藤子溝電站拱壩纜機布置與改造規(guī)劃
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摘 要：藤子溝纜機使用原東風(fēng)電站的“一主二副”輻射式纜索起重機，根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行重新布置與改造計算，最終確定纜機布置高程、輻射范圍以及主索形式、垂度等參數(shù)。
關(guān)鍵詞：纜機；布置；改造；藤子溝電站
1 概述
藤子溝水電站工程位于重慶市石柱縣境內(nèi)的龍河上游河段，大壩體形采用橢圓形雙曲拱壩，壩頂高程777.0m，頂拱中心角90.347°，拱冠梁底寬20.01m，厚高比0.171，壩頂最小寬度 5.0m，最大壩高127m，壩頂長339.475m(頂拱中心線弧長) ，共分為18個壩段。
根據(jù)現(xiàn)場地形條件，以及施工單位現(xiàn)有的設(shè)備，壩體混凝土澆筑垂直運輸采用輻射式纜索起重機再配合吊罐。
藤子溝纜機是由原東風(fēng)電站的輻射式纜索起重機經(jīng)檢修、改造后再次使用。
東風(fēng)纜機為“一主二副”型式20t輻射式纜機，由原水利電力部杭州機械設(shè)計研究所設(shè)計，夾江水工機械廠制造。原設(shè)計跨度為500m，在東風(fēng)電站的實際使用跨距為308m，主要技術(shù)特性：
(1)纜機包括固定塔（主塔）一座和弧形軌道上移動的活動塔（副塔）兩座�；顒痈彼�15m，比固定塔高3m，兩活動塔在同一軌道上行走，行走范圍為20º+12.5º。
(2)在主塔頭下部有24m×15m的機房，勵磁機組裝置放于機房一側(cè)的機組房內(nèi)（10m×9m），機組房上部為電氣房（12m×9m）。
(3)主要技術(shù)特性
跨度：308m（設(shè)計跨度500m）；最大起重：20t；
設(shè)計行走軌道長度：240m；最大輪壓：50t；
空載及滿載包絡(luò)線：跨中垂度5%，滿載時15.4m，空載時12.926m；
工作跨度：滿載時距活動塔31m開始～266m終止（即距固定塔42m）；空載時距活動塔10.575m開始～298m終止（即距固定塔10m）。
(4)與纜機配套的HGY6型液壓蓄能砼吊罐的性能參數(shù)
容積：實容積6m3，幾何容積7.5m3；
工作壓力：空載時1Mpa，滿載時8Mpa；
自重：4.2t；外形尺寸（長×寬×高）：2295mm×2295mm×3250mm；
加纜機橫梁板，罐體起吊高度為5670mm。
2 纜機布置規(guī)劃
2.1承載索支點計算確定
在不改變東風(fēng)纜機性能參數(shù)的情況下，進行藤子溝纜機主、副塔承載索支點標(biāo)高確定計算，計算簡圖如下：
計算步驟：
（1）主、副塔承載索支點水平間距稱為跨距L，該值先應(yīng)在平面布置圖上以覆蓋大壩砼為主初步確定，經(jīng)過計算校核是否合理，兼顧實際地形條件與纜機修建工程量；
（2）主索與吊罐底面最小高差i，該值查機械參照表得出，i=15m；
（3）吊罐到壩頂?shù)陌踩嚯xk的取值一般不宜小于跨距的1%，同時考慮壩頂閘房5m的高度；
（3）夸中最大垂距Smax一般取跨距的5%，
（4）主、副塔承載索支點高差Δh取值一般為跨距的1%。根據(jù)東風(fēng)纜機原設(shè)計資料確定，承載索支點高差Δh=3m，固定塔承載索支點距機房底面34m，活動塔承載索支點距軌道頂面高程15m。
（5）兩支點連線中心點至壩頂高程的高差：
Z=Smax+i+k
（6）兩塔主索承載支點高程：
Gao活承=壩頂高程+Z+Δh/2
Gao固承=壩頂高程+Z-Δh/2
（7）纜機平臺高程
活動塔軌道頂面高程= Gao活承-15
固定塔機房底面高程= Gao固承-34
（8）工作區(qū)域
國產(chǎn)纜機現(xiàn)都規(guī)定兩側(cè)非正常工作區(qū)為跨距的1/10。
2.2布置方案確定
藤子溝纜機布置應(yīng)以滿足拱壩混凝土施工為主，兼顧砼拌和、運輸系統(tǒng)位置，以及實際地形條件、纜機修建工程量等多方面因素。
