甘文輝

(漢中市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，陜西 漢中 723000)

隨著電力線路建設(shè)的發(fā)展，架空輸電線路不可避免的要通過丘嶺、山區(qū)地帶，而山區(qū)地形復(fù)雜多變，在施工過程中，鐵塔基礎(chǔ)所需材料及塔料的運(yùn)輸問題非常突出。在線路建設(shè)山區(qū)施工運(yùn)輸中，日本使用索道運(yùn)輸最多，西方發(fā)達(dá)國家大多采用直升機(jī)進(jìn)行器材運(yùn)輸，我國送變電行業(yè)在以往施工中，一般采用修筑車輛運(yùn)輸便道的方法，當(dāng)無法修筑便道時(shí)，只好采用人抬馬拉的方式進(jìn)行運(yùn)輸，這些方式工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，費(fèi)時(shí)日久，并對環(huán)境的破壞也很大。索道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是只需架起鋼索，就可直接從空中把貨物送到指定地點(diǎn)，從這點(diǎn)看，用索道運(yùn)輸施工器材及塔料是十分理想的。近年來我國有些施工企業(yè)采用以廢舊汽車后橋傳動(dòng)、以廢舊鋼圈驅(qū)動(dòng)、以木材制作門型支架的自制簡易索道，且安裝極不規(guī)范，安全事故時(shí)有發(fā)生，所以正確選擇索道的方案、參數(shù)、結(jié)構(gòu)尤為重要。

1 正確選定運(yùn)輸方案和參數(shù)

（1）選定運(yùn)輸線路：索道運(yùn)輸線路一旦選定，就基本上決定了整個(gè)索道的結(jié)構(gòu)、安裝和運(yùn)輸方式，所以務(wù)必慎重：①索道應(yīng)盡量走高差較小的直線，盡量避免轉(zhuǎn)角，如有轉(zhuǎn)角，以小于8°為宜，最大不超過12°；支撐點(diǎn)的高差傾角應(yīng)小于20°；索道的全長一般選擇2000m以內(nèi)，不宜超過3000m；盡量避免采用S型左右連續(xù)轉(zhuǎn)角。②除了跨越山谷等特殊情況外，支架間的檔距不宜過大，一般為300～400m，不宜超過600m。③在斜坡上架設(shè)時(shí)，路線應(yīng)選擇在比鐵塔基礎(chǔ)坑面高的一側(cè)，以便澆筑基礎(chǔ)時(shí)混凝土自動(dòng)流入基礎(chǔ)坑，索道距鐵塔基礎(chǔ)坑邊緣的水平距離以4～6m為宜。④盡量避免與電力線路等交叉。

（2）確定運(yùn)輸能力：運(yùn)輸能力包括索道的單件最大載荷和日運(yùn)輸量。索道的單件最大載荷一般為鐵塔部件、基礎(chǔ)部件和所用施工機(jī)械中最大的單件重量。索道的日運(yùn)輸量一般應(yīng)等于線路鐵塔最大基礎(chǔ)的日混凝土運(yùn)輸量，保證一天內(nèi)澆筑完畢一個(gè)基礎(chǔ)。

連續(xù)運(yùn)送混凝土?xí)r，可用下式確定日運(yùn)輸量：W=P0×（tt1）/（1.1m/v+t2） 式中：W 為日運(yùn)輸量，P0為每一個(gè)料罐所裝的混凝土重量，t為索道一天實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，m為料罐之間的距離，v為牽引速度，t1為第一個(gè)料罐到達(dá)索道終點(diǎn)所需的時(shí)間，t2為裝卸時(shí)間。一般情況下，按v=50m/min計(jì)算，單件最大載荷為2t時(shí)，混凝土的日運(yùn)輸能力為40～45m3。1T索道的混凝土日運(yùn)輸能力為20～25m3。

（3）選用鋼索：如索道最大檔距為400m，最大檔的支撐點(diǎn)高差角為20°以內(nèi)時(shí)，一般可按下表選定鋼索直徑。

單件最大載荷（T） 0.5 1.0 1.5 2.0承載索(6×7+1) Φ14 Φ20 Φ24 Φ26返空索(6×7+1) Φ10 Φ14 Φ16 Φ18牽引索(6×19+1) Φ8 Φ10 Φ14 Φ16

（4）幾個(gè)參數(shù)的確定：①承載索無載荷時(shí)的中央弛度比S0的定義是：該承檔索無載荷時(shí)，在中點(diǎn)處的弛度f0與該檔檔距L的比值，即S0=f0/L。S0小，表示在無載荷時(shí)鋼索拉得較緊，承載索張力大，容易被拉斷，但是行走車移動(dòng)沖擊小，鋼絲繩不易疲勞，S0大則情況相反。一般輸電線路施工用索道在最大檔距對承載索、返空索取 S0=0.02～0.06，大多數(shù)取0.03～0.04，而牽引索的中央弛度比約為承載索的1.2～1.5倍。②安全系數(shù)：承載索和返空索的安全系數(shù)一般取K承=K空≥2.7，牽引索取K牽=5.0；索道運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)支架拉線所用鋼絲繩的安全系數(shù)取K拉=4.0。③沖擊系數(shù)：考慮到啟動(dòng)、停止以及緊急制動(dòng)等情況，一般取沖擊系數(shù)K沖=1.31。以上參數(shù)選擇可以滿足最大風(fēng)速16m/sec時(shí)的索道安全運(yùn)行，索道停止運(yùn)轉(zhuǎn)后最大風(fēng)速（暴風(fēng)時(shí)）55m/sec時(shí)，也可保證索道安全。

