貴州大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋大型絞坡道技術(shù)應(yīng)用

中鐵二局第一工程有限公司烏江特大橋65t大型絞坡道技術(shù)應(yīng)用中鐵二局股份有限公司思南至劍河高速公路第二合同段項(xiàng)目經(jīng)理部中鐵二局思劍高速第二合同段項(xiàng)目經(jīng)理部烏江特大橋65t大型絞坡道技術(shù)應(yīng)用-PAGE10-目錄HYPERLINK\l"_Toc422759578"1工程概況1HYPERLINK\l"_Toc422759579"2方案確定1HYPERLINK\l"_Toc422759580"3關(guān)鍵技術(shù)2HYPERLINK\l"_Toc422759581"3.1烏江特大大大橋主橋橋絞坡坡道總體體設(shè)計計方案2HYPERLINK\l"_Toc422759582"3.2烏江特大大大橋主橋橋絞坡坡道卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)系系統(tǒng)設(shè)計計方案案3HYPERLINK\l"_Toc422759583"3.3烏江特大大大橋主橋橋絞坡坡道曳引引制動動器設(shè)計計方案案4HYPERLINK\l"_Toc422759584"3.4烏江特大大大橋主橋橋絞坡坡道平臺臺車設(shè)設(shè)計方案案5HYPERLINK\l"_Toc422759585"3.5烏江特大大大橋主橋橋絞坡坡道電源源和控控制系統(tǒng)統(tǒng)5HYPERLINK\l"_Toc422759586"3.6烏江特大大大橋主橋橋絞坡坡道操控控的便便利性方方面的的設(shè)計及及措施施6HYPERLINK\l"_Toc422759587"3.7烏江特大大大橋主橋橋絞坡坡道系統(tǒng)統(tǒng)安全全性的設(shè)設(shè)計及及措施6HYPERLINK\l"_Toc422759588"4應(yīng)用效果7HYPERLINK\l"_Toc422759589"5經(jīng)濟(jì)社會效益益益7烏江特大橋6555t大型絞坡坡道道技術(shù)應(yīng)應(yīng)用思南至劍河高速速速公路是是《貴貴州省骨骨架公公路網(wǎng)規(guī)規(guī)劃》“678”網(wǎng)中第2縱——沿河至榕榕江江高速公公路的的中間路路段，起起于貴州州省思思南縣，終終于于劍河縣縣，分分別與杭杭瑞、滬滬昆高速速公路路相接，全全長長152..774km，路基寬21.55m，雙向四四車車道，設(shè)設(shè)計時時速80kmm//h。工程概況烏江特大橋是思思思南至劍劍河高高速公路路重難難點(diǎn)工程程之一一，位于于思南南縣鸚鵡鵡溪鎮(zhèn)鎮(zhèn)雙龍村村境內(nèi)內(nèi)，兩岸岸地形形陡峭，橋橋位位區(qū)地形形起較較大，斜斜坡自自然坡度度為10°～50°，呈“V”形河谷。烏烏烏江特大大橋分分幅布置置，左左線橋孔孔跨布布置為：：（3×30）+（4×30）+（4×30）+（116++2220++1116）+（4×30）+（4×30）+（3×30）m，全長11577..0m；右線橋橋孔孔跨布置置為：：（3×30）+（4×30）+（116++2220++1116）+（4×30）+（4×30）+（4×30）m，全長10100..0m。烏江特大橋主橋橋橋?yàn)?16++2220++1116m預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋筋混凝土土剛構(gòu)構(gòu)箱梁，是是全全線最大大的控控制性工工程，其其位于思思南著著名的烏烏江騰騰龍峽風(fēng)風(fēng)景區(qū)區(qū)內(nèi)，主主橋主主墩位于于烏江江騰龍峽峽峽谷谷兩岸半半坡上上，小里里程主主墩墩位位離烏烏江江面面垂直直高度58.66m，離坡頂頂思思林公路路垂直直高速88m，大里程程主主墩墩位位離烏烏江江面面垂直直高度44.44m，離坡頂頂思思林公路路垂直直高速110m，坡道陡陡峭峭、險要要，地地形地質(zhì)質(zhì)條件件復(fù)雜。