工程索道課件第一章

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)計與計算5、索道實例武當(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”的重點工程之一。玄帝殿修復(fù)工程，建筑面積658.19m2，總投資641.68萬元，所需的修復(fù)材料總重量約3000t，根據(jù)原汁原味的修復(fù)原則，從美國進(jìn)口特大、特長花旗松金柱36根，其中最長12m，直徑800mm，重約5t。為使修復(fù)工程所需材料順利、安全的運至南巖宮玄帝殿遺址，同時不能破壞地表、樹木、古殘存建筑(國寶：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、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、專家和技術(shù)人員進(jìn)行實地踏查、測量以及調(diào)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(玄帝殿)西山墻外，沿懸崖深谷無人區(qū)，線路跨距約400m，設(shè)計荷重6.76t的貨運吊裝索道。有效解決了2大難題：

1.特大、特長、特重金柱的吊裝；

2.材料的運輸，確保龍頭香(國寶)、烏鴉嶺、賓館、飯店和停車場，以及游客旅游觀光的安全。單索循環(huán)吊籃式客運索道——福州鼓山往復(fù)式客運索道貨運索道纜索起重機香蕉收獲香蕉屬后熟型水果，既要選擇適宜的采收時期，也需要有一套高效適用的采收技術(shù)。國內(nèi)：傳統(tǒng)采收方法較粗放，蕉果易受機械傷，只適應(yīng)我國低檔蕉和小規(guī)模生產(chǎn)。借鑒國外經(jīng)驗，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，主要是方便運輸，減少香蕉外表的機械傷和擠壓傷，保證從采收到包裝等各個環(huán)節(jié)香蕉不落地。香蕉采收軌道體系可降低機械損傷20%以上，蕉果售價比一般高出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．除運用于香蕉采收，布滿蕉園的軌道還可用于香蕉生長期肥料等農(nóng)資的運輸。

二、索道在工程中的應(yīng)用1、什么叫工程索道？2、客運索道在景區(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？

工程索道包括貨運索道、客運索道、礦山索道、坑道索道、建筑索道、滑雪索道、纜索起重機和林業(yè)索道等。歸納起來，可以把它劃分為貨運索道、客運索道、林業(yè)索道和纜索起重機等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，借以運輸木材?？瓦\索道系利用架空繩索支承和牽引客車運送乘客的機械運輸設(shè)施。

貨運索道跟客運索道差不多，只不過貨運索道是用來運輸貨物的。

纜索起重機一般用于地形較復(fù)雜的地方，架設(shè)剛架拱、桁架拱類橋梁。

這4類索道承重和傳動的工作結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相同，索道設(shè)計計算理論和方法相同，架設(shè)技術(shù)的基本要求相同，只是因其運輸對象的不同而運載工具和名稱不同，相關(guān)技術(shù)參數(shù)的要求不同。以纜索承重和纜索傳動為主體的機械化、半機械化運輸系統(tǒng)稱為工程索道。工程索道定義

一條鋼索懸掛在支點之間形成的軌道，跑車（吊運車，吊椅、吊籃、吊艙、車廂等）借此集運木材（運送貨物，運送乘客），這一系統(tǒng)稱為林業(yè)索道（貨運索道，客運索道），可統(tǒng)稱為工程索道。

2、客運索道在景區(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)接待能力

對于道路崎嶇且狹窄、險峻的景區(qū)，索道可減少游客在道路上的滯留時間，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300萬旅游者，只有3萬人到華山游覽，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、游覽時間的限制，擴大了景區(qū)游覽范圍，使人們盡情地欣賞大自然的無限風(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，可對景區(qū)重新規(guī)劃，同時凈化了環(huán)境，減少了污染。為逐步實現(xiàn)“山上游、山下住”較為科學(xué)、合理的旅游接待格局創(chuàng)造了條件。（5）為景區(qū)發(fā)展提供經(jīng)濟來源

為景區(qū)發(fā)展奠定了資金基礎(chǔ)。如：泰山1＃索道，安全運行15年，營業(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)生特殊情況時提供有效服務(wù)

