海埂-西山单线循环客运索道钢丝绳安装技术.docx

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海埂-西山单线循环客运索道钢丝绳安装技术

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张宗华

摘要：通过建立数学模型并推导出各有关线形计算公式，进行钢丝绳的收紧受力计算和施放工作。选择合适的钢绳收紧方式，使钢丝绳在编结过程中的施工安全得到保证，且根据现场情况设置编结施工场地；通过张紧装置的准确定位，确保钢绳的编结长度及整体长度合理可控。钢丝绳的编结是钢丝绳安装施工的最重要环节，若编结参数选择不当，或操作过程有误，轻则影响编结质量，重则导致质量隐患，危及乘客的生命安全。通过二次编结，有效确保了钢绳的长度长时间处于允许范围。

关键词：钢丝绳受力计算钢丝绳的施放钢丝绳的编结

中图分类号：TU511文献标识码：A

1、前言

旅游客运架空索道是用来运送旅客的，其设备使用的安全可靠性要求极高，为保证索道的使用安全性，除要求确实可行的设计，制造精良的设备外，最重要的莫过于索道的安装施工了。而在整个索道工程的施工中，钢丝绳的安装施工又是最最重要的，决不允许有半点差池，否则将导致机毁人亡的严重后果。

海埂-西山客运索道，全长1965米，属法国进口的具有当今世界先进水平的旅游索道，采用镀锌钢丝绳作为承载牵引索，由于本条索道横跨滇池，翻越西山，沿线多经过高低压线路和工业与民用建筑，钢塔之间高差很大，故给钢丝绳的安装带来很多困难。

本条索道是整根钢绳，右同向捻，线接触西鲁型，Φ40.5mm，6×17(1+8=8)聚丙烯纤维蕊子，长近四公里，重二十三吨，为单线循环活动抱索器客运架空索道形式。

本条索道共由十七座钢塔组成，编号分别为P1、P2、P3、P4、...P17。其中最高塔是P2、P3(高33m)，最矮塔为P1塔（高8.5m）。间距最大的是P2-P3塔（为204m），P3-P4塔（200m），P15-P16（为190m），最小的塔是P14-P15（仅有5m）。塔顶坐标高差大的是P13-P14塔（为115m），最小的为P2-P3塔（0m）

2、放绳方式及地点的选择

考虑到绳卷的重量较大，惯性力很大，若自上站往下站放绳，钢丝绳的下滑力将很大，刹车制动力要求很大，绳盘的旋转速度很难控制，且上站没有钢绳的编结场地，故选择从中站往上站方向放绳，原因是可以用较小的刹车制动力来保证钢绳具有一定的张力，防止钢绳拖地泡水，而且可有效控制绳盘的旋转速度，另外中站线路方向地势开阔，为钢绳的编结提供了较好的场所。

具体作法是在中间站P7-P8之间的适当位置开挖一锚坑（长×宽×高：2×1.5×2立方米）并埋设钢管，枕木及拖拉绳扣，在此拖拉坑的靠上站方向平整出一块3×4（平方米）的场地，再在其上放置一块厚20mm，长4m，宽2m的普通Ｑ235钢板以备绳盘支承架放置之用。

3、钢绳卷支承装置的设计制造

经过实际测量绳盘的有关尺寸后，我们确定了几种支承装置的有关结构形式，经过受力分析和所选材料的强度检验的前提下，敲定的支承装置如下：

3.1.绳盘支承架如下图：

图3-1绳盘支撑架示意图

3.2、绳盘支架制作技术要求

①技术要求：支架与支座上的四块方法兰两配钻；

②所有的焊缝高度要与所焊构件最小厚度相等；

③支架要经过水平仪找平（用大垫铁）然后与地上的钢板焊接成一个整体（垫铁堆数不宜太少）；

④要把整个支架与拖拉坑的绳扣紧紧相连。

4.钢丝绳的线性计算

为研究钢丝绳的重力特性，我们假设将一条钢丝绳绷起固结于两支架的端点Ａ、Ｂ。当Ａ、Ｂ间的水平距离足够大时，钢索将形成一条下凹的曲线。如图4-1所示。

图4-1悬索示意图

按图4-2，在图4-1所示的ＡＢ索上任取一线之dl进行受力分析，如下图

图4-2受力分析示意

设钢索的单位长度自重为q，当悬索平衡静止时，若用Tx和Tx分别表示悬索线元dl两端的张力，并用Ｖ和Ｖ分别表示两张力的垂直分量，根据力的平稳原理，应有：

(1)和(2)

式中：Ｈ0表示悬索张力的水平分量，也可称为张力，(2)式中表示悬索平衡静止时，索上各处之水平张力相等。按图4-2，根据力平衡方程，应有：

(3)

(4)

式中：α和(α＋dα)分别表示Ｔx和Ｔx与ＯＸ轴的夹角

(3)式和(4)式相除有：

进行简单的互移计算得：根据正切和差公式：

由于dα为极小值，所以将tanα·tandα略去，有qdl-Ｈ0·d(tgα)=0

而dl=dx/cosα，tanα=dy/dx，得

令，则(5)

此式我们称作曲线的一般微分方程式

在上面图4-2中所指的α角为过dl段钢索中一点的切线与水平线构成的角度，现在为了一个跨距中钢索的任一点挠度，则需按下图进行分析：

图4-3钢丝绳的挠度计算

设整个跨距中任一点的挠度为fx，根据三角形相似定理，则：

所以(6)现将(5)式积分两次，得：(7)

将(7)式代入(6)式，得：(8)

如果两支点Ａ、Ｂ等高，则任一点的挠度为：(9)