圖1、烏江特大大橋橋主橋兩主主主墩（左左為小小里程、右右為為大里程程）原原始地形形地貌貌現(xiàn)場圖圖方案確定經(jīng)現(xiàn)場勘察和仔仔仔細(xì)研究究，由由于烏江江特大大橋主橋橋主墩墩處于著著名的的烏江騰騰龍峽峽風(fēng)景保保護(hù)區(qū)區(qū)深谷兩兩岸的的半坡上上，水水陸兩路路通道道打通難難度大大，且烏烏江為為國家一一級水水源，騰騰龍峽峽風(fēng)景區(qū)區(qū)受地地方政府府部門門重點(diǎn)保保護(hù)，在在明確不不允許許大面積積破壞壞原始地地形地地貌的同同時，亦亦不允許許施工工過程中中污染染烏江水水源，因因此，烏烏江特特大橋主主橋主主墩施工工的物物流問題題成了了困擾公公司、和和項(xiàng)目部部的成成本焦點(diǎn)點(diǎn)問題題。經(jīng)過過公司司和項(xiàng)目目部聯(lián)聯(lián)合組織織的多多次現(xiàn)場場調(diào)研研討論后后，核核算出按按照常常規(guī)便道道的成成本高達(dá)17455..625萬元。烏江特大橋主橋橋橋主墩位位于峽峽谷山頂頂以下下100m、江面以以上50m左右的半半坡坡上，主主墩三三面均為為陡峭峭懸崖，若若采采用常規(guī)規(guī)的展展線方案案加打打隧道方方案聯(lián)聯(lián)通主墩墩與山山頂便道道，施施工成本本高、周周期長，且且占占用土地地面積積大，對對烏江江騰龍峽峽自然然風(fēng)景區(qū)區(qū)環(huán)境境的破壞壞很大大，因此此，是是否能走走一條條成本低低、工工期短、施施工工環(huán)境破破壞小小的直線線物流流形式將將非常常關(guān)鍵。經(jīng)經(jīng)現(xiàn)現(xiàn)場調(diào)查查，反反復(fù)論證證、比比選，最最終確確定采用用斜向向直線運(yùn)運(yùn)輸?shù)牡慕g坡道道施工工物流運(yùn)運(yùn)輸方方式。關(guān)鍵技術(shù)烏江特大橋主橋橋橋主墩位位于陡陡峭的烏烏江峽峽谷兩岸岸，常常規(guī)施工工便道道打通土土建成成本高，為為大大幅降低低征地地面積及及施工工通道土土建建建設(shè)成本本，特特開創(chuàng)性性的采采用斜向向直線線運(yùn)輸?shù)牡慕g坡坡道施工工物流流運(yùn)輸方方式，在在主墩兩兩岸利利用既有有的峽峽谷兩岸岸坡道道各設(shè)計計了1套65t級大型絞絞坡坡道系統(tǒng)統(tǒng)，通通過絞坡坡道平平臺(類似斜向向電電梯)將橋施工工所所需機(jī)械械、材材料等從從山頂頂絞坡道道平臺臺直接運(yùn)運(yùn)輸?shù)降街鞫崭礁浇牡钠脚_開開到主主墩，起起到一一個核心心運(yùn)輸輸通道的的作用用。圖2、烏江特大大橋橋主橋主墩墩墩2套65t級大型絞絞坡坡道系統(tǒng)統(tǒng)整體體結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計現(xiàn)現(xiàn)場布置置圖烏江特大橋主橋橋橋絞坡道道總體體設(shè)計方方案烏江特特特大橋主主橋絞絞坡道方方案由由絞坡道道基礎(chǔ)礎(chǔ)系統(tǒng)(軌道以下下部部分)、主卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)機(jī)及其系系統(tǒng)，曳曳引制動動器及及其系統(tǒng)統(tǒng)，平平臺車，滑滑輪輪系、鋼鋼絲繩繩、電源源和控控制系統(tǒng)統(tǒng)組成成，卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)為為動力系系統(tǒng)（下下坡時也也起到到制動作作用），曳曳曳引制動動器系系統(tǒng)為1+1安全保護(hù)護(hù)系系統(tǒng)，絞絞坡道道運(yùn)行采采用變變頻設(shè)計計，滿滿載速度度最大大20m/分，空載載最最大速度40m/分，設(shè)計計中中采用方方便操操作的控控制柜柜，在通通視條條件很好好的地地方獨(dú)立立設(shè)計計控制房房控制制運(yùn)行；；烏江左左左岸絞坡坡道(烏江特大大橋橋小里程程主墩墩）：平平臺車車總重65T(其中裝載40t，平臺絞絞車車等自重25t)，坡度34°，提拉距距離112米，提拉拉力34.44T。