工程索道绪论.

工程索道EngineeringRopeway森林工程《工程索道》32学时2学分《工程索道》课程教学安排一、课程主要任务和要求内容和要求；教学方法；教材与参考书二、索道在工程中的应用1．什么叫工程索道？2．客运索道在景区建设中的地位和作用3．林业索道优越性与局限性三、国外索道发展与展望四、我国索道发展与展望五、客运索道的发展历史六、我国客运索道的现状Introduction1．内容和要求2．教学方法3．教材与参考书Introduction一、课程主要任务和要求1．内容和要求(1)熟悉工程索道的种类及其组成，工作原理和适用范围。(2)具有对索道机械选型，结构设计方案的分析能力。(3)掌握索道设计的基本理论，能完整地进行索道设计。(4)具有索道勘测设计与安装架设方面的基本知识和技能。(5)了解国内外工程索道理论、设计与应用的前沿性动态。Introduction一、课程主要任务和要求2．教学方法(1)属专业课，实践性较强(2)理论教学和教学实习相结合(3)独立完成布置的作业．3．教材与参考书单圣涤主编《工程索道》2000年中国林业出版社出版3．教材与参考书周新年．工程索道与柔性吊桥―理论设计案例．北京：人民交通出版社，2008．3．教材与参考书(1)周新年．工程索道与柔性吊桥―理论设计案例．北京：人民交通出版社，2008(2)加藤诚平著，张德义译．林业架空索道计算法．北京：农业出版社，1965．(3)А·И杜盖尔斯基著，孙鸿范译．架空索道及缆索起重机．北京：高等教育出版社，1955．(4)周继祖．缆索吊车．北京：中国铁道出版社，1981．(5)吴鸿启．客运架空索道安全技术．北京：人民交通出版社，1996．单线循环吊椅式客运索道单线循环吊篮式客运索道往复式客运索道货运索道缆索起重机香蕉属后熟型水果。国外：采收方法较先进，采用索道进行无着地采收，基本无机械伤。国内：个体传统采收蕉果易受机械伤；大面积连片种植的蕉区应用香蕉采收索道。如广西、海南等地。香蕉采收技术香蕉采收索道作业流程为：当蕉果采下后被挂在索道上(悬浮式运输)，送到处理场，经过落梳、清洗、消毒、修整、分级、晾干、真空保鲜、称量、包袋装箱等工序。香蕉采收轨道体系可降低机械损伤20%以上，工作效率提高30%。由于香蕉表皮美观，蕉果售价提高20%～30%。可以节省人力，避免肩挑手提的低效。除运用于香蕉采收，布满蕉园的轨道还可用于香蕉生长期肥料等农资的运输。先后承担了省、部重点科研项目20余项；任中国森林工程专业委员会委员、中国索道学会常务理事长单位、《中国索道》主编及首席科学顾问等职；出版专著3部，发表科研论文80多篇；主编的《工程索道》教材，被教育部列为面向21世纪课程教材我校工程索道科研情况简介林业部项目“南方中幼林抚育间伐索道配套技术研究”制订国家专业标准“林用索道索系”(LY1383-1999)研制成功缆索起重机广东省云浮水泥厂货运索道共振故障的排除法国设计的云浮水泥厂货运索道，出现严重的掉斗现象。法方无法解决，本学科组成功解决。此项成果在中央电视台予以报道，获林业部科技成果三等奖，奠定了在国际索道界的学术地位为麓山、南岳衡山和张家界旅游索道设计换索及测试设备二、索道在工程中应用1．什么叫工程索道？2．客运索道在景区建设中的地位和作用3．林业索道优越性与局限性二、索道在工程中的应用1．什么叫工程索道？工程索道包括货运索道、客运索道、矿山索道、坑道索道、建筑索道、滑雪索道、缆索起重机和林业索道等。归纳起来，可以把它划分为货运索道、客运索道、林业索道和缆索起重机等4类。1．什么叫工程索道？林业索道指钢丝绳架设在空中作为轨道，跑车悬吊其上，借以运输木材。客运索道系利用架空绳索支承和牵引客车运送乘客的机械运输设施。货运索道跟客运索道差不多，只不过货运索道是用来运输货物的。缆索起重机一般用于地形较复杂的地方架设刚架拱、桁架拱类桥梁。