2 合理選擇索道結(jié)構(gòu)

（1）懸空吊軌與支架：懸空吊軌設(shè)置在索道的兩端，其作用是，使行走車通過U型吊軌在承載索和反空索之間相互轉(zhuǎn)移并完成物料裝卸，所以，必須采用水平直線導(dǎo)軌，并采用門形端部支架和進(jìn)口支架支撐。因地形、線路走向的需要，或者因?yàn)榭缍忍蟮仍?，在索道中間應(yīng)設(shè)立中間支架，中間支架的結(jié)構(gòu)有門型、單柱型等，可根據(jù)支架所受外力的大小、索道走向和現(xiàn)場條件決定。

（2）行走車和鉗口：行走車上方的滾輪在承載索或返空索上行走，中部通過鉗口與牽引索連接，下端提掛貨物或料斗。行走車一般有單滾輪和雙滾輪兩種，可根據(jù)運(yùn)送貨物的重量選擇，使用時(shí)通常選用雙行走車提掛貨物或料斗。鉗口打開或閉合必須方便快捷，應(yīng)保證瞬間完成，鉗口連接應(yīng)安全可靠，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置成雙鉗口連接，以保證安全運(yùn)行。同時(shí)，行走車的形狀和鉗口尺寸必須與支撐器形狀和牽引索直徑相匹配。

（3）支撐器:支撐器固定在支架上，用它來支撐承載索或返空索,其形式較多，應(yīng)正確選擇。①端部支撐器：用來在始終端支撐承載索或返空索。②直線下壓支撐器：這是最常用的支撐器，它的上端與支架連接，中部是放置承載索的鞍座，鞍座上有半圓形圓弧槽，可使承載索或返空索入座。鞍座下部與支撐器主體連接，鞍座可以繞中軸轉(zhuǎn)動(dòng)，承載索或返空索也可以在鞍座里滑動(dòng)。下部是滾輪，牽引索在上移動(dòng)，滾輪在下軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，在滾輪的外側(cè)縱水平設(shè)有行走車導(dǎo)向桿。③直線上拔支撐器：上拔支撐器用于上拔支架處，當(dāng)貨物在支架附近時(shí)此處承載索下壓，而貨物在其他檔時(shí)此處承載索或返空索上拔，牽引索也有相似現(xiàn)象出現(xiàn)。該支撐器的承載索或返空索鞍座上有壓蓋，可把承載索或返空索套在里面，既能壓住又能托住承載索或返空索。在下部的牽引索滾輪上有上下兩排滾輪，使?fàn)恳骷饶苜N著上滾輪通過(被壓下)，又能貼下滾輪通過(被托住)。直線下壓、上拔支撐器只能用在索道無轉(zhuǎn)角的支架上，當(dāng)行走車在該支架相鄰兩個(gè)支架以外的檔距處運(yùn)行時(shí)，若該支架處的承載索或返空索一直下壓，無上撥現(xiàn)象，用直線下壓支撐器，否則用直線上拔支撐器。④內(nèi)轉(zhuǎn)角支撐器：內(nèi)轉(zhuǎn)角支撐器用在索道轉(zhuǎn)角處的支架上，被安裝在轉(zhuǎn)角的內(nèi)側(cè)，由于轉(zhuǎn)角而產(chǎn)生的牽引索水平分力使?fàn)恳髟谥纹飨碌臐L輪上水平移向支撐器本體，因此要在支撐器本體靠下滾輪一側(cè)再加上兩個(gè)立式滾輪，擋住平移的牽引繩。⑤外轉(zhuǎn)角支撐器(S轉(zhuǎn)向支撐器)：也是用在索道轉(zhuǎn)角處，但被安裝在轉(zhuǎn)角的外側(cè)。這時(shí)，牽引索可能被橫向分力拉離支撐器，為此把滾輪遠(yuǎn)離本體的一側(cè)作成星型輪，用星型輪擋住牽引索，使?fàn)恳髟谛切洼喩限D(zhuǎn)向。同時(shí)在支撐器遠(yuǎn)離本體處增加一個(gè)豎柱，用托板橫向托住行走小車的上下，以防小車被牽引索拉離支撐器。但這種結(jié)構(gòu)即使在豎直載荷較大的情況下，也只能用于8°以內(nèi)的轉(zhuǎn)角。

內(nèi)、外轉(zhuǎn)角支撐器用在索道有轉(zhuǎn)角處的支架上，且成對安裝，內(nèi)轉(zhuǎn)角支撐器受壓，應(yīng)安裝在索道轉(zhuǎn)向靠內(nèi)的一側(cè)。外轉(zhuǎn)角支撐器受拉，應(yīng)安裝在索道轉(zhuǎn)向靠外的一側(cè)。

（4）反向擋止裝置：萬一行走車脫開牽引索，行走車和貨物將從高處下滑，這類事故一旦發(fā)生，后果將非常嚴(yán)重，所以應(yīng)在索道上安裝反向擋止裝置，起到安全補(bǔ)救作用。

（5）料斗：運(yùn)輸混凝土?xí)r應(yīng)選用圓柱形或船形傾翻卸料式料斗，料斗轉(zhuǎn)軸位于料斗重心以下，一旦拔出定位銷，即能自動(dòng)傾翻卸料，料斗容量可選0.23～0.32m3。

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