摘要：超高壓輸電線路架空輸電線路工程塔位大高差，多樁位，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，各種施工材料、鐵塔塔材、導(dǎo)線金具無(wú)法運(yùn)輸樁位。經(jīng)過(guò)精確計(jì)算，采用長(zhǎng)距離大高差多樁位循環(huán)索道運(yùn)輸施工材料技術(shù)，針對(duì)山區(qū)塔位各種工況進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)于較多塔位長(zhǎng)距離索道運(yùn)輸時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好，建議采用長(zhǎng)距離循環(huán)索道運(yùn)輸。

關(guān)鍵詞：超高壓輸電線路；長(zhǎng)距離；大高差；多樁位；循環(huán)索道運(yùn)輸施工技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM752 文章編號(hào)：1009-2374（2016）06-0131-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.065

1 項(xiàng)目背景

超高壓輸電線路施工以高山大嶺為主，施工材料和工具運(yùn)輸問(wèn)題十分棘手，尤其體現(xiàn)在工程施工時(shí)，循環(huán)陰雨天氣、大山大嶺、材料重，人力無(wú)法運(yùn)輸、機(jī)械無(wú)法到達(dá)情況下，只能通過(guò)索道運(yùn)輸減輕體力工作量，提高運(yùn)輸效率。超高壓輸電線路工程，大量樁位高差大、樁位多、地形差，陰雨季節(jié)嚴(yán)重耽誤施工工期，幾乎沒(méi)有運(yùn)輸?shù)缆房梢岳?，工程材料、器材運(yùn)輸十分困難。部分塔位根本無(wú)運(yùn)輸?shù)缆?，修筑盤(pán)山運(yùn)輸?shù)缆芬獡p毀大面積的地表植被及經(jīng)濟(jì)作物，占用大量土地，經(jīng)核算要實(shí)現(xiàn)修路運(yùn)輸，投資額巨大。針對(duì)施工現(xiàn)狀，提出采用循環(huán)索道運(yùn)輸施工方案，在工程的過(guò)程中達(dá)到減少體力強(qiáng)度，提高施工效率和施工安全及進(jìn)度。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)闡述了采用循環(huán)索道運(yùn)輸在輸電線路中的應(yīng)用，根據(jù)循環(huán)索道運(yùn)輸索道布置情況，提出承載量參數(shù)計(jì)算，介紹了雙線循環(huán)索道運(yùn)輸安裝與架設(shè)方法，有效解決施工材料的運(yùn)輸難題。

2 工程概況

糯扎渡電站送電廣東±800kV直流輸電線路工程起于云南省普洱換流站，止于廣東省江門(mén)換流站，全線分19個(gè)施工標(biāo)段，廣東省輸變電工程公司負(fù)責(zé)施工第19標(biāo)段，起止點(diǎn)：J37（N160）塔～江門(mén)換流站構(gòu)架。線路長(zhǎng)為90.461km。施工范圍：N160（含N160塔本體、基礎(chǔ)及跳線安裝）塔大號(hào)側(cè)導(dǎo)、地線掛孔至江門(mén)換流站構(gòu)架線路側(cè)導(dǎo)、地線掛孔。本標(biāo)段線路途經(jīng)廣東省云浮市、肇慶市、佛山市、江門(mén)市，主要地形為山地及高山，材料運(yùn)輸非常困難。在施工期間，受持續(xù)陰雨天氣，基礎(chǔ)施工材料，鐵塔塔材、導(dǎo)線金具無(wú)法運(yùn)輸至樁位，尤其是N199-N224、N264-N275塔位，該樁位高差大，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，修路無(wú)法到達(dá)。施工時(shí)，我們經(jīng)過(guò)精確計(jì)算，采用循環(huán)索道運(yùn)輸施工材料。500kV禎州至現(xiàn)代線路（深圳段）工程（第三標(biāo)段）本標(biāo)段起于N216塔，終于500kV現(xiàn)代站出線構(gòu)架，線路途經(jīng)龍崗區(qū)、羅湖區(qū)、福田區(qū)、寶安區(qū)及南山區(qū)管轄區(qū)；新建線路全長(zhǎng)19.291km，新建鐵塔48基，其中大跨越段4基。500kV雙回路塔41基；混壓四回路塔3基。本標(biāo)段位于深圳市市區(qū)內(nèi)，可利用的運(yùn)輸?shù)缆份^多，但塔位大部分位于公園內(nèi)的山上，沒(méi)有現(xiàn)成的道路可進(jìn)行運(yùn)輸施工材料。所以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，N250-N262樁位采用索道運(yùn)輸。本標(biāo)段只有少數(shù)和線路垂直的公路，交通條件非常差。

3 索道架設(shè)方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、運(yùn)距及運(yùn)輸工程量等綜合考慮，搭設(shè)多跨循環(huán)式索道，索道要盡量連續(xù)，減少周轉(zhuǎn)，支架要力求利用山包凸出位置設(shè)立支架，索道裝卸點(diǎn)要盡量靠近塔位，減少二次轉(zhuǎn)運(yùn)。

