谈高空索道在水电站高位危岩体施工中的应用

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　　关键词：水电站高位危岩体高空索道
　　 引言：
　　 跟随西部大开发战略目标的全面推进，水电站建设事业突飞猛进。因部分水电站泄洪雾化区高位危岩体的失事，加之近年来的地质灾害频繁，水电站泄洪雾化区高危岩体处理工程已成为必须关注的课题。要保证高危岩体处理工程工期，降低成本，必须解决材料设备运输难的问题，故高空索道在此得以广泛应用。
　　工程概况
　　 锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州境内的雅砻江干流上，水库总库容为77.6亿m3，电站总装机为6×600MW。水电站混凝土双曲拱坝坝顶高程1885m，最大坝高305m。水电站泄洪雾化影响区的危岩体处理范围左是高程1920m以上，右岸是高程1885m以上，项部高程2500m，高差615m。施工高度过高，人行便道距离过远，其坡高路险、运输强度高、工期紧、地势和交通条件恶劣，尤其是给材料、设备运输带来极大的困难。经过现场多次踏勘，比较了人工运输、索道运输、升降机有轨运输等多种运送方式后，除索道方案外其它方法成本极高、制约条件和时限严重。从安全可靠性、经济性、高效适用性等综合比较，结合现场的实际地势和交通条件，最终确定高位危岩体运输方式采用高空索道。
　　高空索道的布置与施工
　　2.1 索道的布置
　　 为解决施工现场材料设备运输的难题，满足高位危岩体各部位支护处理工程的要求，修建6条索道运输系统（按载重2t设计），其中左岸高位危岩体处理区4条，右岸高位危岩处理区2条。
　　
　　
　　2.2索道的结构形式
　　 ①承载索采用一根钢丝绳，其性能参数为：Φ32.5mm（6×37+1），钢丝破断拉力总和为725KN；钢丝强度极限1850KN/mm2。②牵引索为Φ19.5mm（6×37+1）钢丝绳，钢丝破断拉力总和为261KN；钢丝强度极限1850KN/mm2。③每条索道设卷扬机1台，额定提升能力为5吨，其卷筒绳容量为600m，卷筒转速为高、低速多档位控制。④天车及挂钩（起重滑车）按大于5吨起吊吨位标准件进行设计与采购，材质必须满足规范要求，预留一定的安全余度。⑤其他相关零配件的设计与加工按规范规范要求执行。
　　2.3索道的运行方式
　　 利用上、下端锚固后的钢丝绳为主承载索，作为系统的滑道；牵引启重滑车在主承载索上滑行，实现从装料点到卸料点的位移；不设置垂直升降系统。
　　2.4锚碇
　　 上、下支座地锚选择坚硬完整的岩石钻孔，并以混凝土浇面，提升系统上、下锚点分别选在坚硬完整的岩石上（或大体积的混凝土上）。在岩石上钻孔埋设Φ32锚杆，上部浇筑混凝土。锚杆入岩1.5m以上，设四组，每组三根锚筋，用两根14号槽钢联系。把Φ32.5mm钢丝绳固定在槽钢上，并浇筑在混凝土内。
　　 若无完整岩石或大体积混凝土可利用，则应在支座后方3.5m以外，开挖一个宽2.5m，深2m以上的锚碇坑，坑内浇筑砼锚碇体，砼采用C15砼包裹三根Φ32mm、L=2.4m螺纹钢筋做为锚碇梁，把Φ32.5mm钢丝绳固定在锚碇梁上，并浇筑在混凝土内。
　　2.5支架
　　 清除杂物土层，使其座落在坚硬完整的岩基上。若无完整的岩基，可开挖一2米深2.5m×2.0m的基坑浇筑混凝土，在其上设4组Φ32锚筋（入岩1.5m）。采用Φ159钢管套在锚筋上，钢管灌注混凝土，形成锥形支撑架，钢管混凝土间再采L50×5角钢联系。（见支架图）。
　　2.6承载索的安装
　　 采用绞磨机的牵引绳把承载索从下锚点位置，缓慢向上拉动，承载索也跟随展开。当承载索的一端拉到上锚点附近后，将承载索移到支架上，用U型绳卡把其下端与下锚点锚锭内预埋的钢绳连接牢固；然后把上端与链条手拉葫芦连接，并进行收紧；当承载索的垂度满足要求后，再把其上端与上锚点锚锭内的预埋钢绳连接牢固。
　　2.7卷扬机、牵引索、启重滑车及其它设备的安装
　　 卷扬机设置在上锚点附近，基础浇筑混凝土平台并预埋地脚螺栓，把卷扬机平稳牢固的安装在上。安装电汽设备并接通电源。利用卷扬机临时牵引绳把永久牵引索提升至上锚点后，松开临时牵引绳，穿过上锚点承载索下方的定滑轮，把其连接到卷场机上，另一端与启重滑车连接。启重滑车按要求安装到承载索上。最后安装限位装置。
　　高空索道的使用管理
