森林工程+林业架空索道+设计规范.docx

ICS 65020P 86LY中华人民共和国林业行业标准LYT 10562012代替LY 10561991森林工程 林业架空索道 设计规范Forest engineering-Forestry aerial ropeway-Design specification2012-02-23发布2012-07-01实施国家林业局发布LYT 10562012刖昌 本标准按照GBT 112009给出的规则起草。本标准代替LY 1056-1991林业架空索道设计规范，与LY 1056199l相比，主要变化如下：将标准名称“林业架空索道设计规范”修改为“森林工程林业架空索道设计规范”；修改了范围的内容(见第1章，1991年版第1章)；修改了规范性引用文件(见第2章，1991年版第2章)；增加了。跨距、无荷中挠系数和安全靠贴系数”等的术语和定义，删除了“临界悬垂曲线、钢丝极限强度”等的术语和定义(见第2章，1991年版第2章)修改了承载索设计计算的内容(见83，1991年版73)；增加了“索道线路侧型设计”的内容(见84)；增加了“确定集材方式方法”的内容(见85)；修改了“工作索的计算及绞盘机的实际功率验算”的内容(见86和87，1991年版第8章)；修改了原附录A和附录B的部分内容(见附录A和附录B，1991年版附录A和附录B)删除了附录C附录F(1991年版附录C附录F)。 本标准由全国森林工程标准化技术委员会(sAcTc 362)提出并归口。 本标准负责起草单位：福建农林大学。本标准参加起草单位：国家林业局哈尔滨林业机械研究所、东北林业大学、中南林业科技大学。 本标准主要起草人：周新年、马志远、张正雄、董希斌、王忠伟、郑丽凤、沈蝾枫、杨雪峰、巫志龙、周成军。本标准于1991年8月首次发布，本次为第一次修订。LYT 10562012森林工程 林业架空索道设计规范1范围 本标准规定了林业架空索道设计的术语和定义、设计总则、索道线路布设、索道设备选设、索道线路勘测设计和索道设计。 本标准适用于林业集材、运材和装卸等不同作业用途的林业架空索道的设计，货运架空索道设计亦可参考使用。2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBT 9075索道用钢丝绳检验和报废规范 GBT 20118一般用途钢丝绳GB 50127架空索道工程技术规范3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。31跨距span相邻支架间或站房与相邻支架间的水平距离。32弦倾角 chord inclination悬索支点间连线(弦线)与水平线所构成的夹角(锐角)。33无荷中挠系数non-interference coefficient of the sag无荷中央挠度与水平跨距的比值称为悬索的无荷中央挠度系数，简称无荷中挠系数。34升角ascending angle of carriage跑车的车轮与悬索接触点的切线与水平线之间的夹角。35弯折角deflection angle。of chord支架处相邻两跨弦线所构成的夹角，即任意一跨的弦线与相邻跨弦线的延长线之问的夹角(锐角)。36弯挠角blending angle of cable around the saddle承载索的悬垂睡线在支架鞍座左右两侧的切线与水平线问所形成的方向角的代数和，即前一跨瞳 线在支点处切线与后一跨挠度曲线在同一支点处切线延长线的夹角(锐角)。1LYT 1056201237安全靠贴系数coefficient of security adherence在凹型支架处的承载索不飘离鞍座，承载索自重所产生的向下支承力与由于承载索弯曲而引起的 脱出力的比值。38安装拉力installation tension张紧承载索时的悬索拉力。