第一，長(zhǎng)距離、大高差、多樁位、連續(xù)循環(huán)式索道運(yùn)輸具有運(yùn)輸量大、施工效率高、運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、適用范圍廣等特點(diǎn)。索道由承載索、返空索、牽引索、始端支架、中間支架、終端支架、驅(qū)動(dòng)裝置等部分組成，現(xiàn)場(chǎng)布置如圖1所示：

1.下地錨；2.始端支架；3.驅(qū)動(dòng)裝置；4.承載索；5.返空索；6.牽引索；7.貨車；8.中間支架；9.終端支架；10.高速滑車；11.上地錨

圖1 多跨單索循環(huán)式索道運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)布置示意圖

第二，選擇索道線路時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)貧夂?、地理?xiàng)l件和索道要經(jīng)過(guò)的交通要道以及要跨越的其他建筑設(shè)施等，針對(duì)施工運(yùn)輸量及地形條件制定相應(yīng)的施工方案，根據(jù)施工方案選擇合適的索道運(yùn)輸方案。

第三，索道沿線盡量避免和已有或新建的線路、通信線、公路交叉。如果跨越公路、有人通過(guò)的溝道時(shí)，必須設(shè)立明顯的警示牌，必要時(shí)要在公路、溝道上方搭設(shè)防護(hù)架防止貨物墜落傷人。

第四，索道應(yīng)盡量走直線，如有轉(zhuǎn)角，角度應(yīng)盡可能小。轉(zhuǎn)角角度不得超過(guò)6°。單級(jí)索道的長(zhǎng)度不得超過(guò)300m。除跨越山谷等特殊情況外，單跨索道最大跨距不得超過(guò)1000m；多跨索道相鄰支架間的最大跨距不得超過(guò)600m，高差角不得超過(guò)30°。

第五，進(jìn)行索道運(yùn)輸施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)所有工況進(jìn)行全面分析，以最不利工況作為計(jì)算的依據(jù)。

第六，索道跨越或穿越有關(guān)設(shè)施、區(qū)域時(shí)的最小垂直凈空尺寸及貨車與內(nèi)外側(cè)障礙物之間的水平凈空尺寸應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。如條件限制而不能滿足要求，在索道運(yùn)行和停運(yùn)時(shí)，均要人值守。

4 索道架設(shè)

第一，進(jìn)場(chǎng)的機(jī)具必須進(jìn)行外觀檢查。鋼絲繩是否破損、銹蝕及死結(jié)等；滑車轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、掛鉤是否變形或裂紋等；索道牽引機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常、結(jié)構(gòu)是否完整等；支架是否變形，連接構(gòu)件是否完好等。嚴(yán)禁使用變形、破損、有故障等不合格的機(jī)具。

第二，現(xiàn)場(chǎng)施工前，應(yīng)利用經(jīng)緯儀對(duì)設(shè)計(jì)的索道運(yùn)輸路徑進(jìn)行詳細(xì)復(fù)測(cè)，校核各支架位置是否正確、支架轉(zhuǎn)角角度是否符合要求等，如有問(wèn)題及時(shí)上報(bào)項(xiàng)目施工單位校核，協(xié)同解決。

第三，索道均為臨時(shí)架設(shè)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，索道支架采用鋼架結(jié)構(gòu)，搭設(shè)型式采用立柱、斜撐和橫梁組成，貨物通過(guò)支架時(shí)，其邊緣距離支架支腿不得小于200mm。如圖2所示：

圖2 鋼管支架

第四，索道架設(shè)包括支架安裝、驅(qū)動(dòng)裝置安裝、工作索地錨安裝、展放牽引繩、安裝牽引繩、安裝承載索、返空索、系統(tǒng)調(diào)試、檢查實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)。

第五，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)索道運(yùn)載貨物種類，根據(jù)計(jì)算的鋼絲繩錨固力選擇8地錨，配Φ24mm×3.3m的鋼絲繩套。

第六，索道承載索架設(shè)完畢后，必須對(duì)它的張力和松緊度進(jìn)行檢查，以測(cè)定其張進(jìn)度是否達(dá)到要求。采用機(jī)械式拉力表和手板葫蘆、鋼絲繩卡具配合，在承載索錨固點(diǎn)將索具受力轉(zhuǎn)移到拉力表上，可以直觀地讀出鋼絲繩的張力大小。承載索無(wú)荷載最大檔的中央弛度比S0≈0.05。在收緊鋼絲繩時(shí)，如果弛度不好觀測(cè)，可以用拉力表配合緊線。

式中：

S0——弛度比

f0——控制中點(diǎn)處的弛度

l0——該檔檔距

第七，鋼絲繩由于受到制造和搬運(yùn)條件的限制，為滿足使用要求，必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接。在線路施工中主要采用的是插接法連接。