拱壩左右壩肩以上山體邊坡地形情況為左岸邊坡平緩呈階地，右岸邊坡是陡峭懸崖，另外砼拌和系統(tǒng)、運料及受料線路均設(shè)在左岸，于是將固定塔設(shè)在右岸、活動塔設(shè)在左岸較為合理。在考慮到纜機運行時重車下坡有利于電力能效，活動塔的承載支點應(yīng)高于固定塔。在初步確定跨距時，應(yīng)盡量多覆蓋拱壩壩段，但也應(yīng)選擇合適的輻射角度優(yōu)化纜機土建工程量。
先經(jīng)過多次試算對比，最終選擇出4個不同的跨距方案進行進一步的論證，跨距分別是390m、420m、450m、470m，主要是從覆蓋范圍、工程量、預(yù)期效果等多方面探討，經(jīng)過專家咨詢辯論后，最終確定跨距420m、輻射角度35º方案較好，充分發(fā)揮纜機性能，最多可能的覆蓋了5#～18#壩段，而1#～4#壩段無法覆蓋到，兼顧其它相關(guān)臨建系統(tǒng)配合作業(yè)，建設(shè)工程量合適。
跨距L=420m，i=15m時，計算k=9.2m，Smax=21m，Z=45.2m；
Gao活承=777+45.2+1.5=824.3m；Gao固承=777+45.2-4.2/2=820.1m；
最后確定藤子溝纜機布置參數(shù)為：跨距420m，輻射角度35º，Gao活承為824m，Gao固承為821m，機房平臺高程787m，軌道高程809m，工作區(qū)：滿載時距活動端42m開始至378m(即距固定塔42m)。
藤子溝纜機的平面布置與立面布置見下圖示意：
3 纜機改造規(guī)劃
3.1主索的選擇
由于滕子溝纜機和東風(fēng)纜機一樣，為“一主二副”型式的輻射式纜機，兩臺纜機的活動端在同一弧型軌道上行走，因此，兩臺纜機的跨度隨活動塔在弧型軌道上的位置不同而變化。設(shè)計時以設(shè)計跨度420m，主索最大垂度為跨度的5%為基準(zhǔn)（跨度為420m時活動塔的位置為“0”位），再分別計算最大跨距和最小跨距時受力情況。
結(jié)果如下：
“0”位時，單根主索最大張力980KN（溫度最低，-10℃），最大垂度21.966m（溫度最高38℃）。
跨度最大時（跨度增加115.5mm），單根主索最大張力1000KN（溫度最低，-2℃），最大垂度21.542m（溫度最高38℃時）。
跨度最小時（跨度減少146mm），單根主索最大張力955.6KN（溫度最低，-2℃），最大垂度22.5m（溫度最高40℃）。
結(jié)論：選用寧夏石嘴山鋼鐵廠的f60mm鋼絲繩,抗拉強度1470N/mm2,整繩破斷拉力不小于3200KN的三層Z型密封鋼絲繩，主索安全系數(shù)達到3.2，主索實測破斷拉力總和為：3856kN，實際安全系數(shù)為：3.856，完全滿足施工設(shè)計要求。
最后確定：承載索型號：三層Z型封閉鋼絲繩；直徑：f60mm；公稱抗拉強度： 1470KN/mm2；鋼絲繩破斷拉力：≥3200KN。
3.2工作索的規(guī)格型號選擇：
（1）起升索
由于額定載荷、吊鉤、起升高度，導(dǎo)向滑輪布置、纏繞方式等沒有發(fā)生變化，因此起升索的受力情況基本不變，型號也不變，僅長度變化。
起升索型號：6T（25）-26-1670-I-光-右交 （GB1102）
（2）牽引索
由于跨度、兩端高差等發(fā)生變化，需要對牽引索的受力作較詳細(xì)的計算。計算后得：牽引索的初張力約為40KN，最大張力約為95.55KN，比原東風(fēng)纜機的小車牽引鋼繩最大張力9.857t略小，因此牽引繩的規(guī)格型號不變，安全系數(shù)也滿足要求。
牽引索型號：GT（25）-28-1670-I-光-同 （GB1102）
（3）承馬繩
經(jīng)計算后得承馬繩的工作最大張力約為10.95KN,比東風(fēng)纜機的0.87t略大，用原型號鋼絲繩，仍滿足最小安全系數(shù)不小于4的設(shè)計要求。
承馬索型號：GT（25）-14-1670-I-光-同-右 （GB1102）
（4）過江電纜支承鋼繩
