工程索道課件第一章

1、工程索道第一章 緒 論一、課程的主要內(nèi)容和任務(wù)二、索道在工程中的應(yīng)用三、工程索道的現(xiàn)狀四、工程索道的動(dòng)力系統(tǒng)五、索道發(fā)展存在的問題六、工程索道的發(fā)展趨勢(shì)一、課程的主要內(nèi)容1、索道索系2、鋼絲繩3、柔索理論4、索道工作索的設(shè)計(jì)與計(jì)算5、索道實(shí)例武當(dāng)山特殊吊裝索道 世界文化遺產(chǎn)、道教圣地武當(dāng)山 6大景區(qū)之一 的南巖宮大殿玄帝殿毀于民國(guó)15年(1926)火災(zāi)。 2003年6月17日，湖北省委、省政府將修復(fù)南巖宮玄帝殿列為“保護(hù)為主”的重點(diǎn)工程之一。 玄帝殿修復(fù)工程，建筑面積658.19 m2，總投資641.68 萬(wàn)元，所需的修復(fù)材料總重量約3 000 t，根據(jù)原汁原味的修復(fù)原則，從美國(guó)進(jìn)口特大、特長(zhǎng)

2、花旗松金柱36根，其中最長(zhǎng)12 m，直徑800 mm，重約5 t。 為使修復(fù)工程所需材料順利、安全的運(yùn)至南巖宮玄帝殿遺址，同時(shí)不能破壞地表、樹木、古殘存建筑(國(guó)寶：龍頭香)和旅游設(shè)施，不能影響游客旅游觀光等，業(yè)主想盡辦法，先后到武漢、南京等地咨詢了多家設(shè)計(jì)、科研單位，均未獲得滿意的方案。 福建農(nóng)林大學(xué)，隨后組織有關(guān)教授、專福建農(nóng)林大學(xué)，隨后組織有關(guān)教授、專家和技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地踏查、測(cè)量以及調(diào)家和技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)地踏查、測(cè)量以及調(diào)研，經(jīng)多種方案比選，最終擬訂修建一條研，經(jīng)多種方案比選，最終擬訂修建一條由飛升巖至南巖大殿由飛升巖至南巖大殿 (玄帝殿玄帝殿)西山墻外，西山墻外，沿懸崖深谷無(wú)人區(qū)，線路跨

3、距約沿懸崖深谷無(wú)人區(qū)，線路跨距約400 m，設(shè)，設(shè) 計(jì)荷重計(jì)荷重6.76 t的貨運(yùn)吊裝索道。的貨運(yùn)吊裝索道。 有效解決了有效解決了2大難題大難題： 1. 特大、特長(zhǎng)、特重金柱的吊裝；特大、特長(zhǎng)、特重金柱的吊裝； 2. 材料的運(yùn)輸，確保龍頭香材料的運(yùn)輸，確保龍頭香(國(guó)寶國(guó)寶)、烏、烏鴉嶺、賓館、飯店鴉嶺、賓館、飯店 和停車場(chǎng)，以及游客旅和停車場(chǎng)，以及游客旅游觀光的安全。游觀光的安全。單索循環(huán)吊籃式客運(yùn)索道福州鼓山往復(fù)式客運(yùn)索道貨運(yùn)索道纜索起重機(jī)香蕉收獲 香蕉屬后熟型水果，既要選擇適宜的采收時(shí)期，也需要有一套高效適用的采收技術(shù)。 國(guó)內(nèi)：傳統(tǒng)采收方法較粗放，蕉果易受機(jī)械傷，只適應(yīng)我國(guó)低檔蕉和小規(guī)模生

4、產(chǎn)。n 借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)， 大面積連片種植 的蕉區(qū)應(yīng)用香蕉 采收索道。 采用香蕉索道，主要是方便運(yùn)輸，減少香蕉外表的機(jī)械傷和擠壓傷，保證從采收到包裝等各個(gè)環(huán)節(jié)香蕉不落地。 香蕉采收軌道體系可降低機(jī)械損傷20%以上，蕉果售價(jià)比一般高出0.5元/kg，工作效率提高30%。由于香蕉表 皮美觀，一般造成售價(jià) 提高20%30%。此外， 還可以節(jié)省人力，避免肩 挑手提的低效除運(yùn)用于 香蕉采收，布滿蕉園的軌 道還可用于香蕉生長(zhǎng)期肥料等農(nóng)資的運(yùn)輸。 二、索道在工程中的應(yīng)用 1、什么叫工程索道？ 2、客運(yùn)索道在景區(qū)建設(shè)中的地位和作用 3、林業(yè)索道的優(yōu)越性和局限性 1、什么叫工程索道？ 工程索道包括貨運(yùn)索道、客運(yùn)索道