　　 3.1安装完成后检查：各钢绳固定连接点是否到位；各转向滑轮转轴是否正常；启重滑车转轴及配重运转及固定是否正常；限位装置、抱闸装置、操作控制台、电源系统等是否可靠到位。
　　 3.2荷载试验运行按五步进行：第一步，启重滑车无吊物走车和指定起落；第二步，吊载设计运行荷载50%走车、静止、定点起落；第三步，吊载设计运行荷载100%走车、静止、定点起落；第四步，吊载设计运行荷载120%走车、静止、定点起落；第五步，吊载设计运行荷载150%走车、静止、定点起落。运行过程检验限位装置、抱闸装置、操作控制台等是否正常工作。
　　 3.3试运行一个月期间按以下检查维护调试进行：每天检查一次各部位螺栓是否紧固，供配电设施是否正常，绳位、滑车行走机构、导向轮、承载索及牵引索接头是否正常，滑车组、钢绳润滑是否充分，限位装置、抱闸装置、操作控制台等是否正常工作；每周检查一次上下锚固点及配件是否正常，上、下两支架柱中心线纵横向偏移量应在允许范围内，承载索跨中最大垂度（LX/16，LX为水平距离）及两承索跨中垂度差（1～1.5厘米）；每月进行一次全面检查和维护。对检查存在的问题及时处理和调试，确保系统安全正常运行。
　　 3.4日常运行过程中注意事项：
　　 A、卷扬机操作员必须持证上岗，并要经过专项安全教育培训方可上岗，且每班最少配置4人（2名指挥员、1名操作员、1名操作手辅助工）。
　　 B、运行前应检查卷扬机各部位螺栓是否紧固，钢丝绳连接是否可靠，绳位是否符合要求，滑车组、钢绳润滑是否充分，限位装置、抱闸装置、操作控制台、电源系统等是否正常。
　　 C、当重物处于最低位置时，钢丝绳在卷筒上不能全部放出，应留不少于三圈的余量。
　　 D、操作控制台、电动卷扬机安放地点防雨棚及挡渣墙必须完好，防止电气部分受潮失灵和山石坠落影响正常的吊运作业，临空应设牢固的栏杆，施工人员上下应设梯步。
　　 E、电动卷扬机严禁超载超负荷运行，以防止出现机械事故及人身伤害。
　　 F、严禁人员穿越正在运行的受力钢丝绳，或在卷扬机前穿行（安全距离应保证在运行轨迹10米范围外），卷扬机在吊运时，应避免钢丝绳在坡面上、排架上、树枝上拖拽减少磨损。
　　 G、卷扬机在送电前，控制器必须放在零位，送电时，操作人员不准站在开关对面，以防保险丝爆炸时伤人。
　　 H、卷扬机操作员操作时要集中精神，严禁擅自离开工作岗位或做与工作无关的事。
　　 I、严格执行“十不吊”，即：被吊重物超过机械性能不准吊；指挥信号不清不准吊；吊物下方有人不准吊；吊物上站人不准吊；埋在地下不明物不准吊；斜挂牵物不准吊；松散物捆扎不牢靠不准吊：零碎小物件无容器不准吊；吊物重量不明，吊索具不符合规定不准吊；五级以上大风、雨天、雷电、视线不佳天气不准吊。
　　 J、卷扬机在使用过程中，遇到突然停电时，应立即切断电源，并将提升的重物采取相应的措施安置好；每班工作完毕，除进行清洁、保养机械外，还必须将电源切断。
　　 K、电动卷扬机长期不使用时，要做好定期保养和维修工作，其内容包括：测定电动机绝缘电阻，拆洗检查零件，更换润滑油等。
　　 L、卷扬机在使用过程中若发生故障，一定要查明原因，故障排除后方可继续使用，严禁“带病”运转，强行使用，卷扬系统出现故障和定期检修维护时，检修过程必须在确保安全情况下方可进行检修维护。
　　 M、卷扬机用完后，要切断电源，将控制器放在零位，用保险闸自动刹紧，并使牵引索放松落下。
　　 N、对任何人发出的危险信号（呼喊等）均应立即停机检查。
　　 O、严格执行交班制度，认真填写交班记录、运转记录和维护保养记录，建立定期的检查保养制度，对于关键部位的检查，观测、保养，维修应定人，定部门，实行岗位责任制，将有关制度要求及指示警示牌悬挂在指挥、操作、装卸部位。
　　结束语
　　 高空索索道在锦屏一级水电站高位危岩体施工中得以成功广泛应用，运行稳定、安全。保证了材料运输能力，降低了运输成本，达到了相应的经济效益。在类似的工程中值得大家借鉴。
　　 保留作者简介：
　　 祝全兵（1975.09）男，四川沐川县人，工程师，1997年7月毕业于成都水电校，2008年1月毕业于四川电力职业技术学院。从事水电工程技术管理工作14年，具有丰富的施工管理经验。现任水电七局锦屏一级水电站泄洪雾化区项目经理部常务副经理。
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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