采用30噸的卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)機(jī)，通過過兩門門連在平平臺車車上的動動滑輪輪，在平平臺車車上產(chǎn)生生最大大60T的提拉力力，以以保證足足夠的的安全系系數(shù)，提提高系統(tǒng)統(tǒng)的耐耐震動和和沖擊擊能力。具具體體情況見見圖33所示：圖3、烏江特大大橋橋主橋小里里里程絞坡坡道總總體設(shè)計計方案案圖烏江右右右岸絞坡坡道(烏江特大大橋橋大里程程主墩墩）：平平臺絞絞車及載載重總總重65T(其中裝載40t，平臺絞絞車車等自重25t)，坡度28°，提拉距距離205米，提拉拉力31T。采用25噸的卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)機(jī)，通過過兩門門連在平平臺車車上的動動滑輪輪，在平平臺車車上產(chǎn)生生最大大50T的提拉力力，以以保證足足夠的的安全系系數(shù)，提提高系統(tǒng)統(tǒng)的耐耐震動和和沖擊擊能力，平平臺臺車的最最終運(yùn)運(yùn)動速度度為每每分鐘20米。具體體總總體施工工方案案見圖4所示：圖4、烏江特大大橋橋主橋大里里里程絞坡坡道總總體設(shè)計計方案案圖烏江特大橋主橋橋橋絞坡道道卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計計方案根據(jù)計計計算，烏烏江特特大橋小小里程程主橋主主墩采采用30t卷揚(yáng)機(jī)，大大大里程主主橋主主墩采用25t卷揚(yáng)機(jī)，其其其工作原原理示示意圖具具體見見圖5所示：動滑輪主卷揚(yáng)機(jī)司機(jī)室電控機(jī)房平臺車動滑輪主卷揚(yáng)機(jī)司機(jī)室電控機(jī)房平臺車圖5、烏江特大大橋橋主橋主墩墩墩卷揚(yáng)機(jī)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計原原理示示意圖通過設(shè)設(shè)設(shè)置動滑滑輪，大大大減輕輕了卷卷揚(yáng)機(jī)的的要求求，而且且整個個運(yùn)動過過程更更平穩(wěn)，盡盡管管提升速速度減減半，但但卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)拉力力減半半，而且且有了了兩門滑滑輪的的使用，也也使使得拉力力的分分布不集集中，有有利于保保持平平臺車的的穩(wěn)定定性。按按照國國標(biāo)GB/TT19555—2008《建筑卷卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)》的的設(shè)計計規(guī)范上上的要要求，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的的卷揚(yáng)機(jī)機(jī)是M4的工作級級別別，而由由于絞絞坡道的的應(yīng)用用是M5或者M(jìn)6的工作級級別別，因此此在需需求是20T的情況下下，我我們選用30T的卷揚(yáng)機(jī)機(jī)來來延長產(chǎn)產(chǎn)品的的總工作作時間間，從而而達(dá)到到提高工工作級級別的效效果。在在鋼絲繩繩的選選擇上，我我們們選用6x366WWS+IIWRR的鋼絲繩繩（瓦瓦林吞-西魯鋼絲絲繩繩），破破斷拉拉力是額額定載載荷的5倍以上，而而而且耐磨磨性能能和壽命命都比比6x37的一般鋼鋼絲絲繩要好好很多多。卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計計算算書具體體見附附件所示示，卷卷揚(yáng)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)情情況具體體見圖圖6所示：圖6、25t和和300t卷揚(yáng)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計圖圖烏江特大橋主橋橋橋絞坡道道曳引引制動器器設(shè)計計方案除主卷卷卷揚(yáng)機(jī)外外，再再配置一一套摩摩擦式雙雙卷筒筒曳引制制動器器作為備備份的的安全制制動系系統(tǒng)，假假如主主卷揚(yáng)機(jī)機(jī)的鋼鋼絲繩不不慎斷斷裂，平平臺車車下滑超超速的的情況下下，曳曳引制動動器介介入工作作，通通過連在在平臺臺車上的的備用用鋼絲繩繩把平平臺車緩緩慢制制動住，具具體體方案原原理示示意見圖圖7所示：曳引制動器平臺車轉(zhuǎn)向滑輪司機(jī)室電控機(jī)房曳引制動器平臺車轉(zhuǎn)向滑輪司機(jī)室電控機(jī)房圖7、烏江特大大橋橋主橋主墩墩墩曳引制制動器器系統(tǒng)設(shè)設(shè)計原原理示意意圖烏江特大橋主橋橋橋絞坡道道平臺臺車設(shè)計計方案案平臺車車車采用箱箱型結(jié)結(jié)構(gòu)，采采用2對輪組，即即即單側(cè)2組，每組2個輪子，一一一共8個輪子。