第八，承力索的驗(yàn)算與選擇：

承力索有多個(gè)負(fù)荷作用，間距為S，其最大水平張力按下式計(jì)算：

承力索有單個(gè)負(fù)荷作用，其最大水平張力按下式計(jì)算：

式中：

Q——集中荷載

S——吊鉤之間的距離，取250m

β——高差角

K——安全系數(shù)，臨時(shí)性索道取2.6～2.8

K1——鋼絲線的彈性模量，6.8×10-5

f——承力索在重載下的檔距中點(diǎn)最大馳度，取0.05L

L——檔距，驗(yàn)算值取800m

牽引索的驗(yàn)算與選擇：

牽引索承受最大拉力：

P1為集中荷載Q在牽引索方向的分力，此分力出現(xiàn)在高差最大的檔距內(nèi)：

載重滑車沿承力索滾動(dòng)時(shí)摩擦力：

其中：

式中：

μ——滑車軸摩擦系數(shù)，μ=0.02

μ'——滑車與承力索摩擦系數(shù)，μ'=0.06

r——滑輪的半徑，r取9

在架空索道中，常用鋼繩卡固定繩頭。使用鋼繩卡時(shí)，必須將繩卡的壓板與主索相貼，而用U型螺栓夾住短頭部分（鋼絲繩的折回部分），以免主索受到損傷，如圖3所示：

圖3 鋼絲繩頭卡固

第九，采用索道牽引設(shè)備選用汽車后橋式牽引機(jī)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆、搬運(yùn)方便、運(yùn)行速度快汽車后橋式牽引機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和傳動(dòng)裝置組成（如圖4所示）就位時(shí)應(yīng)在牽引機(jī)下方墊以枕木，并進(jìn)行水平校正，將機(jī)架四角利用Φ17.5mm鋼絲繩套固定于地錨上，用緊繩器調(diào)整牽引機(jī)位置，錨固鋼絲繩套與機(jī)架中心線夾角不大于30°。

牽引索卷入卷筒時(shí)，其導(dǎo)入方向應(yīng)與卷筒軸垂直，使鋼絲繩順序地纏繞于牽引機(jī)卷筒上（見(jiàn)圖5所示）。

圖4 汽車后橋式牽引機(jī)實(shí)物圖

圖5 牽引機(jī)固定示意圖

5 索道檢查及試驗(yàn)

第一，索道架設(shè)或長(zhǎng)時(shí)間停用后，在運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的檢查、驗(yàn)收，從而保證索道設(shè)備的運(yùn)行安全。索道檢查及驗(yàn)收應(yīng)由安裝單位組織進(jìn)行，施工單位及工程監(jiān)理參加，確認(rèn)無(wú)誤后方可投入試運(yùn)行。

第二，負(fù)荷試驗(yàn)：進(jìn)行高速50%負(fù)荷、中速80%負(fù)荷、額定速度100%額定負(fù)荷載荷試驗(yàn)，每次試驗(yàn)完成后對(duì)整個(gè)索道線路與結(jié)構(gòu)零部件進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)異常后進(jìn)行慢速110%超載試驗(yàn)。每次試驗(yàn)均為一次循環(huán)，每次試驗(yàn)時(shí)，至少進(jìn)行一次制動(dòng)試驗(yàn)。

6 物料運(yùn)輸

第一，物料的裝卸組織不當(dāng)將會(huì)造成索道運(yùn)輸停滯，運(yùn)輸方式不當(dāng)將會(huì)影響索道運(yùn)輸速度，并造成安全事故等。因此，物料的裝卸及運(yùn)輸方式與索道的運(yùn)輸效率及安全運(yùn)行關(guān)系甚大。

第二，物料的盛裝方式要根據(jù)物料的特性進(jìn)行選擇。砂、石、水泥等散骨料一般采用料斗運(yùn)輸，鐵塔塔材及基礎(chǔ)鋼筋等采用打捆包裝運(yùn)輸，合成絕緣子采用帶包裝補(bǔ)強(qiáng)后鉤掛運(yùn)輸，金具材料采用地面組裝后成串或成段運(yùn)輸。

7 結(jié)語(yǔ)

由于長(zhǎng)距離大高差多樁位循環(huán)索道運(yùn)輸可以有效減少施工道路修筑、林木砍伐和植被破壞，是一種環(huán)保的施工方式，同時(shí)能提高工效，節(jié)約工期，減輕施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有良好的社會(huì)效益。

采用多支點(diǎn)循環(huán)索道運(yùn)輸方式技術(shù)合理、方案環(huán)保、安全可靠，極大地提高了運(yùn)輸工效，取得了很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，在輸電線路惡劣地形的施工中具有很高的推廣價(jià)值，值得同行參考。

作者簡(jiǎn)介：陳銳鋒（1982-），男，廣東廣州人，廣東省輸變電工程公司高級(jí)工程師，研究方向：輸電線路工程現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）