5、、礦山索道、坑道索道、建筑索道、滑雪索道、纜索起重機(jī)和林業(yè)索道等。歸納起來(lái)，可以把它劃分為貨運(yùn)索道、客運(yùn)索道、林業(yè)索道和纜索起重機(jī)等4類。 林業(yè)索道指鋼索架設(shè)在空中作為軌道，跑車懸吊其上，借以運(yùn)輸木材。 客運(yùn)索道系利用架空繩索支承和牽引客車運(yùn)送乘客的機(jī)械運(yùn)輸設(shè)施。 貨運(yùn)索道跟客運(yùn)索道差不多，只不過貨運(yùn)索道是用來(lái)運(yùn)輸貨物的。 纜索起重機(jī)一般用于地形較復(fù)雜的地方，架設(shè)剛架拱、桁架拱類橋梁。 這這4類索道承重和傳動(dòng)的類索道承重和傳動(dòng)的工作結(jié)構(gòu)工作結(jié)構(gòu)系統(tǒng)系統(tǒng)相同，索道相同，索道設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法相同，相同，架架設(shè)技術(shù)設(shè)技術(shù)的基本要求相同，只是因其運(yùn)輸對(duì)的基本要求相同，只是因其運(yùn)輸對(duì)

6、象的不同而運(yùn)載工具和名稱不同，相關(guān)技象的不同而運(yùn)載工具和名稱不同，相關(guān)技術(shù)參數(shù)的要求不同。術(shù)參數(shù)的要求不同。 以以纜索承重和纜索傳動(dòng)纜索承重和纜索傳動(dòng)為主體的機(jī)械為主體的機(jī)械化、半機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)稱為化、半機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)稱為工程索道工程索道。 工程索道定義 一條鋼索懸掛在支點(diǎn)之間形成的軌道，跑車（吊運(yùn)車，吊椅、吊籃、吊艙、車廂等）借此集運(yùn)木材（運(yùn)送貨物，運(yùn)送乘客），這一系統(tǒng)稱為林業(yè)索道（貨運(yùn)索道，客運(yùn)索道），可統(tǒng)稱為工程索道。 2、客運(yùn)索道在景區(qū)建設(shè)中的地位和作用 （1）改善游客步行上山難 保證游客有充沛的體力和充足的時(shí)間游覽觀光，充分體現(xiàn)了“旅宜速,游宜緩”的現(xiàn)代旅游特色。 （2）提高景區(qū)接待

7、能力 對(duì)于道路崎嶇且狹窄、險(xiǎn)峻的景區(qū)，索道可減少游客在道路上的滯留時(shí)間，大大提高景區(qū)的接待能力。如：華山風(fēng)景區(qū)，距200 km左右的西安年接待300萬(wàn)旅游者，只有3萬(wàn)人到華山游覽，自從修建索道后，限制華山游客數(shù)量的交通瓶頸被打開，游客大增。 （3）擴(kuò)大景區(qū)游覽范圍 索道可改善景區(qū)的交通狀態(tài)，使游客不受道路狀況、游覽時(shí)間的限制，擴(kuò)大了景區(qū)游覽范圍，使人們盡情地欣賞大自然的無(wú)限風(fēng)光。 （4）加速游客周轉(zhuǎn) 游客可當(dāng)日到地處比較偏僻，遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，交通不便的景區(qū)觀賞日出和雪景等特殊景觀。 通過拆除多余服務(wù)設(shè)施，可對(duì)景區(qū)重新規(guī)劃，同時(shí)凈化了環(huán)境，減少了污染。為逐步實(shí)現(xiàn)“山上游、山下住”較為科學(xué)、合理的旅游接