在高山區(qū)游覽，由于有時忽晴忽雨，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。索道每年都及時把數(shù)十名在山上發(fā)生疾病的游客送往山下，經(jīng)及時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)項目。3、林業(yè)索道的優(yōu)越性和局限性（1）優(yōu)越性①

地形適應(yīng)性強（山高坡陡，溝谷縱橫，地形復(fù)雜）；②

修建、運營、維護(hù)費用低；

③

不受氣候和季節(jié)的影響，保證木材生產(chǎn)的均衡性；④

對地表破壞小，利于水土保持和森林更新；

⑤

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、逆坡集運木材，有利于木材的綜合利用；

⑥

將集材距離縮到最短，能捷徑運輸。起重：回空索不動，起重索運行運行：回空索運行，起重索不動絞盤機跑車全懸空集材索道重載運行

全懸空集材索道卸材

起重：牽引索運行，回空索不動運行：牽引索主動，回空索隨動（2）局限性①集材吸引范圍有一定限度；②機動性差，安裝轉(zhuǎn)移花工大：架設(shè)1條長1000m的索道，需約40～50工作日；③鋼索消耗量大：承載索(Skyline)消耗，集運0.5～1萬的木材，SKL就報廢了。三、工程索道的現(xiàn)狀及分類我國應(yīng)用架空索道最早的國家之一，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)，英國在蘇格蘭架設(shè)了世界第1條鋼索牽引的貨運索道，發(fā)展到現(xiàn)在，工程索道在國民經(jīng)濟中發(fā)揮了越來越重要的作用。啟蒙階段(古代)－藤索橋（1）貨運索道（2）客運索道（3）纜索起重機（4）林業(yè)索道

三、工程索道的現(xiàn)狀及分類（1）貨運索道以工業(yè)為依托，一直是索道發(fā)展的重要陣地，據(jù)統(tǒng)計，國外單索索道最大運量已超過300t/h，雙索最大運量400~500t/h，我國現(xiàn)有140余條，總長超過500km，最長24km，1990年從法國引進(jìn)，廣東云浮水泥廠，運石灰單索索道全長7.28km，運力250t/h，速度4.2m/s，采用自控技術(shù)。貨運索道經(jīng)費與其它貨運方式經(jīng)費的比較

貨運索道的分類（1）單索循環(huán)式貨運索道只有一條既作承載索，又當(dāng)牽引索，是索系最簡單的一種。（2）雙索循環(huán)式貨運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，由牽引索牽引運行。（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)運行。（2）客運索道客運索道興起于20世紀(jì)50年代，我國始于20世紀(jì)70年代后期，當(dāng)時郵電部委托北京有色冶金設(shè)計研究院，設(shè)計一條用于施工上下班的客運索道，并于1979年建成我國第一條現(xiàn)代化客運索道，遼寧省鐵嶺微波站客運索道。1980年又建成河北省興隆微波站客運索道這兩條客運索道率先在國內(nèi)使用，實現(xiàn)了我國客運索道建設(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。索道增長數(shù)量客運索道的分類

客運索道按其運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，間歇循環(huán)式(運行一停止一運行)，及脈動循環(huán)式(快速運行一慢速運行一快速運行)三種。

客運索道還可按照使用的抱索器形式和運載工具的型式進(jìn)行分類。按使用的抱索器型式：有固定抱索器客運索道和脫掛式抱索器客運索道；按所用的運載工具型式分，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)動輪帶動鋼絲繩運轉(zhuǎn)，將吊椅（吊廂、吊籃）由起點帶到終點，經(jīng)迂回輪到另一側(cè)后又回到起點，如此循環(huán)，實現(xiàn)運送游客的目的。南京紫金山雙人吊椅索道