这4类索道承重和传动工作结构系统相同，索道设计计算理论和方法相同，架设技术的基本要求相同，只是因其运输对象的不同而运载工具和名称不同，相关技术参数要求不同。以缆索承重和缆索传动为主体的机械化、半机械化运输系统中的不同品种，这种系统称为工程索道。•一条钢索悬挂在支点之间形成的轨道,跑车(吊运车，吊椅、吊篮、吊舱、车厢等)借此集运木材(运送货物，运送乘客)，这一系统称为林业索道(货运索道，客运索道)，可统称为工程索道。2．客运索道在景区建设中的地位和作用•(1)改善游客步行上山难保证游客有充沛的体力和充足的时间游览观光，充分体现了“旅宜速,游宜缓”的现代旅游特色。•(2)提高景区接待能力对于道路崎岖且狭窄、险峻的景区，索道可减少游客在道路上的滞留时间，大大提高景区的接待能力。如：华山风景区，距200km左右的西安年接待300万旅游者，只有3万人到华山游览，自从修建索道后，限制华山游客数量的交通瓶颈被打开，游客大增。(3)扩大景区的游览范围索道可改善景区的交通状态，使游客不受道路状况、游览时间的限制，扩大了景区游览范围，使人们尽情地欣赏大自然的无限风光。(4)加速游客周转游客可当日到地处比较偏僻，远离城镇，交通不便的景区观赏日出和雪景等特殊景观。通过拆除多余服务设施，可对景区重新规划，同时净化了环境，减少了污染。为逐步实现“山上游、山下住”较为科学、合理的旅游接待格局创造了条件。(5)为景区发展提供资金来源为景区发展奠定了资金基础。如：泰山1＃索道，安全运行15年，营业总收人约22亿，为基建投资的21倍,为泰山旅游事业的发展积累了大量的资金。3．林业索道优越性与局限性(1)优越性①地形适应性强(山高坡陡，沟谷纵横，地形复杂);②修建、运营、维护费用低；③不受气候和季节的影响，保证木材生产的均衡性;④对地表破坏小，利于水土保持和森林更新；⑤适应各种集材方式(全悬、半悬)和集材方法(全树、伐倒木、原条、原木、木片)顺坡、逆坡集运木材,有利于木材的综合利用；⑥将集材距离缩到最短，能捷径运输。全悬空集材索道卸材全悬增力式索道(K2-2，SJ-23)1─绞盘机；2─回空索；3─跑车；4─起重索；5─承载索．半悬增力式索道(K2-2，SJ-23)1─承载索；2─牵引索；3─跑车；4─回空索；5─绞盘机．⑵局限性①集材吸引范围有一定限度；②机动性差，安装转移花工大：架设1条长1000m的索道，需约40～50工·日；③钢索消耗量大：承载索(Skyline)消耗，集运0.5～1万m3的木材，SKL就报废了。林业索道集材工作示意图100～160m(理想200m)1000m三、国外索道发展与展望1．索道的发展史(1)设备发展史—4个阶段①远古～19世纪中叶：启蒙阶段；②19世纪中叶～20世纪初：1859年，奥地利的霍恩·施泰设计了第1条钢索架空集材索道：单跨短距离、重力式。1883年，Washington发明了第1台集材绞盘机；③20世纪初～50年代：动力索道探索阶段；④20世纪50年代～现在：发展应用阶段。(2)理论发展史—4种理论①17世纪：意大利的天文、物理学家伽利略第1个进行研究悬挂在两支点的线型设计问题，几何学家JanesBemall等人于1691年提出了悬链线理论；②1794年，Fuss提出了抛物线法。1862年由后人形成了抛物线理论；③1981年，中国的倪元增等人提出了单跨摄动法理论；④1983年，中国的单圣涤等人提出了单跨悬索曲线理论。现行4种索道设计理论①杜氏(苏)、加氏(日)、堀氏(日)、周氏(中)单跨或多跨抛物线理论。1)А·И杜盖尔斯基(苏)．架空索道及缆索起重机．孙鸿范译．北京：高等教育出版社，1955．2)加藤诚平(日)．林业架空索道计算法．张德义，关承儒译．北京：农业出版社，1965．3)堀高夫(日)．悬索理论及其应用．张育民译．北京：中国林业出版社，1992．4)周新年．架空索道理论与实践．北京：中国林业出版社，1996．5)周新年．工程索道与柔性吊桥―理论设计案例．北京：人民交通出版社，2008．