8、待格局創(chuàng)造了條件。 （5）為景區(qū)發(fā)展提供經(jīng)濟(jì)來(lái)源 為景區(qū)發(fā)展奠定了資金基礎(chǔ)。如：泰山 1索道，安全運(yùn)行 15年，營(yíng)業(yè)總收人約 22億，為基建投資的21倍，為泰山旅游事業(yè)的發(fā)展積累了大量的資金。 （6）為游客和景區(qū)管理發(fā)生特殊情況時(shí)提供有效服務(wù) 在高山區(qū)游覽，由于有時(shí)忽晴忽雨，忽冷忽熱的多變天氣，使年老體弱的游客突發(fā)各種疾病是難免的。索道每年都及時(shí)把數(shù)十名在山上發(fā)生疾病的游客送往山下，經(jīng)及時(shí)搶救和治療得到康復(fù)，這也是發(fā)展現(xiàn)代旅游必備的服務(wù)項(xiàng)目。 3、林業(yè)索道的優(yōu)越性和局限性（1）優(yōu)越性 地形適應(yīng)性強(qiáng)（山高坡陡，溝谷縱橫，地形復(fù)雜）； 修建、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)費(fèi)用低； 不受氣候和季節(jié)的影響，保證木材生產(chǎn)的

9、均衡性； 對(duì)地表破壞小，利于水土保持和森林更新； 適應(yīng)各種集材方式（全懸、半懸）和集材方法（全樹、伐倒木、原條、原木、木片）順坡、逆坡集運(yùn)木材，有利于木材的綜合利用； 將集材距離縮到最短，能捷徑運(yùn)輸。 起重：回空索不動(dòng)，起重索運(yùn)行 運(yùn)行：回空索運(yùn)行，起重索不動(dòng) 絞盤機(jī) 跑車全懸空集材索道重載運(yùn)行 全懸空集材索道卸材 起重：牽引索運(yùn)行，回空索不動(dòng) 運(yùn)行：牽引索主動(dòng)，回空索隨動(dòng) （2）局限性 集材吸引范圍有一定限度； 機(jī)動(dòng)性差，安裝轉(zhuǎn)移花工大：架設(shè) 1條 長(zhǎng)1 000 m的索道，需約4050工作日； 鋼索消耗量大：承載索(Skyline)消耗， 集運(yùn) 0.51萬(wàn) 的木材， SKL就報(bào)廢了。3m3m

10、3m三、工程索道的現(xiàn)狀及分類 我國(guó)應(yīng)用架空索道最早的國(guó)家之一，早在公元前258年，居住在山區(qū)的人民利用竹索或藤條渡河和跨越山川，1868年，鋼絲繩出現(xiàn)，英國(guó)在蘇格蘭架設(shè)了世界第1條鋼索牽引的貨運(yùn)索道，發(fā)展到現(xiàn)在，工程索道在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。啟蒙階段(古代)藤索橋藤索橋（1）貨運(yùn)索道（2）客運(yùn)索道（3）纜索起重機(jī)（4）林業(yè)索道 三、工程索道的現(xiàn)狀及分類 （1）貨運(yùn)索道 以工業(yè)為依托，一直是索道發(fā)展的重要陣地，據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)外單索索道最大運(yùn)量已超過300t/h，雙索最大運(yùn)量400500t/h，我國(guó)現(xiàn)有140余條，總長(zhǎng)超過500km，最長(zhǎng)24km，1990年從法國(guó)引進(jìn)，廣東云浮水泥廠，運(yùn)

11、石灰單索索道全長(zhǎng)7.28km，運(yùn)力250t/h，速度4.2m/s，采用自控技術(shù)。貨運(yùn)索道經(jīng)費(fèi)與其它貨運(yùn)方式經(jīng)費(fèi)的比較 貨運(yùn)索道的分類 （1）單索循環(huán)式貨運(yùn)索道 只有一條既作承載索，又當(dāng)牽引索，是索系最簡(jiǎn)單的一種。 （2）雙索循環(huán)式貨運(yùn)索道 是由承載索和牽引索2根工作索為主體組成，載貨小車走輪在承載索上滾動(dòng)，由牽引索牽引運(yùn)行。 （3）往復(fù)式索道 可分為單索往復(fù)式和雙索往復(fù)式。單索往復(fù)式是在一邊的承載索或承載牽引索上僅掛1輛（或1組）貨車，靠這輛貨車往復(fù)運(yùn)行作業(yè)。雙索往復(fù)，則是在兩邊的承載索或承載牽引索上，各掛1輛（或1組）貨車，交替往復(fù)運(yùn)行。 （2）客運(yùn)索道 客運(yùn)索道興起于20世紀(jì)50年代，我國(guó)