輪輪輪組在輪輪軸向向上有一一定的的轉(zhuǎn)動空空間，可可以小范范圍進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整，以以自動適適應(yīng)軌軌道平面面不平平的情況況，下下側(cè)輪組組適當(dāng)當(dāng)下調(diào)，平平車車后側(cè)斜斜向下下，使整整個平平車在運(yùn)運(yùn)行過過程中重重心適適中，更更趨于于穩(wěn)定。在出廠廠廠前，保保證同同一側(cè)的4個輪子在在一一條直線線上。兩兩側(cè)的輪輪組在在兩條平平行線線上。由于平平平臺車裝裝載貨貨物時，有有時時候會出出現(xiàn)應(yīng)應(yīng)力相對對集中中地情況況（比比如混凝凝土罐罐車），因因此此地板的的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)相對對要排排得密集集一些些，地板板上鋪鋪設(shè)的花花紋鋼鋼板也要要厚一一些，設(shè)設(shè)計厚厚度定為6mm。平車分分塊塊制作與與運(yùn)輸輸，分塊塊之間間采用螺螺栓連連接，在在出場場前必須須在乙乙方工廠廠進(jìn)行行預(yù)裝，保保證證在現(xiàn)場場安裝裝的精度度和速速度。絞絞坡道道平臺車車具體體設(shè)計圖圖見圖圖8所示：圖8、烏江特大大橋橋主橋主墩墩墩大里程程平臺臺車系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計圖圖烏江特大橋主橋橋橋絞坡道道電源源和控制制系統(tǒng)統(tǒng)整個電電電源系統(tǒng)統(tǒng)由變變頻電柜柜和不不間斷電電源組組成：變變頻電電柜主要要用來來給變頻頻電機(jī)機(jī)供電，實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)卷揚(yáng)機(jī)機(jī)的正正反轉(zhuǎn)、調(diào)調(diào)速速、停止止等操操作；不不間斷斷電源則則是在在工地突突然斷斷電的情情況下下（由于于工地地用電情情況的的復(fù)雜性性，這這種情況況是有有可能發(fā)發(fā)生的的），用用來給給整個控控制系系統(tǒng)和剎剎車系系統(tǒng)供電電，保保證整個個系統(tǒng)統(tǒng)緩慢制制動，而而不是掉掉電安安全制動動所產(chǎn)產(chǎn)生的緊緊急制制動。在卷揚(yáng)揚(yáng)揚(yáng)機(jī)的引引出軸軸一側(cè)，安安裝裝一臺DXZ多功能限限位位器，提提供上上限位和和下限限位，當(dāng)當(dāng)控制制系統(tǒng)檢檢測到到限位開開關(guān)啟啟動，開開始進(jìn)進(jìn)入緩慢慢制動動程序。在曳引引引制動器器的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸上，安安裝裝有超速速開關(guān)關(guān)，當(dāng)檢檢測到到超速狀狀態(tài)、超超速開關(guān)關(guān)輸出出信號后后，控控制系統(tǒng)統(tǒng)開始始緩慢制制動曳曳引制動動器。在在曳引制制動器器上還安安裝一一套DXZ多功能限限位位器，在在超過過設(shè)定的的位置置時，限限位器器實(shí)現(xiàn)緊緊急制制動，作作為對對控制系系統(tǒng)工工作異常常的最最終挽救救手段段。烏江特大橋主橋橋橋絞坡道道操控控的便利利性方方面的設(shè)設(shè)計及及措施設(shè)置專門的操控控控臺，通通過按按鈕進(jìn)行行卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)的啟啟動和和正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，通通過飛航航式扳扳手對卷卷揚(yáng)機(jī)機(jī)的牽引引速度度進(jìn)行無無級調(diào)調(diào)控。