過江電纜支承鋼繩如仍采用原型號鋼繩，安全系數(shù)要大于3.5，鋼繩最大拉力應(yīng)為6.031t，過江電纜垂度為6.8m。如采用1×19-13-1670-I-鋅單股鋼絲繩（鋼絞線），其最大破斷拉力14.7t，要求安全系數(shù)大于3.5，鋼絞線的最大工作拉力為4.2t，計算最大垂度約為6.5m，因此用f13鋼絞線完全可以代替原鋼絲繩。
過江電纜支承鋼繩型號：6×19+1-20-170-I-鋅-交（GB1102）或1×19+13-1670-I-鋅GB1102）
（5）定滑輪組繩索
由于起升繩的受力基本沒有變化，定滑輪組繩索和原東風(fēng)纜機完全一致。
定滑輪組繩索型號：6×37-11.5-1670-I-鋅-交 GB1102）
3.3兩端基礎(chǔ)載荷。
主要內(nèi)容包括各種工況下活動塔端的輪壓、固定塔的載荷數(shù)據(jù)，導(dǎo)向滑輪組的最大載荷等。
（1）活動塔輪壓
計算活動塔輪壓時分下列幾種工況：
0、空索安裝，活動塔壓300t配重。
Ⅰ、滿載小車位于跨中，活動塔壓450t配重。
Ⅱ、滿載小車位于距活動塔40m處（吊罐平臺），活動塔壓450t配重。
Ⅲ、滿載小車位于距固定塔60m處（澆筑極限位置），活動塔壓450t配重。
Ⅳ、空罐小車位于距活動塔40m處（吊罐平臺），活動塔壓450t配重。
Ⅴ、空鉤小車位于距活動塔10m處（檢修位置），活動塔壓450t配重。
Ⅵ、非工作狀態(tài)，風(fēng)向水平垂直主索，風(fēng)壓800N/m2。空鉤小車位于距固定塔60m處。
隨活動塔在弧軌上位置不同，纜機的跨度變化，軌道基礎(chǔ)受力不同，但另一方面，兩臺纜機靠近同向運行時總的輪壓和變化不大，因此計算時僅計算“0”位時的輪壓，作為基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。
計算結(jié)果如下：
各種運行工況下的前軌輪壓、后軌輪壓：
（2）固定塔載荷
固定塔頭載荷的計算工況和活動塔相同，根據(jù)固定塔頭的結(jié)構(gòu)，上支承鑄鋼梁受水平載荷，雙立柱的支承座同時受水平載荷和垂直載荷。由于固定塔頭由兩臺輻射纜機共用，所受的載荷是不同工況下的某種組合載荷。我們根據(jù)“0”位時的一臺纜機的幾種工況條件下固定塔頭的載荷情況。這樣可較方便地計算為兩臺纜機活動塔在不同位置時的組合載荷。
“0”位時的不同工況下固定塔頭一個立柱的載荷如下：
（3）導(dǎo)向滑輪組載荷
由于起升繩、牽引繩的載荷基本不變，導(dǎo)向滑輪的布置方式也沒有變化，因此導(dǎo)向滑輪基礎(chǔ)載荷跟原東風(fēng)纜機相同，
（4）起升、牽引機構(gòu)基礎(chǔ)載荷
由于起升繩、牽引繩的載荷基本不變，兩機構(gòu)的基礎(chǔ)可仍按東風(fēng)纜機設(shè)計。
（1）-2℃溫度下,活動塔位于“0”位，小車處于不同位置時包絡(luò)線；
（2）38℃溫度下,活動塔位于錨固點同側(cè)軌道一端，小車處于不同位置時的包絡(luò)線；
（3）-2℃溫度下,活動塔位于錨固點異側(cè)軌道一端，小車處于不同位置時的包絡(luò)線；
3.5纜機傾覆穩(wěn)定性驗算
起重機設(shè)計規(guī)范要求傾覆穩(wěn)定系數(shù)在1.15～1.5，所以東風(fēng)纜機移用重慶藤子溝電站后，活動塔配重不需增加，按原東風(fēng)纜機的配重壓載，足可保證纜機的抗傾覆安全。
4 布置與改造審核
東風(fēng)纜機移用到藤子溝電站后，整體布置基本上和東風(fēng)一致，最大的不同在于跨度從東風(fēng)的308m增加到420m，但由于東風(fēng)纜機的原設(shè)計跨度為500m，在滕子溝電站的跨度仍小于原設(shè)計跨度，因此，改造修復(fù)后把東風(fēng)纜機用于滕子溝電站的施工是可行的。
滕子溝纜機整體布置審核要點：
（1）活動塔端弧型軌道的布置按杭機所提供的資料設(shè)計、鋪設(shè)，技術(shù)要求按滕子溝電站用20t輻射式纜機起重機說明書中有關(guān)技術(shù)要求執(zhí)行。
