右岸白沟自然边坡卷扬机安装及实施专项方案

右岸白沟自然边坡卷扬机安装及实施专项方案

1、概述

根据“《右岸白沟自然边坡新增治理专项施工方案》（WDDDB技[2014]-047）”号文及其批复，拟在1350m勘探路设置一台5t卷扬机将材料转运至各材料堆放缓台，再由人工搬运至作业部位。结合现阶段边坡实际情况，需对前期拟定在1350m勘探路设置一台5t卷扬机做出调整，调整为右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处，同时为满足白沟沟心高程1153.5m以下材料转运故在右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处另外增加一台5t卷扬机。为确保卷扬机顺利安装，我局编制了本施工方案。

2、编制依据

（1）《金沙江乌东德水电站大坝土建及金属结构安装工程施工招标文件》（合同编号：WWD/0266）；

（2）《坝后水垫塘自然边坡清理与防护图》（139E65-SDT-06-01～03）；

（3）《坝后水垫塘自然边坡清理区中小型块体处理图》（139E65-SDT-06-04～05）；

（4）《关于右岸地下电站进水口边坡上方白沟治理的通知》（长乌设枢（右电）通字

[2014]第1-01号）；

（5）《右岸白沟自然边坡新增治理专项施工方案》（WDDDB技[2014]-047）；

（6）《水工混凝土施工规范》 ；

（7）《建筑边坡工程技术规范》 ；

（8）《钢筋焊接及验收规程》 ；

（9）《施工机械安全技术操作规程（第九章 缆索起重机）》 。

3、卷扬机布置

3.1卷扬机布置位置及相关特性

根据材料转运要求，在右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处分别布置2台5T卷扬机，具体位置详见附图DB-技[2015]-080-1/1，具体卷扬机特性见下表：

表1 右岸白沟自然边坡卷杨机布置特性表

3.2缆索吊装系统布置

3.2.1缆索系统的总体布置

缆索吊装系统包括承重索、牵引索、跑车；主要由上、下承重索锚固系统、卷扬机地锚及基础构成的锚固和基础体系组成。

根据缆索的装料点及右岸白沟自然边坡地形、地质情况，本工程1#缆索承重索选用1φ18钢丝绳，牵引索选用1φ14钢丝绳，主跨为288m，承重索长311m,牵引索长630m，最大扬程116.5m、2#缆索承重索选用1φ18钢丝绳，牵引索选用1φ14钢丝绳，主跨为305m，承重索长316m,牵引索长640m，最大扬程82.5m。

3.2.2缆索起吊设备主要参数

①缆索吊机主要参数见下表2

表2 缆索起吊设备主要参数表

3.2.3动力装置锚固系统

缆索承重索地锚均采用砂浆锚杆锚固体系。上锚点采用3根Φ32，L=3.5m锚杆，钢筋外露0.5m；下锚固点采用3根Φ32，L=3.5m锚杆，钢筋外露0.5m；支撑架采用4根Φ28，L=2m锚杆，钢筋外露0.5m；采用C20混凝土浇筑形成锚固基础。

根据以往施工经验: 上述锚固系统锚可满足主承重绳及牵引绳的锚固要求。

2

两台缆索卷扬机均布置在右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处。卷扬机平台均采用6根Φ32地脚螺栓将卷扬机基座与C20混凝土基础连接，混凝土基础尺寸为：150cm×150cm×100cm，地脚螺栓采用φ32钢丝绳锚杆（一头丝一头带钩），入岩2m，丝扣外露0.25cm。

3.3安全验算

3.3.1基本数据

表3 钢丝绳工程量

3.3.2钢丝绳允许应力

卷扬机索道主要有：承重索、牵引索各一根，缆索承重索选用1φ18钢丝绳，牵引索均选用1φ14钢丝绳。

根据建筑施工计算手册《结构吊装工程》中查知：

钢丝绳的容许拉力为：

α?0.5d2

? F? KK αFg

F--钢丝绳的容许拉力（KN）

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，6×19钢丝绳取0.85

Fg-钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN）, Fg=0.5d2

d--钢丝绳直径（mm），为18mm。

K—钢丝绳使用安全系数，[承重索取3.2；牵引索取4.5]

钢丝绳容许应力计算如下：

Ф18钢丝绳容许拉力为:

0.85?0.5?182

F??43KN 3.2

Ф14钢丝绳容许拉力为:

3

0.85?0.5?142

F??18.50KN 4.5

3.3.3承重索、牵引索受力计算

根据缆索起吊设备主要设计参数，分别对B1#卷扬机的1#和2#缆索（承重索和牵引索）及B2#卷扬机的1#和2#缆索（承重索和牵引索）进行验算。

（1）荷载计算

①缆索 q?0.8457?0.685?21.090?0.685?2?9.8??9.8?0.026KN/m cos?288/311

②缆车G1=100kg(现场采用滑车、吊篮及其它附加件重量之和不超过此值) ③按最大起吊重量不超过400kg考虑，则G2=400×1.2=480kg

④最大荷载Q=（G1+G2）×g=5.8KN

（2）对缆索进行验算

① 承重索

在缆索吊装过程中，主索的线性和张力是相互影响的，需采用迭代方法来计算。但本次缆索吊装验算，根据现场实际，取最大垂度fm=40m，且出现在跨中。

4

此时跨中水平张力为： 1?Qlql2

Hm????fm?48cos??1?5.8?3110.026?311?311????????19.76KN 48?288/311??40?

承重索最大拉力位于上锚固点，对应承重索垂直合力为：

V?U?Q0.026?311?5.8?Hmtan???19.76?116.5/288?14.93KN

22

则Tm??24.77KN＜[F]?43KN，Φ18钢丝绳选择满足要求。 牵引索

取起吊点为距锚固点约10m处，牵引初始垂度5m，则sinrmax=106.5/301=0.3538， cosrmax=0.92。

滑轮运行阻力：W1=Q(sinrmax +µ1cos rmax)=2.4KN （其中µ1取0.02） 起重索运行阻力：W2=2Tmax起（1-ηm）=2×5.8×（1-0.98）=0.23KN

其中η为起重索穿过滑轮的效率，为0.98；m为起重索穿过跑车和滑轮次数，为1。 后牵引索的自然张力：W3=

牵引索总牵引阻力：

W=W1+ W2+ W3=2.4+0.23+6.342=8.97KN

牵引索最大拉力Tm=（W+2Lg牵）（2-ηm）=（8.97+2×311×0.0028）×（2-0.982）=11.56KN ＜F= 18.51KN，Φ14钢丝绳选择满足要求。

（3）荷载计算

①缆索 q?0.8457?0.685?20.8457?0.685?2?9.8??9.8?0.0212KN/m cos?305/306g牵?28f20.0028?（311?10）??6.342KN 8?5

②缆车G1=100kg(现场采用滑车、吊篮及其它附加件重量之和不超过此值) ③按最大起吊重量不超过400kg考虑，则G2=400×1.2=480kg

④最大荷载Q=（G1+G2）×g=5.8KN

（4）对缆索进行验算

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