现行4种索道设计理论②张氏(中)、周氏(中)的单跨悬链线理论。1)倪元增．索道的悬链线理论及其应用．东北林学院学报，1978，6(1)：73-90．2)张应春．悬链线与单跨悬索张力的研究．林业科学，1979，15(3)：205-214．3)周新年．架空索道理论与实践．北京：中国林业出版社，1996．4)周新年．工程索道与柔性吊桥―理论设计案例．北京：人民交通出版社，2008．③单氏(中)的单跨悬索曲线理论。1)单圣涤．悬索曲线理论及其应用．长沙：湖南科学技术出版社，1983．2)周新年．架空索道理论与实践．北京：中国林业出版社，1996．3)单圣涤．工程索道．北京：中国林业出版社，2000．4)周新年．工程索道与柔性吊桥―理论设计案例．北京：人民交通出版社，2008．现行4种索道设计理论④倪氏(中)的单跨摄动法理论。1)倪元增．索道的摄动法计算．林业科学，1981，17(2)：202-208．2)周新年．架空索道理论与实践．北京：中国林业出版社，1996．3)周新年．工程索道与柔性吊桥―理论设计案例．北京：人民交通出版社，2008．现行4种索道设计理论2．索道生产现状①固定式：主伐(皆伐、择伐和渐伐)；三角形集材索道；②移动式：择伐(小型Yarder)；皆伐(大、中型Yarder)；③起重臂式(履带式)：皆伐。3．索道发展存在的问题及对策(1)经济效益①客观方面：经济效益同社会、生态效益之间的矛盾；②人力方面：工资上升，导致技术水平提高。(2)生态限制①全悬式：对地表破坏小；②半悬式：对地表破坏中等；③绞盘式：对地表破坏大。4．索道发展的趋势和展望•(1)索道发展趋势①经济化：发展单跨索道；②自动化：软件设计、遥控操作、带架杆式绞盘机的架设；③实用化：索道→飞艇集材发展。•(2)发展索道应注意的几个方面①应用须以国情为基础；②营建林道仍是急需；③发展中国家的特点：林道网少，固定式索道向飞艇发展。结束语：中国可以挤身于林业发达的国家。四、我国索道发展与展望1．发展史①4世纪，以藤条为绳，以竹篾织缆，跨越河流作交通运输；②17世纪中叶出现钢索，20世纪初我国矿山索道已获应用；③20世纪40年代,林业架空索道在我国台湾省阿里山林区使用;④1956年，“维仙”(WyssenKJ-3)在东北引进；1958年，福建省顺昌县九龙山伐木埸开始使用；⑤60年代后期至70年代，索道大量推广应用。福建省1976年统计有689条(560km)；1979年，全国有3047条。索道形式有：短距离小集中或集材用轻型松紧式；长距离集材用半自动；中距离集运材用缆机增力式；间伐材集运材用曲线循环运行式。总之，南方索道发展较快。过去“北车(拖拉机)南索(索道)”，现不单一，注意经济效益，力求“能车则车，能索则索”。1986年吉林八家子林业局选用福建林学院研制的遥控索道集运材(北方山帽材约占10%，现采用索道集材)；索道事故约是地面集材事故的6倍，应“能地不索，必索不地”，因地适宜选择集材方式方法。2．发展趋势⑴改善传统旧设备①提高机动性：带钢架杆自走式代替固定式绞盘机；②日趋短索道：路网密度增加，多跨逐渐变成单跨；③提高安全性：钢索张力过载报警器、钢索探伤仪应用；④新技术应用：带抓钩遥控跑车，遥控绞盘机研制使用。⑵创新研制集运材新装置①气球集材：林地条件相同，其集材成本约为钢索集材的2～3倍，同样要钢索和绞盘机，但起重量大。国外已鉴定但未推广；国内尚未应用(1979年黑龙江省带岭林业局进行过气球集材试验)；②直升飞机集运材(广东用过直升飞机运材)：成本高，只适用于集运贵重的木材；③飞艇(又称“空中起重机”)：近几年北美、西欧发展较快。它是利用直升飞机提升木材，利用气球平衡吊重(木材)。五、客运索道发展历史我国是客运索道的发源国，历史上可追溯至春秋战国时期。我国川西和藏东一带的山区，用藤索、竹索作为轨道的“溜索”，从远古时代一直沿用至1958年才逐渐消失。这种索道架设于悬崖峭壁之上，跨越幽深峡谷，用来“溜人”或