1t+0.5t=1.604t

sinβ=0.62 cosβ=0.79 （β为仰角，β=38.2°）μ为摩擦系数（此处取0.06）

则拉力计算：

T = G×sinβ+G×cosβ×μ

= 1.604t×0.62+1.604t×0.79×0.06=1.07t

牵引力1.07t＜2t

依据以上计算结果，选择2t卷扬机作为牵引卷扬机符合要求。

（3）地锚计算

1）剪应力

考虑到牵引绳地锚与承重绳地锚共用，材料运输由下游EL2299.5m高程运输至上游EL2415.7m高程。因此，仅校核上游2415.7m高程地锚。

根据锚固装置设计，承载绳和牵引绳作用在一个主地锚上。

根据力的合成与分解，主地锚斜下受力之和为A=23.76kN，水平受力为14.7KN，竖直受力为18.7KN。

地锚采用4根Φ32螺纹钢（L=3m 、外露0.5m ）锚筋束，抗剪强度设计值

v f =120N/mm 2（《钢结构设计规范》表3.4.1-1），则单束锚筋承载力为

KN

mm N A f N v 84.3854)2/32(14.3/12022=⨯⨯⨯==

依据以上计算，主地锚受到的斜向下的力远小于锚筋承载力，因此Φ32锚筋抗剪强度满足要求。

2）锚固深度

根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）锚筋的基本锚固深度

rbk

ak

N Df K l s π=

式中 ，K ——锚杆锚固体抗拔安全系数，按《建筑边坡工程技术规范》

（GB50330-2013）表8.2.3-1取为2.0；

N ak ——相应于作用的标准组合时锚杆所受轴向拉力（KN),根据计 算取值16.23KN;

D ——锚筋锚固段钻孔直径，取42mm;

f rbk ——岩土层与锚固体极限粘结强度值，按《建筑边坡工程技术

规范》表8.2.3-2取用为760kpa 。

rbk

ak

N Df K l s π=

故： s l =2.0×16.23/(4×3.14×0.42×760）=0.81 现场实际锚杆锚固深度为3.0m>0.81m ，满足设计要求。

同理计算2t 卷扬机锚固系统符合设计要求。

以上计算按最不利情况进行计算，我工区范围内后续需要安装0.5t 缆索吊项目，只要同时满足跨度147.4m 以内，仰角38.2°以内，两个边界条件的缆索吊均可按该设计参数进行施工。

4.4 装料平台及卸料平台布置

（1）装料平台

装料平台利用右岸1#施工便道（即EL2300卸料平台至坝肩的施工便道）； （2）卸料平台

在右岸便道高程约EL2400搭设承重平台，面积及高度根据所供材料不同，现场进行灵活调整。其搭设要求及方式详见我部已上报的承重平台专项方案。

4.5 运行指挥系统

缆索吊运行时在装料平台及卸料平台位置各一名安全员并配置一台对讲机指挥材