12、始于20世紀(jì)70年代后期，當(dāng)時(shí)郵電部委托北京有色冶金設(shè)計(jì)研究院，設(shè)計(jì)一條用于施工上下班的客運(yùn)索道，并于1979年建成我國(guó)第一條現(xiàn)代化客運(yùn)索道，遼寧省鐵嶺微波站客運(yùn)索道。1980年又建成河北省興隆微波站客運(yùn)索道這兩條客運(yùn)索道率先在國(guó)內(nèi)使用，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)客運(yùn)索道建設(shè)零的突破。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，索道數(shù)量年均增加20條以上，截至2001年，達(dá)到近300條索道。索道增長(zhǎng)數(shù)量客運(yùn)索道的分類 客運(yùn)索道按其運(yùn)行方式可以分為往復(fù)式和循環(huán)式兩大類。往復(fù)式索道又可分為承重與牽引分開的往復(fù)式單客廂索道，承重和牽引分開的車組往復(fù)式索道以及承重和牽引合一的單線車組往復(fù)式索道三種。循環(huán)式索道中又可分為：連續(xù)循環(huán)式，間歇循

13、環(huán)式(運(yùn)行一停止一運(yùn)行)，及脈動(dòng)循環(huán)式(快速運(yùn)行一慢速運(yùn)行一快速運(yùn)行)三種。 客運(yùn)索道還可按照使用的抱索器形式和運(yùn)載工具的型式進(jìn)行分類。按使用的抱索器型式：有固定抱索器客運(yùn)索道和脫掛式抱索器客運(yùn)索道；按所用的運(yùn)載工具型式分，有吊廂式、吊椅式、吊籃式和拖牽式等。 單索循環(huán)式吊廂（吊椅、吊籃）索道 這種索道的工作原理是：一條鋼絲繩套在兩端的驅(qū)動(dòng)輪及迂回輪上，線路中間設(shè)有支架。其上裝有托索輪或壓索輪，依地勢(shì)變化將鋼絲繩托起或壓下。將吊椅（吊廂、吊籃）等距離掛結(jié)在鋼絲繩上，驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)，將吊椅（吊廂、吊籃）由起點(diǎn)帶到終點(diǎn)，經(jīng)迂回輪到另一側(cè)后又回到起點(diǎn)，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)送游客的目的。南京紫金山南

14、京紫金山雙人吊椅索道雙人吊椅索道運(yùn)量：運(yùn)量：500ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：110kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：2150m線路高差：線路高差：335m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：1.25ms王屋山王屋山雙人吊籃索道雙人吊籃索道運(yùn)量：運(yùn)量：330ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：75kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：1266.6m線路高差：線路高差：662.5m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：1.1ms黑龍江二龍山黑龍江二龍山雙人滑雪吊椅索道雙人滑雪吊椅索道運(yùn)量：運(yùn)量：400720ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：15kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：353m線路高差：線路高差：70m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：1.0、1.4、1.8ms浙江橫店屏巖浙江橫店

15、屏巖雙人吊廂索道雙人吊廂索道運(yùn)量：運(yùn)量：300ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：55kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：1302.78m線路高差：線路高差：253.0m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：1.0ms河北昌黎河北昌黎單人滑沙吊椅索道單人滑沙吊椅索道運(yùn)量：運(yùn)量：360ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：15kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：348m線路高差：線路高差：27m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：1.3ms單線脈動(dòng)循環(huán)索道 工作原理是：用一條無(wú)極鋼絲繩纏繞在起點(diǎn)和終點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)輪和迂回輪上，線路上有四組，六組或八組吊廂等距離掛結(jié)在鋼絲繩上，驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)鯉M(jìn)站后，索道減為低速運(yùn)行，出站后加速運(yùn)行。大連老虎灘單線脈動(dòng)大連老虎灘單線

16、脈動(dòng)循環(huán)式吊廂索道循環(huán)式吊廂索道運(yùn)量：運(yùn)量：450 ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：160kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：585 m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：0.34ms九華山單線脈動(dòng)循環(huán)式吊廂索道九華山單線脈動(dòng)循環(huán)式吊廂索道運(yùn)量：運(yùn)量：340 ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：200kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：1250 m高差：高差： 476m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：0.43.5ms單線循環(huán)脫掛式吊廂索道 工作原理是：用一條鋼絲繩套在索道兩端的驅(qū)動(dòng)輪和迂回輪上，通過張緊裝置使之保持一定的張力。線路中設(shè)有支架，支架上裝有托索輪和壓索輪組，將鋼絲繩托起或壓下使之保持一定的離地高度。每隔一定的間距掛上一個(gè)吊廂，驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)鋼絲繩以

