多跨索道

《林学名词》第二版。 2100433B

由两个以上支架组成的索道系统。

矢跨比要点

根据索道桥的通行标准，采用几何非线性有限元方法，借助 ANSYS 软件分析大矢跨比车行索道桥静力特性，对比并考察了其施工可行性与结构经济性．结果表明大矢跨比索道桥的所有结构行为参数都达到常规索道桥的技术要求； 所有构件的安装具有可施工性； 结构的经济性优势显著，该结构可行性好．

车行索道桥属于简易柔性悬索桥的桥梁大类． 这种桥梁主索的矢跨比必须小于 1 /35，以满足跨端行车的要求． 因此桥梁主索的恒载拉力占总设计拉力的比重往往很大，致使索材的利用效率较低．为了降低主索的拉力，加大桥梁主索的矢跨比，使之大于 1 /35； 同时，缩短桥跨两端八字形横梁的吊臂高度，凭借稳定索把桥面索吊起，达到改善桥头纵坡的目的．在此，把主索矢跨比大于 1 /35 的索道桥称为大矢跨比索道桥。

矢跨比成桥状态恒载作用下的找形分析

采用 upgeom 命令将求得的节点位移值叠加到找形起始有限元模型的各节点上，更新模型后便得到成桥状态恒载作用下桥梁平衡状态的几何形状，此时，纵向桥面索为一条平顺的曲线． 19#( 19‘’#) 横梁至右( 左) 跨端区间的桥面索也由起始位形的折线变为平滑曲线； 在横桥向，每道桥面板和横梁的水平段的各相邻节点的竖向相对变位小于1mm．找形分析得到的桥面索线形满足索道桥桥面的行车要求．

由理想柔性索几何线形的悬链线解析公式可知，在成桥状态恒载基本不变的情况下，主索跨径所对应的等代简支梁跨中弯矩也不变，这时主索的水平索力决定其跨中矢高； 而不同的主索水平索力又对应于索单元不同的初应力值． 因此，不同横梁位置所对应的等代简支梁的跨中弯矩相近，同时在找形分析时索单元所设置的初应力值也相同，那么最终得到的索道桥成桥平衡态的跨中矢跨比也会很接近． 这为索结构找形分析时索单元初应变的合理选择提供了判据．

矢跨比结论

首先拟定了大矢跨比索道桥的结构方案，并分析了它的静力特性．最后通过对比，考察了其施工可行性与经济性．

( 1) 大矢跨比索道桥力学行为的空间效应更加显著． 用于传统索道桥结构分析的平面解析法不宜用于这种结构的内力分析．只有采用能考虑到结构构件空间效应的几何非线性有限元法对其做精细分析，才能正确把握其力学特性．

( 2) 缩短索道桥跨端附近横梁的吊臂长度能改善桥头纵坡，但改善幅度有限．因受跨端桥面纵坡的限制，索道桥的主索跨中矢跨比很难达到常规公路悬索桥的主索矢跨比．

( 3) 大矢跨比索道桥的结构行为参数达到常规索道桥的技术要求； 其所有构件的安装完全可采用现有的常规施工技术来实现，具有可施工性； 并且该结构的经济性优势显著．由此可知该结构形式是完全可行的．

集材索道类型很多，结构各异。根据有无中间支架分单跨和多跨索道；根据木材移动的动力分重力和动力索道；根据承载索的工作状态分承载索固定式、松紧式、运行式索道和循环式曲线索道；根据集运原木、原条或伐倒木的悬吊状态分全悬式和半悬式索道。

集材架空索道一般是在两根集材杆（活立木、工支架或伐根）上架设一条承载索，上面悬挂跑车，绞盘机通过一套钢索导绕系统进行木材的小集中（收集索道两侧各70米以内的木材）、起吊和集运（见图）。如两集材杆间的距离(称跨度)较大而地形又比较复杂时,在两杆间的适当地点布置中间支架,其上挂一钢丝绳，用悬挂中间支架钢丝绳上的鞍座把承载索吊起。如索道线路通直时，用直线鞍座。如线路需要拐弯时，用转向鞍座。集材架空索道由不同的机械、材料和机具组合而成。它们的选择主要根据索道的运载量和林区条件（地形、地势和林分）来决定。中国根据运载量确定的索道设备有0.8、1.5、3和6吨4个系列。 　集材架空索道属于固定或半固定式设备，作业期限较短，需要经常转移，致使在索道作业成本中，安装费用占去了25～50%。为了压缩安装工时，采用以细绳拉粗绳的机械铺索法，以钩环代替索卡的固索法等。发展趋势是加大伐区道路网密度，缩短集材距离，采用单跨、带钢架杆的行走式绞盘机、遥控跑车和无线通讯等，缩短安装工时。2100433B

客运索道支架的形式如图1所示。大型货运索道支架也可参考其中形式。对于吊椅式或2～6人吊篮式多采用图1中(a)或(b)的型式，大型索道采用图1中(c)的型式。

根据GBl2352-2007的规定，客运索道支架不宜采用钢筋混凝土结构，不允许采用木支架，不得采用绷绳拉紧型式的支架。采用开口型钢材，壁厚不得小于5 mm，采用闭口型钢材，壁厚不得小于2.5 mm，且内壁应防锈。支架金属材料的破断安全系数不得小于3，同时应考虑疲劳强度。支架及鞍座不应限制车辆的纵向和横向摆动的自由度。

支架由型钢焊制，要求轻巧、精确，搬运方便、拆卸容易，施工简单，支架应在托、压索轮外侧安装捕索器和保护开关，在横担上设挡臂，一旦钢索脱落，可以捕捉和承托运载索；支架还必须安装吊架以方便、省力地安装运载索；支架应设爬梯以及与索道倾角一致的工作平台；支架重车侧安装4轮制托、压索轮，轻车侧为2轮制；支架基础优先采用体积较小的短柱式钢筋混凝土基础，岩石区可采用梁式或锚杆式基础，以降低造价。支架基础的抗滑移、抗倾覆、抗扭转安全系数均应大于1.5。