空中操作手搖纜道在中小河流上的應(yīng)用

吉林省水文水資源局長(zhǎng)春分局 馬井濤 代輝 李本懷 王意惟

空中操作手搖纜道在中小河流上的應(yīng)用

吉林省水文水資源局長(zhǎng)春分局 馬井濤 代輝 李本懷 王意惟

空中操作纜道是將纜道操作室設(shè)在空中,架設(shè)于纜道鋼架上。以往的纜道無(wú)論是電動(dòng)的還是手搖的,其操作都是建于地面,在地面上進(jìn)行操作。但是,由于大部分水文站地處偏僻,操作室及索路經(jīng)常遭到人為破壞,為減少這種情況發(fā)生,試圖利用纜道鋼架,將操作室建于空中,進(jìn)行纜道操作。此種方法經(jīng)過(guò)我地部分測(cè)站幾年來(lái)的應(yīng)用,比較成功。

空中操作手搖纜道應(yīng)用

一、空中操作手搖纜道測(cè)驗(yàn)的好處

空中操作纜道測(cè)驗(yàn)最大的好處就是安全、省力、測(cè)驗(yàn)精度高、測(cè)洪能力強(qiáng)。由于測(cè)驗(yàn)操作是在岸上進(jìn)行,相對(duì)于人在水上作業(yè)安全系數(shù)要大的多,不存在水上作業(yè)沉船、翻船事故問(wèn)題;且省人、省力,僅兩人即可完成一次測(cè)驗(yàn)操作。較測(cè)船水上作業(yè)還能節(jié)省一定的測(cè)驗(yàn)歷時(shí)。

同時(shí)由于設(shè)備、儀器均安置于室內(nèi),比較易于管理。特別是手搖纜道,因人力操作,還解決了偏僻測(cè)站因無(wú)電力設(shè)備而無(wú)法解決的問(wèn)題。加之操作室設(shè)在空中,更易于管理。此外,手搖纜道還簡(jiǎn)單、易于維修、易于操作。

鑒于上述諸多有利因素,纜道測(cè)驗(yàn)可謂是水文纜道開(kāi)展巡測(cè)(除橋測(cè))之外的比較理想的測(cè)驗(yàn)手段,也是發(fā)展水文現(xiàn)代化的最為有利的測(cè)驗(yàn)設(shè)施。但是對(duì)于水面較寬的大江河,由于水面太寬,跨度太大,卻難以應(yīng)用。此外,有的中小河流由于水面漂浮物過(guò)多也無(wú)法應(yīng)用。

二、空中操作手搖纜道的形式

凡是跨河纜道兩岸都有支撐索道的鋼架(山區(qū)采用山錨的除外)?？罩胁僮魇謸u纜道就是將操作室安裝在鋼架的上方,人在空中操作室里進(jìn)行人力操縱纜道載物運(yùn)行?？克鞯肋\(yùn)載儀器進(jìn)行測(cè)驗(yàn)操作,室內(nèi)空間可容納兩人進(jìn)行操作。全套設(shè)備由自立式、塔式鋼架、主索、牽引索、行車、絞車、操作室、信號(hào)發(fā)射器等組成。造型美觀、牢固?？罩胁僮饕曇皩掗?測(cè)驗(yàn)斷面整潔,省去了船測(cè)的壓船索、讀距索、牽船索、測(cè)船等。

由于手搖纜道是人力操作,設(shè)計(jì)上考慮省力因素,采用開(kāi)口平衡式循環(huán)升降方式。將牽引索、懸索與行車連成一閉合整體,起重滾筒用油輪與工作索(牽引索和懸索總稱)相連接,當(dāng)絞車垂直滾筒剎住時(shí),打開(kāi)水平滾筒,行車可以水平移動(dòng);反之,剎住水平滾筒時(shí),打開(kāi)垂直滾筒,則鉛魚(yú)可以上下提放。水平與垂直運(yùn)行互不干擾,但不可同時(shí)循環(huán)和起重。同時(shí)為省力起見(jiàn),設(shè)有平衡錘及復(fù)滑輪組裝置。工作原理如下圖所示:

三、空中操作手搖纜道的應(yīng)用條件

經(jīng)我地區(qū)測(cè)站幾年來(lái)的應(yīng)用證明,這種纜道在跨度為100m以內(nèi),且漂浮物不多的中小河流非常適用。不受水深與流速的限制。若流速太大(一般在4.0m/s以上),可增設(shè)拉偏索。因此適用條件比較寬限。因?qū)偃肆Σ僮?跨度太大,索垂度增加,操作起來(lái)比較費(fèi)力,所以跨度以不超過(guò)100m為宜。

四、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及參考數(shù)據(jù)

按河寬<100m,水深<8m,流速<4m/s,風(fēng)速24m/s考慮。

(1)鋼架為方截塔式鋼架,高度一般為5～6m為宜,具體視河道及兩岸地形情況而定。

(2)安全超高2m,加載垂度2m,主索跨度不超100m。

(3)鉛魚(yú)重50kg,主索直徑采用Φ15.5mm,破斷拉力12500kg。

(4)牽引索直徑Φ3.0mm,破斷拉力640kg。

(5)砼方塊錨尺寸(1.5×0.8×1.5)m,錨桿采用Φ30圓鋼。

五、設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素

(1)主索的設(shè)計(jì)與計(jì)算。按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范,結(jié)合水文特性和地理位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中主要考慮索自重,最大荷載(鉛魚(yú)、行車、牽引索、流速、風(fēng)力及水中意外超載等因素),設(shè)計(jì)重度等。

(2)牽引索的設(shè)計(jì)。牽引索的拉力及垂度主要取決于鉛魚(yú)的重量,同時(shí)還要考慮跨度因素。在鉛魚(yú)重量一定的情況下,跨度大時(shí),如選用小規(guī)格的牽引索,雖垂度合適,但安全系數(shù)變小;如選用大點(diǎn)規(guī)格的牽引索,則安全系數(shù)增加,垂度也變大。

(3)砼地錨計(jì)算。主要考慮錨自重、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力、側(cè)面土壓力、錨上方截土重。錨桿的直徑及錨栓的抗壓抗剪。

(4)鋼架的強(qiáng)度計(jì)算。除鋼架自身強(qiáng)度外,還要考慮附設(shè)于其上的操作室的荷載計(jì)算。

(5)鋼架的基礎(chǔ)計(jì)算。主要應(yīng)考慮上壓穩(wěn)定性,主柱強(qiáng)度及底板強(qiáng)度。

(6)避雷因素。

六、纜道的養(yǎng)護(hù)

纜道的安全及壽命除設(shè)計(jì)因素之外,主要在于日常養(yǎng)護(hù)。保養(yǎng)得好,即能達(dá)到設(shè)計(jì)使用標(biāo)準(zhǔn),使用起來(lái)省力。養(yǎng)護(hù)不好,不但使用起來(lái)費(fèi)力,而且還會(huì)縮短使用壽命,降低使用標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)我地區(qū)幾年來(lái)的應(yīng)用情況,主要應(yīng)做好下述養(yǎng)護(hù):主索與牽引索要經(jīng)常涂油。特別是經(jīng)常磨損部位(包括錨桿與地面接觸部位)。主索應(yīng)定期串位,滑輪、絞車、行車經(jīng)常上油,保持其靈活性。鋼架及操作室及時(shí)補(bǔ)漆,以防銹蝕。對(duì)于經(jīng)常過(guò)水的地錨還要注意錨上方土層的變化,防止意外。

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