4设计总则41在选用索道方案时，应根据木材资源、地形、经济和技术等情况进行可行性研究，力求索道线路通 过木材资源集中的商品林伐区，以求得最佳效益。42在进行索道线路工程设计和设备选型时，应遵循安全可靠、经济合理、技术先进、维修方便等原则。43索道线路的起、终点选择，应符合伐区工艺设计及索道的有关要求，使索道功耗得到最大限度的 发挥。44索道设计一般不采用极限值，如需采用时，应进行技术经济论证。索道的勘溅设计、安装架设及验 收应按规定的程序进行。45严格遵循森林采伐更新有关规定，做到有利于森林更新，有利于木材生产，有剥于经济效益提高，最大限度减少对森林生态系统的破坏。46充分利用和发挥现有的设备能力，采用适宜的索道索系，提高工效，降低成本。注：常用的索道索系类型反应用条件参见附录A。5索道线路布设51索道线路布设的原则 索道线路布设遵循以下原则：a)线路应尽可能通过伐区木材最集中的地方，以提高索道生产效率；b)应尽可能选择直线线路，只有在不可避免时才设置转弯，但每个转弯水平转角应不超过20。 为宜；c)线路的起终点之间的平均坡度应控制在7。2r的范围内，并应尽可能按11。17。设计。52 中间支架和起终点锚桩的要求 中间支架和起终点锚桩遵循如下要求：a)中间支架的位置，应按间距300 m500 m分布，并尽量做到各跨距均等；b)起终点锚桩和中间支架，应尽可能选择和利用径粗、根深的活立木，如无活立术可利用时，起终 点可采用人工埋桩(立桩或卧桩)，中间支架也可采用人工支架。起、终点应选健壮话立木且其 直径应满足D50 CIII，中间支架立木直径应满足D40 cm，建议选松木、术荷，不应选杆粗大 根系浅的杉木、柯木等。53集材索道线路布设的要求 集材索道线路布设的基本要求如下：a)可能吸引的木材量应在200 m3以上b)木材出材萤应在60 m3hm2以上；c)线路应通过木材分布的中心I2LYT 10562012 d)单侧横向集材平均距离不应超过80 m。54卸材场(山上楞场)的选设卸材场(山上楞场)位置应选设在对环境影响较小且较宽敞的平坦处，并能堆放一定数量的木材。 索道绞盘机的安装位置应选设在地势稍高、地基坚实、能最大范围通视索道全线、地形开阔与安全的地 方，并与承载索成一定的夹角，距承载索应大于30 m。55弦倾角551全悬集材索道的弦倾角宜为15。30。，保证自滑的最小弦倾角为104，最大弦倾角不宜超过35。 双向牵引时，弦倾角宜为o。30。552保证自滑的适宜弦倾角应根据索道线路的长度选择。绞盘机安装在山下的增力式全悬集材索 道的适宜弦倾角范围，按表1进行选择。表1适宜弦倾角范围线路长度 弦倾角(。)300 10204,00 1322500 1424600 1626700 1728553半悬集材索道的弦倾角宜为8。15。，必要时弦倾角可增加到25。56长度和跨距 全悬集材索道的适宜起重量、长度、跨距、坡度和跑车运行速度应符合表2的规定。表2林业架空索道的基本参数起重量 长度 跨距 坡度 跑车运行速度 型式mm(。)04 300 300 2008500 40 集材索道 1530500301 00060600，12 000500 30 120，204运材索道 1 00008500 20 40152 0003030装车索道 200 200 10 2060LYT 1056201257布线的类型及要求571按地形布线57，11顺沟布线 在架设距离长、木材收集量大且要求横向收集木材容易的情况下，宜选择顺沟布线。5712顺山布线(即垂直等高线布设) 当布设单跨索道且索道距离较长、又需满足索道线路的侧型设计要求时，宜选择顺山布线。5713横跨沟谷布线当公路、集材道为山脊线或傍山线时，且要求收集位于公路或集材道下方及沟谷木材的情况下，宜 选择横跨沟谷布线。5714斜山或横山布线 当无法顺山布线时，可选择斜山布线；当运材索道需横向收集木材时，则可选择横山布线。572按伐区格局布线5721树枝形布线 对于索道作业面积较大的伐区，可结合地形情况，选择树枝形布线。