（2）固定端的機房與操作間高程調(diào)整為777m，導(dǎo)向滑輪組的布置根據(jù)提供的纜機實際布置圖紙，校核鋼絲繩和導(dǎo)向滑輪偏角及鋼絲繩進出卷筒繩槽偏角，驗算后滑輪偏角和卷筒繩槽偏角符合規(guī)范要求。
（3）纜機兩端布置高程校核
在前期纜機布置設(shè)計階段，確定的固定塔主索支點高程為821m，活動塔主索支點高程為824m，但施工過程中受活動端實際地質(zhì)影響，將活動塔主索支點高程降為821m�，F(xiàn)場實際情況時，兩端主索支點高程均為Ñ821.0m，計算得主索最大垂度22.3m，小車至吊罐底部的最小距離一般為15m，壩頂高程為777m，因此，混凝土吊罐離壩頂還有6.7m，吊鉤離壩頂還有約17m。
5 結(jié)束語
（1）藤子溝電站纜機采用原東風(fēng)電站纜機，由水電九局提供，現(xiàn)場施工項目部委托原設(shè)計杭州機械設(shè)計研究所進行技術(shù)改造及主索計算等。
（2）纜機在實際使用過程中，性能穩(wěn)定，順利完成了覆蓋范圍內(nèi)的壩體砼與水墊塘砼運輸以及施工設(shè)備跳倉轉(zhuǎn)移，單機最大小時吊運罐數(shù)為10罐，一般為5～8罐，砼月澆筑強度最大為2.5萬方。
（3）藤子溝電站纜機從前期策劃直至最后安全運行結(jié)束，各項方案兼顧多方條件嚴(yán)謹(jǐn)有序，充分發(fā)揮了原有大型施工設(shè)備機械效率，直接為電站拱壩修筑提供強力保障。
關(guān)鍵詞：纜機；布置；改造；藤子溝電站
1 概述
藤子溝水電站工程位于重慶市石柱縣境內(nèi)的龍河上游河段，大壩體形采用橢圓形雙曲拱壩，壩頂高程777.0m，頂拱中心角90.347°，拱冠梁底寬20.01m，厚高比0.171，壩頂最小寬度 5.0m，最大壩高127m，壩頂長339.475m(頂拱中心線弧長) ，共分為18個壩段。
根據(jù)現(xiàn)場地形條件，以及施工單位現(xiàn)有的設(shè)備，壩體混凝土澆筑垂直運輸采用輻射式纜索起重機再配合吊罐。
藤子溝纜機是由原東風(fēng)電站的輻射式纜索起重機經(jīng)檢修、改造后再次使用。
東風(fēng)纜機為“一主二副”型式20t輻射式纜機，由原水利電力部杭州機械設(shè)計研究所設(shè)計，夾江水工機械廠制造。原設(shè)計跨度為500m，在東風(fēng)電站的實際使用跨距為308m，主要技術(shù)特性：
(1)纜機包括固定塔（主塔）一座和弧形軌道上移動的活動塔（副塔）兩座�；顒痈彼�15m，比固定塔高3m，兩活動塔在同一軌道上行走，行走范圍為20º+12.5º。
(2)在主塔頭下部有24m×15m的機房，勵磁機組裝置放于機房一側(cè)的機組房內(nèi)（10m×9m），機組房上部為電氣房（12m×9m）。
(3)主要技術(shù)特性
跨度：308m（設(shè)計跨度500m）；最大起重：20t；
設(shè)計行走軌道長度：240m；最大輪壓：50t；
空載及滿載包絡(luò)線：跨中垂度5%，滿載時15.4m，空載時12.926m；
工作跨度：滿載時距活動塔31m開始～266m終止（即距固定塔42m）；空載時距活動塔10.575m開始～298m終止（即距固定塔10m）。
(4)與纜機配套的HGY6型液壓蓄能砼吊罐的性能參數(shù)
容積：實容積6m3，幾何容積7.5m3；
工作壓力：空載時1Mpa，滿載時8Mpa；
自重：4.2t；外形尺寸（長×寬×高）：2295mm×2295mm×3250mm；
加纜機橫梁板，罐體起吊高度為5670mm。
2 纜機布置規(guī)劃
2.1承載索支點計算確定
在不改變東風(fēng)纜機性能參數(shù)的情況下，進行藤子溝纜機主、副塔承載索支點標(biāo)高確定計算，計算簡圖如下：
計算步驟：
（1）主、副塔承載索支點水平間距稱為跨距L，該值先應(yīng)在平面布置圖上以覆蓋大壩砼為主初步確定，經(jīng)過計算校核是否合理，兼顧實際地形條件與纜機修建工程量；
（2）主索與吊罐底面最小高差i，該值查機械參照表得出，i=15m；
（3）吊罐到壩頂?shù)陌踩嚯xk的取值一般不宜小于跨距的1%，同時考慮壩頂閘房5m的高度；
