懸索橋是一種中間無墩(支架)的橋。由兩排等距離吊桿(索)將橋體懸掛在縱向布置的兩股(束)鋼繩之上,鋼繩則繞過兩端門形索塔頂部錨固到地面。橋體本身可以是剛性或半剛性結構。作為懸掛輸送機的懸索橋,其寬度小、荷載輕,僅具有支撐設備跨越局部障礙的功能,稱為懸索式棧橋。
2001年,我們在由我院總承包的拉法基都江堰水泥廠石灰石礦山工程中成功地設計建造了一座帶式輸送機線路懸索式棧橋,至今使用情況良好。
2、面對地質災害
都江堰水泥廠石灰石礦山外部運輸系統主要由3條帶式輸送機組成,其中2號輸送機線路樁號0+678.357至0+770.312區間穿越50余m寬的滑坡。該段皮帶廊原設計為腹管式鋼構桁架和樁基支架,其中有5個支架處于滑坡體中,跨度9m。運輸系統于2001年7月工程竣工后進人試運。2002年雨季,滑坡體在雨水浸泡和沖刷下發生移動,皮帶廊支架基礎順坡漂移,輸送機中線嚴重變形,運輸作業被迫停止。
經地質部門重新鉆孔探查,孔深20余m仍不見基巖或老土地層。本院駐都江堰礦山工程經理部研究認為在該地段重建支架的希望渺茫。決定建設一座懸索式棧橋跨越滑坡體地段,該地段皮帶線路水平,條件適合而且是唯一可行的解決方案。
由于時間緊迫,本院過去尚無先例,工程經理部擬委托某公路部門進行設計承建,但因報價太高而無法接受。環境和形勢的威逼使人們無暇顧及背水一戰的風險,卻好在天時地利人和。經理部上下各司其職,齊心協力,在水電十局機修廠的支持和協助下,圓滿完成任務,避免了更大的損失。改造工程總投資約70萬元人民幣,從設計到建成只花了3個月多一點時間。
當各吊點裝置基本調整到位,該機段下部原支架連接處被脫開時,偏斜的皮帶機中線迅速回正。經細致的調校,皮帶機段被整體懸吊在鋼索之上且平直如初。輸送系統于是恢復了正常運行。
3、布置方案
(1)橋體:該段皮帶廊有79m為腹管式桁架結構,16m為地面結構。本方案在架空段利用原桁架,在廊底按等間距布置橫梁及懸掛件;地面段則先將獨立的中間架支腿底部連為一體,并在中間架上布置懸掛件,見圖1。
(2)懸索:雙索懸掛。
(3)主索錨固:終端套筒,合金澆注錨固,螺桿調整。
(4)吊具:由吊座、可調式吊桿、繩夾等組成。其中架空段吊座位于廊底橫粱兩端,;地面段吊座位于皮帶機中間架槽鋼的腰上。
(5)索塔:鋼筋混凝土結構索塔2座,頂部安裝鋼板焊接鞍座。
(6)錨墩:4座。鋼筋混凝土結構。
4設計特征
總長度:95m.其中15.8m地面廊,其余79m為架空廊。
主跨度:L=66m
索距:3.40m。
皮帶廊寬:3.0m;
吊點橫距:架空段3.40m,地面段1.35m;
廊底橫梁間距(吊掛間距):3.Om。
主索:
型號36ZAB6x19W+IWR167022770.5GB8918-88
單側主索初拉力:272.6kN;
單側主索最大拉力:330.2kN;
安全系數:2.5:
鞍座:鋼制組合式,曲率半徑:1.0m。