探讨架空索道在输配电工程施工中的运用|架空索道

  摘要:下文主要通过对于在山区输配电线路工程的施工中,工程材料以及施工工具的运输是一个难题,同时也是工程施工进度以及施工成本的影响因素之一。在适合应用架空索道运输的山区,采用该工艺运输可有效的降低工程成本和控制工期。
   关键词:架空索道;输配电;工程施工
  Abstract: mainly through in the mountains to the transmission and distribution line of construction of the project, engineering materials and construction tools of transportation is a problem, but also the construction process and construction the influence of cost factors. Suitable for application in aerial ropeway transportation mountain, with this technology can effectively reduce transportation engineering cost and control time limit.
  Keywords: aerial ropeway; Power transmission and distribution; Engineering construction
  
  
   中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
   1、引言
   在送电线路中,其主要是通过基础浇筑、铁塔组立以及导线挂放来实现远距离电力传送。由于施工距离比较长,故在施工过程中砼、塔材以及导线等施工材料运输成为施工的关键因素所在。
   2. 索道工艺设计与计算
   2.1. 索道的工作原理
   索道系统包括承力系统、动力系统、循环系统、材料装卸系统。在选择运输路经后,需要确定索道的上、下锚固点,将张起承载绳固定;牵引绳通过下锚固点的卷扬机提供动力,通过上锚固点的转向滑车形成一个闭合的环。运行时,承载绳固定不动,牵引绳在卷扬机的带动下循环运动,运载小车固定在牵引绳上,通过运载小车上的滑车在承载绳上移动,从而带动货物运输。
   2.2. 索道计算
   2.2.1. 承载索的选择原则
   索道计算选用抛物线计算公式,当荷载集中作用在单档索道档距中点时或作用于多档索道最大档距中点时,承载索的张力及弛度均为最大,承载索按照此条件进行计算,其选择的一般原则为:(1)在最大张力情况下,承载索安全系数不小于2.5倍。(2)在运输过程中,需保持其对地面障碍物有一定的安全距离。(3)承载索在重载情况下,档距中点的最大弛度应不小于档距的7%;同时,为了避免因承载索弛度过大而增大牵引索的牵引力,档距中点的最大弛度不大于档距的10%。
   2.2.2. 承载索的最大张力
   2.2.2.1. 无集中荷重作用时的情况(如图 1 所示)
  
  图1 无集中荷重作用示意图
  
  式中:T ——承载索的平均张力(kg);
  H ——承载索的水平张力(kg);
  L ——承载索单档距或多档最大档距(m);
  W ——承载索单位长度的重量(kg/m);
  f ——单档距中点或多档最大档距中点承载索的弛度(m);
  β——承载索支持点的高差角;
  
  h ——承载索支持点的高差(m);
  2.2.2.2. 在有单个集中荷重作用时的情况(如图 2 所示):
  
  图2 单个集中荷重作用于档距中点时示意图
  
  式中:T ——当单个集中荷重作用于档距中点时承载索
  的平均张力(kg);
  H ——当单个集中荷重作用于档距中点时承载索的水
  平张力(kg);
  f ——当单个集中荷重作用于档距中点时档距中点承载
  索的弛度(m);
  Q ——单个集中荷重的重量(kg);
  2.2.2.3. 有n 个集中荷重作用时的情况
  
  式中:T ——当集中荷重中心作用于档距中点时承载索
  的平均张力(kg);
  H ——当集中荷重中心作用于档距中点时承载索的水
  平张力(kg);
  f ——当集中荷重中心作用于档距中点时档距中点承载
  索的弛度(m);
  Q ——单个集中荷重的重量(kg);
  s′——各个集中荷重相邻间隔的平均值(m);
  2.2.3. 档距中点承载索的弛度
  2.2.3.1. 无集中荷重作用时:
  