（3）夸中最大垂距Smax一般取跨距的5%，
（4）主、副塔承載索支點高差Δh取值一般為跨距的1%。根據(jù)東風(fēng)纜機原設(shè)計資料確定，承載索支點高差Δh=3m，固定塔承載索支點距機房底面34m，活動塔承載索支點距軌道頂面高程15m。
（5）兩支點連線中心點至壩頂高程的高差：
Z=Smax+i+k
（6）兩塔主索承載支點高程：
Gao活承=壩頂高程+Z+Δh/2
Gao固承=壩頂高程+Z-Δh/2
（7）纜機平臺高程
活動塔軌道頂面高程= Gao活承-15
固定塔機房底面高程= Gao固承-34
（8）工作區(qū)域
國產(chǎn)纜機現(xiàn)都規(guī)定兩側(cè)非正常工作區(qū)為跨距的1/10。
2.2布置方案確定
藤子溝纜機布置應(yīng)以滿足拱壩混凝土施工為主，兼顧砼拌和、運輸系統(tǒng)位置，以及實際地形條件、纜機修建工程量等多方面因素。
拱壩左右壩肩以上山體邊坡地形情況為左岸邊坡平緩呈階地，右岸邊坡是陡峭懸崖，另外砼拌和系統(tǒng)、運料及受料線路均設(shè)在左岸，于是將固定塔設(shè)在右岸、活動塔設(shè)在左岸較為合理。在考慮到纜機運行時重車下坡有利于電力能效，活動塔的承載支點應(yīng)高于固定塔。在初步確定跨距時，應(yīng)盡量多覆蓋拱壩壩段，但也應(yīng)選擇合適的輻射角度優(yōu)化纜機土建工程量。
先經(jīng)過多次試算對比，最終選擇出4個不同的跨距方案進行進一步的論證，跨距分別是390m、420m、450m、470m，主要是從覆蓋范圍、工程量、預(yù)期效果等多方面探討，經(jīng)過專家咨詢辯論后，最終確定跨距420m、輻射角度35º方案較好，充分發(fā)揮纜機性能，最多可能的覆蓋了5#～18#壩段，而1#～4#壩段無法覆蓋到，兼顧其它相關(guān)臨建系統(tǒng)配合作業(yè)，建設(shè)工程量合適。
跨距L=420m，i=15m時，計算k=9.2m，Smax=21m，Z=45.2m；
Gao活承=777+45.2+1.5=824.3m；Gao固承=777+45.2-4.2/2=820.1m；
最后確定藤子溝纜機布置參數(shù)為：跨距420m，輻射角度35º，Gao活承為824m，Gao固承為821m，機房平臺高程787m，軌道高程809m，工作區(qū)：滿載時距活動端42m開始至378m(即距固定塔42m)。
藤子溝纜機的平面布置與立面布置見下圖示意：
3 纜機改造規(guī)劃
3.1主索的選擇
由于滕子溝纜機和東風(fēng)纜機一樣，為“一主二副”型式的輻射式纜機，兩臺纜機的活動端在同一弧型軌道上行走，因此，兩臺纜機的跨度隨活動塔在弧型軌道上的位置不同而變化。設(shè)計時以設(shè)計跨度420m，主索最大垂度為跨度的5%為基準(zhǔn)（跨度為420m時活動塔的位置為“0”位），再分別計算最大跨距和最小跨距時受力情況。
結(jié)果如下：
“0”位時，單根主索最大張力980KN（溫度最低，-10℃），最大垂度21.966m（溫度最高38℃）。
跨度最大時（跨度增加115.5mm），單根主索最大張力1000KN（溫度最低，-2℃），最大垂度21.542m（溫度最高38℃時）。
跨度最小時（跨度減少146mm），單根主索最大張力955.6KN（溫度最低，-2℃），最大垂度22.5m（溫度最高40℃）。
結(jié)論：選用寧夏石嘴山鋼鐵廠的f60mm鋼絲繩,抗拉強度1470N/mm2,整繩破斷拉力不小于3200KN的三層Z型密封鋼絲繩，主索安全系數(shù)達到3.2，主索實測破斷拉力總和為：3856kN，實際安全系數(shù)為：3.856，完全滿足施工設(shè)計要求。
最后確定：承載索型號：三層Z型封閉鋼絲繩；直徑：f60mm；公稱抗拉強度： 1470KN/mm2；鋼絲繩破斷拉力：≥3200KN。
3.2工作索的規(guī)格型號選擇：
（1）起升索
由于額定載荷、吊鉤、起升高度，導(dǎo)向滑輪布置、纏繞方式等沒有發(fā)生變化，因此起升索的受力情況基本不變，型號也不變，僅長度變化。