這這個操操控臺可可以放放在視野野條件件好的獨(dú)獨(dú)立司司機(jī)室，也也可可以和電電控機(jī)機(jī)房放在在一起起；曳引制動器結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)簡單，由由控控制系統(tǒng)統(tǒng)自動動操縱，無無需需人工干干預(yù)；；平臺車結(jié)構(gòu)簡單單單，安全全可靠靠；卷揚(yáng)機(jī)有限位控控控制，平平臺車車的停止止位置置固定，不不存存在人為為控制制的偏差差，而而且提高高了運(yùn)運(yùn)行的效效率；；在進(jìn)入上下貨碼碼碼頭后，由由碼碼頭上提提供可可以翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的搭搭板，架架設(shè)在在平臺車車和碼碼頭間的的間隙隙上，方方便裝裝卸貨物物，以以及車輛輛上下下，同時時減小小平臺車車的震震動問題題。為在了解現(xiàn)場狀狀狀態(tài)的情情況下下進(jìn)行安安全操操作，每每套系系統(tǒng)配備備一套套遙控器器，操操作人員員可以以不受地地域的的限制，在在肉肉眼可見見的情情況下操操作絞絞坡道系系統(tǒng)的的運(yùn)轉(zhuǎn)。烏江特大橋主橋橋橋絞坡道道系統(tǒng)統(tǒng)安全性性的設(shè)設(shè)計及措措施卷揚(yáng)機(jī)為冗余設(shè)設(shè)設(shè)計，動動態(tài)承承載能力力超過過標(biāo)準(zhǔn)載載荷的的50%，實(shí)際靜靜態(tài)態(tài)承載力力超過過標(biāo)準(zhǔn)載載荷的的60%。在電動機(jī)旁邊設(shè)設(shè)設(shè)置液壓壓鼓式式制動器器，制制動力矩矩為按按額定載載荷計計算的靜靜力矩矩的1.5倍以上，在在在制動器器失效效的情況況下，依依然提供供額定定的制動動力。在滾筒邊上設(shè)置置置液壓盤盤式制制動器，一一是是起安全全保護(hù)護(hù)作用，二二是是防止制制動器器的單點(diǎn)點(diǎn)失效效，這個個液壓壓盤式制制動器器和曳引引制動動器使用用的是是同一類類型，可可以共享享同一一個液壓壓泵站站，滾筒筒邊上上的液壓壓盤式式制動器器，制制動力矩矩是額額定載荷荷的1.2倍，以保保證證在獨(dú)立立工作作時，也也能完完全滿足足制動動性能要要求。在平臺車進(jìn)碼頭頭頭時，首首先由由變頻控控制器器降低工工作頻頻率，把把速度度逐漸降降下來來，同時時液壓壓盤式制制動器器和液壓壓鼓式式制動器器按照照一定的的順序序進(jìn)行制制動，最最終在限限位開開關(guān)啟動動后，電電動機(jī)斷斷電，制制動器剎剎緊。制動器都是失效效效安全制制動器器，即在在掉電電或者故故障時時處于制制動狀狀態(tài)。卷揚(yáng)機(jī)的制動系系系統(tǒng)由一一套獨(dú)獨(dú)立的控控制系系統(tǒng)控制制，并并且有備備份電電源，即即使外外界電源源發(fā)生生故障時時，也也能保證證緩慢慢的制動動停車車。對電動機(jī)的工作作作狀態(tài)進(jìn)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)視，防防止電電動機(jī)過過載情情況的發(fā)發(fā)生，當(dāng)當(dāng)出現(xiàn)超超載時時自動報報警。設(shè)置限位開關(guān)，控控制平臺車的的起停位置，超超出位置后，自自動停車。在卷揚(yáng)機(jī)上增加加加一套排排繩器器，在卷卷揚(yáng)機(jī)機(jī)前方20米處增加加一一個鋼絲絲繩托托繩輪，這這樣樣一方面面鋼絲絲繩的有有序排排列，不不產(chǎn)生生相互摩摩擦，從從而延長長了鋼鋼絲繩的的使用用壽命，另另一一方面，托托繩繩輪的使使用，使使得牽引引力始始終在軌軌道的的中間平平面內(nèi)內(nèi)，不會會讓平平臺車產(chǎn)產(chǎn)生側(cè)側(cè)向的分分力；；采用2對載重輪輪組的的設(shè)計，使使使得軌