5722等间距带形布线 对于多数为单跨距索道且要求采伐带与保留带等宽的情况，可选择等间距带形布线。5723扇形布线当条件受限制且索道动力设备设在山下，山下支点不能动、需移动山上支点作扇形集材时，则宜选 择扇形布线。注：特别是简易拖集式索道或松紧式索道常采用此种布线。5724环形布线 间伐材集运且索道为单循环式索系时，宜选择环形布线。6索道设备的选设61钢丝绳611钢丝绳的选择 选择钢丝绳时应遵循如下原则：a)承载索宜选用外粗式同向捻的钢丝绳； b)开式牵引索宜选用双绕式交互捻的钢丝绳 c)闭式牵引索宜选用双绕式同向捻的钢丝绳 d)起重索宜选用双绕式交互捻的钢丝绳。4LYT 10562012612索道用钢丝绳检验和报废 索道用钢丝绳的检验和报废，应按GBT 9075的要求执行。62承载索的支承及固缩设备621支承设备6211承载索的直线鞍座，其索槽的竖曲线半径应为承载索直径的70倍80倍。6212承载索的转弯鞍座，其平曲线半径应控制在2 000 mm3 000 mm。转弯鞍座的规格可参照 附录B。6213承载索的三角托索滑车规格可参照表3进行选用。 表3承载索的三角托索滑车规格额定负载量 承载索直径 轮径 质量kNmm kg150 2024180 29200 2428200 46250 2832260 68300 3236300 92622固结设备 承载索的圊结设备有卡子、绳夹板和复式滑车。卡子数量及其间距参照表4。绳夹板由中问有槽的铁板组成。应通过lo个20个螺栓拧紧将承载索夹住。张紧承载索的复式滑车基本参数参照表5。 张紧承载索时还应选用适宜的承载索固定夹板。表4卡子数及其间距的推荐值锕丝绳直径 卡子数 卡子间距78 2 609lO370111239013184 11020225 1S02428620030367 30038468350LYT 10562012表5复式滑车的基本参数规定轮槽底径D 铡丝绳直径d额定负载量型号 猾轮散kN上列下列 适用 最大HF 3030lZ13511 125HF 50 5013135 11 125HFi00|0023 150 1151l 125HF 200 200 23185135125 155HF 300 30023210 165155 185注：HF复式滑车。63工作索的承托及导向设备631在大跨距索道线路中的牵引索触地区段，应设置承托滑车(燕翅滑车)。632索道线路中的牵引索和回空索的转向处，应设置导向滑车，其基本参数和尺寸宜按表6选用。 表6导向滑车的基本参数和尺寸钢丝绳直径d额定负载量 轮槽底径DkN适用 最大5 8562 77 i0115 77 1120135 11 1430165 125 15540 182 14 1750195 155 18560210 172064集材索道跑车641集材索道跑车的走行轮 集材索道跑车的走行轮宜采用组装式结构，其轮壳的材质宜用铸铁，在轮槽内宜镶一个耐磨性高的优质钢箍。钢箍磨损其20厚度后应更换。如选择采用整体式结构走行轮，则其材质应具备韧性好、耐磨的特性，宜采用优质碳素结构钢 (45号钢)或铸钢(zG45)。轮槽的硬度为32 HRC40 HRC。走行轮的规格宜符合表7的规定范围。6LYT 10562012 表7走行轮规格单位为毫米走行轮 承载索直径轮槽底直径 轮轴径15522o 10011511513025O310 2530642集材索道跑车的选择6，421全悬增力式跑车坡度在12。以上，集材距离在1 000 m以下的伐区，宜选用全悬增力式跑车进行皆伐集材。6422半悬增力式跑车坡度在10。以下，集材距离在1 000 m以下的伐区，宜选用半悬增力式跑车进行皆伐集材。6423直角全悬增力式跑车坡度在15。以上，集材距离在800 i11以下的伐区，宜选用直角全悬增力式跑车进行皆伐集材。