起升索型號：6T（25）-26-1670-I-光-右交 （GB1102）
（2）牽引索
由于跨度、兩端高差等發(fā)生變化，需要對牽引索的受力作較詳細(xì)的計算。計算后得：牽引索的初張力約為40KN，最大張力約為95.55KN，比原東風(fēng)纜機的小車牽引鋼繩最大張力9.857t略小，因此牽引繩的規(guī)格型號不變，安全系數(shù)也滿足要求。
牽引索型號：GT（25）-28-1670-I-光-同 （GB1102）
（3）承馬繩
經(jīng)計算后得承馬繩的工作最大張力約為10.95KN,比東風(fēng)纜機的0.87t略大，用原型號鋼絲繩，仍滿足最小安全系數(shù)不小于4的設(shè)計要求。
承馬索型號：GT（25）-14-1670-I-光-同-右 （GB1102）
（4）過江電纜支承鋼繩
過江電纜支承鋼繩如仍采用原型號鋼繩，安全系數(shù)要大于3.5，鋼繩最大拉力應(yīng)為6.031t，過江電纜垂度為6.8m。如采用1×19-13-1670-I-鋅單股鋼絲繩（鋼絞線），其最大破斷拉力14.7t，要求安全系數(shù)大于3.5，鋼絞線的最大工作拉力為4.2t，計算最大垂度約為6.5m，因此用f13鋼絞線完全可以代替原鋼絲繩。
過江電纜支承鋼繩型號：6×19+1-20-170-I-鋅-交（GB1102）或1×19+13-1670-I-鋅GB1102）
（5）定滑輪組繩索
由于起升繩的受力基本沒有變化，定滑輪組繩索和原東風(fēng)纜機完全一致。
定滑輪組繩索型號：6×37-11.5-1670-I-鋅-交 GB1102）
3.3兩端基礎(chǔ)載荷。
主要內(nèi)容包括各種工況下活動塔端的輪壓、固定塔的載荷數(shù)據(jù)，導(dǎo)向滑輪組的最大載荷等。
（1）活動塔輪壓
計算活動塔輪壓時分下列幾種工況：
0、空索安裝，活動塔壓300t配重。
Ⅰ、滿載小車位于跨中，活動塔壓450t配重。
Ⅱ、滿載小車位于距活動塔40m處（吊罐平臺），活動塔壓450t配重。
Ⅲ、滿載小車位于距固定塔60m處（澆筑極限位置），活動塔壓450t配重。
Ⅳ、空罐小車位于距活動塔40m處（吊罐平臺），活動塔壓450t配重。
Ⅴ、空鉤小車位于距活動塔10m處（檢修位置），活動塔壓450t配重。
Ⅵ、非工作狀態(tài)，風(fēng)向水平垂直主索，風(fēng)壓800N/m2。空鉤小車位于距固定塔60m處。
隨活動塔在弧軌上位置不同，纜機的跨度變化，軌道基礎(chǔ)受力不同，但另一方面，兩臺纜機靠近同向運行時總的輪壓和變化不大，因此計算時僅計算“0”位時的輪壓，作為基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。
計算結(jié)果如下：
各種運行工況下的前軌輪壓、后軌輪壓：
| 活動塔輪壓(KN) | ||||
| 工況 | 前斜軌水平RA | 前斜軌垂直RB | 前斜軌合成R合 | 后軌垂直RC |
| 0 | 135 | 71 | 152.5 | 276 |
| Ⅰ | 240 | 143 | 278.8 | 265 |
| Ⅱ | 189 | 108 | 217.5 | 383 |
| Ⅲ | 207 | 119 | 239.1 | 316 |
| Ⅳ | 154 | 82 | 174.4 | 434 |
| Ⅴ | 133 | 68 | 149.5 | 468 |
| Ⅵ | 155 | 76 | 163.2 | 437 |
（2）固定塔載荷
固定塔頭載荷的計算工況和活動塔相同，根據(jù)固定塔頭的結(jié)構(gòu)，上支承鑄鋼梁受水平載荷，雙立柱的支承座同時受水平載荷和垂直載荷。由于固定塔頭由兩臺輻射纜機共用，所受的載荷是不同工況下的某種組合載荷。我們根據(jù)“0”位時的一臺纜機的幾種工況條件下固定塔頭的載荷情況。這樣可較方便地計算為兩臺纜機活動塔在不同位置時的組合載荷。
“0”位時的不同工況下固定塔頭一個立柱的載荷如下：
| 固定塔頭載荷(KN) | |||
| 工況 | 鑄鋼梁水平拉力PA | 立柱支承座水平力PB | 立柱支承座垂直力NB |