17、6.0米/秒的速度運(yùn)行。吊廂進(jìn)站后，脫掛式抱索器通過脫開器將吊廂與運(yùn)載索脫開，通過減速裝置將吊廂速度減到0.30.4米/秒，隨后開門機(jī)構(gòu)將吊廂門 打開，乘客在指定的位置下車。推車裝置將吊廂迂回至索道另一側(cè)，待乘客上車后，關(guān)門機(jī)構(gòu)將車門自動(dòng)關(guān)閉，然后吊廂通過加速裝置加速至與運(yùn)載索等速，設(shè)在站口的掛結(jié)器將抱索器掛到運(yùn)載索上。吊廂經(jīng)一系列的安全檢測(cè)后出站。浙江普陀山單線循環(huán)浙江普陀山單線循環(huán)脫掛抱索器吊廂索道脫掛抱索器吊廂索道運(yùn)量：運(yùn)量：1000ph水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：1095m線路高差：線路高差：223m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：5ms青島嶗山太清單線循環(huán)青島嶗山太清單線循環(huán)脫掛抱索器吊廂索道脫掛抱索器

18、吊廂索道運(yùn)量：運(yùn)量：800ph水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：1065m線路高差：線路高差：226m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：5ms往復(fù)式客運(yùn)索道 工作原理是由密封式鋼絲繩構(gòu)成軌道索。由牽引索帶動(dòng)兩輛(或兩組)吊廂在軌道索上往復(fù)運(yùn)行。這種類型索道的特點(diǎn)是可以適應(yīng)非常復(fù)雜的地形，以大跨度跨越江河溝澗，并且爬坡能力強(qiáng)，能超過45度。黃山太平吊廂往復(fù)式索道黃山太平吊廂往復(fù)式索道雙承載單牽引雙承載單牽引運(yùn)量：運(yùn)量：660ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：1000kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：3527m線路高差：線路高差：1015m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：010ms金佛山雙線往復(fù)式成組吊廂索道金佛山雙線往復(fù)式成組吊廂索道單承載單牽引單承

19、載單牽引運(yùn)量：運(yùn)量：300（450）ph主驅(qū)動(dòng)功率：主驅(qū)動(dòng)功率：280kw水平長(zhǎng)度：水平長(zhǎng)度：865.5m線路高差：線路高差：525.0m運(yùn)行速度：運(yùn)行速度：08ms（3）纜索起重機(jī) 主要用途是起重運(yùn)輸作業(yè)，與貨運(yùn)索道、客運(yùn)索道相比，具有直接起重升降重物的能力。 特點(diǎn)： （1）與其他起重機(jī)械相比，具有跨度大、速度快、造價(jià)低、施工周期短特點(diǎn)。 （2）受氣候、地形影響小。 （3）有固定式和移動(dòng)式。 （4）變抗彎為抗拉，所用的鋼材是最少的。 （5）因?yàn)橛衅鹬啬芰Γ怨ぷ魉鞅蓉涍\(yùn)索道和客運(yùn)索道多，因此比它們復(fù)雜。 （6）因?yàn)橹挥袉诬囘\(yùn)載，所以只能短距離運(yùn)輸。纜纜 索索 起起 重重 機(jī)機(jī)吊裝大橋橫梁

20、（3）纜索起重機(jī)（4）林業(yè)索道 林業(yè)索道是在復(fù)雜地形條件下集運(yùn)木材，所以具有起重和輸送功能。 林業(yè)索道又分為運(yùn)材索道和集材索道。 運(yùn)材索道有： 單索循環(huán)式 單索往復(fù)式 雙索循環(huán)式 雙索往復(fù)式單索循環(huán)式單索往復(fù)式雙索循環(huán)式雙索往復(fù)式 集材索道 林業(yè)集材索道，主要的特點(diǎn)是能夠在復(fù)雜的地形環(huán)境下集運(yùn)木材，所以必須同時(shí)具備起重提升和運(yùn)送重物的能力。 集材索道分類 （1）增力式集材道。利用地形地物架設(shè)起來(lái)的索道（沒有中間支架）。 （2）雙索往復(fù)式集材索道。由于地形和運(yùn)距關(guān)系架設(shè)了支架索和支架，線路設(shè)計(jì)進(jìn)一步復(fù)雜。 （3）增力式曲線集材索道。鋼絲繩網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 （4）氣球集材。這里的氣球主要是用于托起主索，為索道爭(zhēng)取凈空。所謂氣球集材實(shí)際上是架空索道集材。林業(yè)索道集材工作范圍林