6424承载索运行式跑车除迭坎及陡螭地形的伐区外，集材距离在300 ITI左右的伐区，宜选用承载索运行式跑车进行半悬 集材。64，25单索循环式跑车 对于人工林问伐材集材作业区，宜选用单索循环式(亦称曲折式)跑车进行集耪。65运材索道跑车651运材索道跑车的运行速度 运材索道跑车的运行速度应符合表2的规定。652造树索道跑率类型及选用条件6521强制式握索器跑车 强制式握索器跑车按如下情况进行选择：a)楔式握索器跑车，其楔子的锥度应为1：85，且：1)线路坡度在20。以下的情况，宜选择楔式自动握索跑车；2)线路坡度为zo。30。的情况，宜选择手动打楔握索跑车。b)螺旋式握索器跑车：1)线路坡度在20。以下的情况，宜选择靠重锤自动握索的跑车2)线路坡度在20。30。的情况，宜选择手动拧紧握索的跑车。6522重力式握索器跑车 重力式握索跑车按如下情况进行选择l一T 10562012a)线路坡度在8。-184的情况，宜选择铁环式握索器跑车；b)线路坡度在8。以下的情况，宜选择猪尾钩式或钳式握索器跑车。6523联合式握索器跑车 线路坡度在30。以下的索道运材，宜选择联合式握索器跑车。66绞盘机661绞盘机的选用原则 选用绞盘机时，应遵守下列要求：a)基本性能参数应满足工作要求，优先选用以柴油机为动力的绞盘机；b)安全防护装置应齐全有效。662绞盘机的设置安装要求 绞盘机的设置安装应满足如下要求，且应将其在相关文件中注明：a)绞盘机用钢丝绳应符合GBT 20118的规定。b)绞盘机使用的滑车，起重吊钩等辅助设备应为合格品，基本性能应满足工作要求。c)索道绞盘机与承载索的水平距离应不小于30 m，装车绞盘机与固定装车架抒的侧向距离应不 小于25 m。d)固定绞盘机时，其底座四角应由能承受工作负荷的锚固绳紧固。前、后锚固绳与绞盘机纵向中 心线夹角应分别约为45。和30。，并应使锚固绳与绞盘机底座平面构成俯角。e)绞盘机及滑车所用的锚固绳、人工锚桩、伐根或立木等应牢固可靠，能满足工作负荷要求。f)绞盘机的位置设置应使其钢丝绳伸出方向与卷筒中心线垂直，其导向滑车应安装在绞盘机卷 筒的垂直平分面上，导向滑车高度一般不应超过卷筒高度，导向滑车与绞盘机卷筒之间的距离 应大于卷筒长度的20倍。g)应根据需要设置绞盘机操纵室，操纵室应具有良好的视野和足够的操作空间。h)对于电动绞盘机，使用单位应对电动绞盘机采取良好接地和防护措施，在紧急情况下应能迅速 切断电源安全停车。电气设备应装设防雨罩。电缆线应放置于安全可靠地点。i)绞盘机安装必须有专业技术人员现场指挥，安装后需经安全、生产和技术等部门有关人员验收 合格后，方可投入使用。7索道线路勘测设计71原则 除应符合索道线路布设的有关要求外，还应遵守下列原则：a)应依伐区工艺设计所标定的索道线路走向，到现场进行踏查核对，定出合理的索道线路和承载 索的起、终点及固定锚桩；b)山下终点应设在逆坡山岗的活立木(桩)上或山下高大的活立木(桩)上，以末卸车、归堆和装车 作业时所需的净空高度。72索道线路距离测量精度的要求 索道线路距离测量精度应满足：a)线路距离500 m以上，测量精度应为i2008LYT 10562012 b)线路距离500 m以下，测量精度应为1500。73索道勘测设幸的主要内容索道勘测设计的主要内容包括：a)线路中线纵断测量，测定线路中线各点的距离和商程，对地形变化大的变玻点和预设支架点应 加桩测定；b)支架位置的横断测量，测定支架立木的位置和支点高度； c)对于山上和山下装车的卸车场地进行一般地形测量； d)对支架、起始点立木进行调查，记录立木的树高、径级和树种； e)对支点绷索立木的位置、树种及径级进行记录；f)如果是人工埋桩时，应对埋桩点进行地质土壤调查；g)测量外业完成后，应绘制线路纵断面图和平面图，以及卸车场地形图。8索道设计81设计计算跨的确定811多跨索道设计计算跨的判断，应符合表8的规定。判断出设计计算跨后，对该跨的承载索的各 技术参数进行设计计算。