| 0 | 637.3 | 635.6 | 373.3 |
| Ⅰ | 1185.2 | 1234.4 | 493.5 |
| Ⅱ | 954.2 | 910.5 | 374.4 |
| Ⅲ | 1140.3 | 905.5 | 610.4 |
| Ⅳ | 810.4 | 647.7 | 352.7 |
| Ⅴ | 740.4 | 483.4 | 340.3 |
| Ⅵ | 827.3 | 521.5 | 400.6 |
由于起升繩、牽引繩的載荷基本不變，導(dǎo)向滑輪的布置方式也沒有變化，因此導(dǎo)向滑輪基礎(chǔ)載荷跟原東風(fēng)纜機相同，
（4）起升、牽引機構(gòu)基礎(chǔ)載荷
由于起升繩、牽引繩的載荷基本不變，兩機構(gòu)的基礎(chǔ)可仍按東風(fēng)纜機設(shè)計。
（1）-2℃溫度下,活動塔位于“0”位，小車處于不同位置時包絡(luò)線；
| X/L | 0.0573 | 0.1 | 0.14 | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.3 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.46 | 0.5 | |
| X(m) | 10 | 42 | 58.9 | 75.8 | 92.7 | 109.6 | 126.5 | 143.4 | 160.3 | 177.2 | 194.1 | 210.37 | |
| 垂度 | 滿載 | / | 10.46 | 12.84 | 14.78 | 16.37 | 17.68 | 18.75 | 19.6 | 20.24 | 20.69 | 20.95 | 21.04 |
| fx(m) | 空罐 | / | 8.58 | 10.81 | 12.65 | 14.17 | 15.43 | 16.45 | 17.26 | 17.87 | 18.3 | 18.56 | 18.64 |
| 空鉤 | 2.1 | 7.34 | 9.46 | 11.25 | 12.75 | 14 | 15.02 | 15.84 | 16.46 | 16.9 | 17.15 | 17.23 | |
| 空索 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | 14.806 | |
| X/L | 0.0238 | 0.1 | 0.14 | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.3 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.46 | 0.5 | |
| X(m) | 10 | 42 | 58.9 | 75.8 | 92.7 | 109.6 | 126.5 | 143.4 | 160.3 | 177.2 | 194.1 | 210.37 | |
| 垂度 | 滿載 | / | 11.25 | 13.75 | 15.79 | 17.45 | 18.82 | 19.94 | 20.82 | 21.48 | 21.95 | 22.23 | 22.31 |
| fx(m) | 空罐 | / | 9.34 | 11.73 | 13.7 | 15.32 | 16.65 | 17.74 | 18.6 | 19.25 | 19.7 | 19.97 | 20.05 |
| 空鉤 | 2.34 | 8.03 | 10.34 | 12.27 | 13.89 | 15.24 | 16.34 | 17.22 | 17.88 | 18.35 | 18.63 | 18.72 | |
| 空索 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | 15.723 | |
| X/L | 0.0238 | 0.1 | 0.14 | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.3 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.46 | 0.5 | |