   2.3. 索道设备选型
   由于多数塔基连续翻越高山大岭,适宜架设梯级索道,底层索道运输量大,宜采用大索道一次准载 1.5 吨运输量的方式;上层索道运输量相对较小,宜采用小索道一次准载 1吨运输量的方式。
   底层索道采用 φ18 的钢丝绳做承载绳,φ15 的钢丝绳做牵引绳,3 吨卷扬机做牵引动力,50 千瓦发电机做电源;上层索道采用 φ15 的钢绞线做承载绳,φ15 或 φ13 的钢丝绳做牵引绳,1.5 吨卷扬机做牵引动力,20 千瓦发电机做电源。
   3. 索道安装与应用
   3.1. 索道安装
   3.1.1 索道安装工序流程:
   机具运输→清理通道→埋设地锚→支撑架安装→承力索架设→牵引系统安装→提料斗安装(吊装动滑车组安装)→系统调试→原材料运输。
   3.2. 索道安装注意事项
   3.2.1. 地锚深度视地质而定,一般为 2~3 米;马道角度应与出线方向一致,与地面夹角为 30°~45°。
   3.2.2. 门架应与承载绳垂直安装,使其运行时只受垂直
  下压力。
   3.2.3. 用圆木制成简易门架作为支撑,承载绳须承载 10吨滑车,不能使用 U 型环代替门架。在运行中承载绳产生上下震动,与 U 型环产生巨大摩擦,会导致承载绳断股断裂。
   3.2.4. 主索道门架
   承载绳的支撑点可做成圆弧型,其与承载绳的接触面带凹槽可增大接触面积,减少钢丝绳的损伤;通过螺栓支撑点可以前后移动,减少在运行中因承载绳的上下震动而产生的摩擦。牵引绳的支撑点可用滑车充当,能够灵活移动。车通过承载绳支点时,牵引绳提升后落下时能准确落于滑车上。
   .3. 索道应用
   由于工程地处大山区,索道运输的使用率很高。全线安装索道共 30 条,承担全线 96%的基础材料、铁塔材料和金具瓷瓶及施工用工器具等的运输。在全线索道中,长索道 8条,每条索道承担 3~4 基铁塔的运输量;次长索道 10 条,每条索道承担 2~3 基铁塔的运输量;短索道 12,每条索道承担 1~2 基铁塔的运输量。
   索道实际运输时间为6~7个月,其中有1~2个月时间因
  为材料供应不上,索道待料。
   索道运输成本情况:将索道运输与人运输相比较,如果控制得好节约率可达 45%,一般情况下可达 35%。索道运输进度情况:由于索道运输是机械动力,人力辅助上下料或中转上下料,作业受天气影响小,加上机械出率较人力出率高,本项目索道运输满足了施工计划,工程进度目标得到控制。索道运输环境情况:索道运输是直线运输,该运输路经可借用施工通道,因此可以少砍林区树木,少开运输道路土方,因此索道运输对水土和树木的保护情况好于人力运输。
   4. 体会与探索
   在大山区进行送电线路施工,采用牵引架空索道施工技术,可以解决山区运输的困难,同时也有效控制了工程成本和进度。
   4.1. 应用体会
   4.1.1. 对于高差在 350 米以上、人力运输距离超过 2 公里的的高山大岭,特别是孤立山头,采用索道运输可节约一半左右的运输成本。
   4.1.2. 索道架设规划应在工程开工前筹划,索道建成后基础施工首先受益,并为后续塔材、金具等运输发挥优势,提高索道利用率。
   4.1.3. 在索道架设过程中,器材及工器具的供应是控制
  索道架设工期及成本的关键。
   4.1.4. 索道使用中应加强检查、检修和保养工作,备齐易损件及维修工具,方可保证索道正常顺利地运转。
   4.2. 改进与探索
   山区采用索道方式进行材料的运输,由于运输量有限,不可能长时间进行,加上运输点分散,因此我们设想在工艺方面作下述改进与探索。
   4.2.1. 改进主索道运输小车向支索道转换工艺,提高生
  产功效。
   4.2.2. 小构件可统一制作,利于互换和重复使用,加大安全性能;辅助材料可就地取材,节约投入和运输成本。
   4.2.3. 细化现场勘测,合理布置运输线路,加大配制干线索道,提高主索道的运输能力。
   5. 结束语
   近年来电力建设不断面临山区送电工程,为了更好地加快国家电力建设,通过探索和应用在送电线路工程中牵引架空索道,我们认为架空索道的运输方式具有施工投入小、作业简单、劳动效率高、受天气及外部环境因素影响小等优点,同时避免了因修筑运输道路而占用大量土地、损毁树木和植被的情况,符合绿色环保施工的要求,对于解决山区和林区施工材料和器材的运输难题具有较高的经济技术性能比。

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