表8判断设计计算跨 单位为米设计计算跨 最大跨的所在跨最大弦倾角的所在跨 LM500L20 L20LM500L10 L05 m。843为力求索道线形平顺，索道线路侧型中的弯折角和弯挠角应符合以下要求： a)弯折角的正切值应保证tanc?一28； b)弯挠角的正切值应保证：集材索道ta印一1035，运材索道ta印一1031。844凹形线路校核承载索在鞍座处的安全靠贴系数K应符合以下要求；集材索道时应有K105； 运材索道时应有K12。845当弯折角6o时，索道纵断面呈凸形，只需检查承载索的弯挠角p大小；当60时，索道纵断 面呈凹形，只需检查承载索在鞍座处的安全靠贴系数K。85确定集材方式方法全悬空集材时，若要使跑车能在自重作用下下滑，应保证设计荷重P10 kN。全悬索道应保证不10LYT 10562012 使跑车所吊运木捆碰地，木捆的最低点与地面的净空高C，o5“；当索道跨越公路、铁路、农田或建筑物时，索道重物的净空赢C、4 m。确定索道集材方式方法，应满足表9规定。表9确定集材方式方法单位为米 净空高 重新设计计算 半悬伐倒木集材全悬原木集材 伐倒木或原条集材clo5H-t33Hv7 7HY12 HY12 cl4 HY105 105HY155HY155洼：H，为地面可疑点至有荷线形的垂直匝离。86工作索的计算861开式牵引工作索的计算8611起重索安全系数的确定 起重索安全系数Nz应满足式(5)要求。N：=孕4式中： Nz起重索安全系数； 丁P。牵引索的破断拉力，单位为牛顿(N)； T。提升木捆时起重索的拉力，单位为牛顿(N)。8612牵引索安全系数的确定 牵引索安全系数N。应满足式(6)要求。N371 pq35式中： N。牵引索安全系数； TPq牵引索的破断拉力，单位为牛顿(N)； 丁z跑车运行时牵引索的拉力，单位为牛顿(N)。862闭式牵引工作索的计算 闭式牵引索安全系数N。应满足式(7)要求。N一；旦4maz式中： M闭式牵引索安全系数； n闭合牵引索的破断拉力，单位为牛顿(N)；L。一牵引索起重与牵引时可能出现的最大拉力，单位为牛顿(N)。87绞盘机的实际功率验算 绞盘机所需实际功率Nx的校核按式(8)进行计算。LYT 10562012Nx一旦103叩1啦式中： N；绞盘机所需实际功率，单位为千瓦(kw)； F缠绕在绞盘机主卷筒中层上的工作索的最大牵引力，单位为牛顿(N)，疋与L中选较大值作为F； v缠绕在绞盘机主卷筒中层上的工作索的牵引速度，单位为米每秒(ms)； 玑绞盘机从发动机输出轴至卷筒轴之间的总传动效率，取_。一o6o7；_：内燃机高山功率效率，海拔每升高1 000 113，柴油机功率降幅为10，取。一09；汽油机 功率降幅为1520，取日z一08O85。LYT 10562012 附录A(资料性附录) 林业架空索道常用索道索系特点及应用条件表A1 林业架空索道常用索道索系特点及应用条件类型 索系示意图 索道组成 适用条件 特点集材 露 一条回空索，起重索1架设容易操作简单； 一条两端固定的承适于线路坡度在2不需止动器， 载索，一条起重索和12。以上的皆伐伐区全 可在任一点落钩；悬集材。跨距在3不需人工拖mll 一端固定在上支点，索道 1 000 nl以内，双向牵 钶刊集材点； 另一端绕过跑车上的引时，适宜坡度为4起重索磨损上L起重滑车后，绕在起0。30。较大；重卷筒上5增加起重力2倍1架设、拆转集材 髫一端固定在跑车上， 一条两端固定的承容易；载索，一条起重索和适于线路坡度在2拖集量大，卸 一条回空索，起重索o。15。，集材距离在材方便；24 m以内，横向收集800索道3运行中木材另一端绕过跑车上的距离50 m，可进行逆上下浮动； 起重滑轮后，绕在起 坡集材4下坡集材时， 重卷筒上集材 翻牵引卷简耗功大一条可以起落的承1安装、拆转 载索，一条回空索。适于线路坡度在 容易；、k矿一 材，张紧承载索便可300m以内3集小径木效71 放松承载索可以挂木So30。集