| X(m) | 10 | 42 | 58.9 | 75.8 | 92.7 | 109.6 | 126.5 | 143.4 | 160.3 | 177.2 | 194.1 | 210.37 | |
| 垂度 | 滿載 | / | 10.19 | 12.53 | 14.44 | 16.01 | 17.3 | 18.35 | 19.19 | 19.82 | 20.26 | 20.52 | 20.61 |
| fx(m) | 空罐 | / | 8.32 | 10.5 | 12.3 | 13.78 | 15.01 | 16.01 | 16.8 | 17.41 | 17.83 | 18.08 | 18.16 |
| 空鉤 | 2.025 | 7.11 | 9.17 | 10.9 | 12.36 | 13.58 | 14.57 | 15.37 | 15.98 | 16.4 | 16.65 | 16.73 | |
| 空索 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | 14.12 | |
| 固定塔頭載荷(KN) | |||
| 工況 | 活動塔配重 | 前傾穩(wěn)定系數(shù) | 后傾穩(wěn)定系數(shù) |
| 0 | 300t | 4.41 | ∞（不存在后傾可能） |
| Ⅰ | 450t | 2.59 | ∞ |
| Ⅱ | 450t | 3.06 | ∞ |
| Ⅲ | 450t | 2.74 | ∞ |
| Ⅳ | 450t | 3.35 | ∞ |
| Ⅴ | 450t | 4.04 | ∞ |
| Ⅵ | 450t | 3.40 | ∞ |
4 布置與改造審核
東風(fēng)纜機移用到藤子溝電站后，整體布置基本上和東風(fēng)一致，最大的不同在于跨度從東風(fēng)的308m增加到420m，但由于東風(fēng)纜機的原設(shè)計跨度為500m，在滕子溝電站的跨度仍小于原設(shè)計跨度，因此，改造修復(fù)后把東風(fēng)纜機用于滕子溝電站的施工是可行的。
滕子溝纜機整體布置審核要點：
（1）活動塔端弧型軌道的布置按杭機所提供的資料設(shè)計、鋪設(shè)，技術(shù)要求按滕子溝電站用20t輻射式纜機起重機說明書中有關(guān)技術(shù)要求執(zhí)行。
（2）固定端的機房與操作間高程調(diào)整為777m，導(dǎo)向滑輪組的布置根據(jù)提供的纜機實際布置圖紙，校核鋼絲繩和導(dǎo)向滑輪偏角及鋼絲繩進出卷筒繩槽偏角，驗算后滑輪偏角和卷筒繩槽偏角符合規(guī)范要求。
（3）纜機兩端布置高程校核
在前期纜機布置設(shè)計階段，確定的固定塔主索支點高程為821m，活動塔主索支點高程為824m，但施工過程中受活動端實際地質(zhì)影響，將活動塔主索支點高程降為821m�，F(xiàn)場實際情況時，兩端主索支點高程均為Ñ821.0m，計算得主索最大垂度22.3m，小車至吊罐底部的最小距離一般為15m，壩頂高程為777m，因此，混凝土吊罐離壩頂還有6.7m，吊鉤離壩頂還有約17m。
5 結(jié)束語
（1）藤子溝電站纜機采用原東風(fēng)電站纜機，由水電九局提供，現(xiàn)場施工項目部委托原設(shè)計杭州機械設(shè)計研究所進行技術(shù)改造及主索計算等。
（2）纜機在實際使用過程中，性能穩(wěn)定，順利完成了覆蓋范圍內(nèi)的壩體砼與水墊塘砼運輸以及施工設(shè)備跳倉轉(zhuǎn)移，單機最大小時吊運罐數(shù)為10罐，一般為5～8罐，砼月澆筑強度最大為2.5萬方。
（3）藤子溝電站纜機從前期策劃直至最后安全運行結(jié)束，各項方案兼顧多方條件嚴(yán)謹(jǐn)有序，充分發(fā)揮了原有大型施工設(shè)備機械效率，直接為電站拱壩修筑提供強力保障。
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