運量：500p／h

主驅(qū)動功率：110kw

水平長度：2150m

線路高差：335m

運行速度：1.25m／s王屋山雙人吊籃索道

運量：330p／h

主驅(qū)動功率：75kw

水平長度：1266.6m

線路高差：662.5m

運行速度：1.1m／s黑龍江二龍山雙人滑雪吊椅索道

運量：400—720p／h

主驅(qū)動功率：15kw

水平長度：353m

線路高差：70m

運行速度：1.0、1.4、1.8m／s浙江橫店屏巖雙人吊廂索道

運量：300p／h

主驅(qū)動功率：55kw

水平長度：1302.78m

線路高差：253.0m

運行速度：1.0m／s河北昌黎單人滑沙吊椅索道

運量：360p／h

主驅(qū)動功率：15kw

水平長度：348m

線路高差：27m

運行速度：1.3m／s單線脈動循環(huán)索道

工作原理是：用一條無極鋼絲繩纏繞在起點和終點的驅(qū)動輪和迂回輪上，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)動輪帶動鋼絲繩運轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)鯉M(jìn)站后，索道減為低速運行，出站后加速運行。大連老虎灘單線脈動

循環(huán)式吊廂索道

運量：450p／h

主驅(qū)動功率：160kw

水平長度：585m

運行速度：0.3—4m／s九華山單線脈動循環(huán)式吊廂索道

運量：340p／h

主驅(qū)動功率：200kw

水平長度：1250m

高差：

476m

運行速度：0.4—3.5m／s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吊廂，驅(qū)動輪帶動鋼絲繩以6.0米/秒的速度運行。吊廂進(jìn)站后，脫掛式抱索器通過脫開器將吊廂與運載索脫開，通過減速裝置將吊廂速度減到0.3～0.4米/秒，隨后開門機構(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)門機構(gòu)將車門自動關(guān)閉，然后吊廂通過加速裝置加速至與運載索等速，設(shè)在站口的掛結(jié)器將抱索器掛到運載索上。吊廂經(jīng)一系列的安全檢測后出站。浙江普陀山單線循環(huán)脫掛抱索器吊廂索道

運量：1000p／h

水平長度：1095m

線路高差：223m

運行速度：5m／s青島嶗山太清單線循環(huán)脫掛抱索器吊廂索道

運量：800p／h

水平長度：1065m

線路高差：226m

運行速度：5m／s往復(fù)式客運索道

工作原理是由密封式鋼絲繩構(gòu)成軌道索。由牽引索帶動兩輛(或兩組)吊廂在軌道索上往復(fù)運行。這種類型索道的特點是可以適應(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，能超過45度。黃山太平吊廂往復(fù)式索道雙承載單牽引

運量：660p／h

主驅(qū)動功率：1000kw

水平長度：3527m

線路高差：1015m

運行速度：0—10m／s金佛山雙線往復(fù)式成組吊廂索道

單承載單牽引

運量：300（450）p／h

主驅(qū)動功率：280kw

水平長度：865.5m

線路高差：525.0m

運行速度：0—8m／s（3）纜索起重機

主要用途是起重運輸作業(yè)，與貨運索道、客運索道相比，具有直接起重升降重物的能力。特點：（1）與其他起重機械相比，具有跨度大、速度快、造價低、施工周期短特點。（2）受氣候、地形影響小。（3）有固定式和移動式。（4）變抗彎為抗拉，所用的鋼材是最少的。（5）因為有起重能力，所以工作索比貨運索道和客運索道多，因此比它們復(fù)雜。（6）因為只有單車運載，所以只能短距離運輸。纜

索

起

重

機吊裝大橋橫梁（3）纜索起重機（4）林業(yè)索道林業(yè)索道是在復(fù)雜地形條件下集運木材，所以具有起重和輸送功能。林業(yè)索道又分為運材索道和集材索道。

運材索道有：①單索循環(huán)式②單索往復(fù)式③雙索循環(huán)式④雙索往復(fù)式①單索循環(huán)式

②單索往復(fù)式③雙索循環(huán)式

④雙索往復(fù)式

集材索道

林業(yè)集材索道，主要的特點是能夠在復(fù)雜的地形環(huán)境下集運木材，所以必須同時具備起重提升和運送重物的能力。

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。由于地形和運距關(guān)系架設(shè)了支架索和支架，線路設(shè)計進(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，為索道爭取凈空。所謂氣球