高壓輸電線路全過程機械化施工技術(shù)應(yīng)用與探討

引言

傳統(tǒng)高壓輸電線路的施工全程都由人力完成,機械化成分不多,主要是由于高壓輸電線路的建設(shè)場地通常在遠(yuǎn)離人群的市區(qū)外,田間、山區(qū)作業(yè)多,交通條件惡劣,且還有一些地區(qū)的高壓輸電線路需要穿過高山峻嶺和茂密的原始森林,很難將一些大規(guī)模的機械設(shè)備搬運到現(xiàn)場。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人力資源成本逐漸增加,且伴隨其他工程建設(shè)類施工過程機械化程度的日漸提高,對于高壓輸電線路建設(shè)施工來說,未來需要投入更多的機械化施工手段。智能化電網(wǎng)的推廣普及,需要工程施工能力持續(xù)保持提升的狀態(tài),以推動電網(wǎng)工程企業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級,電科院等科研部門提出了全新方案,制定了先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化施工要求,要求高壓輸電線路采用更先進(jìn)的機械化設(shè)備,進(jìn)行更高程度的自動化施工,提高施工的安全性和靈活性。要求施工的各項裝備設(shè)施能夠完全適應(yīng)電網(wǎng)工程,具有專業(yè)針對性強、功能適用的基礎(chǔ)條件,同時還要滿足高壓輸電線路施工對地形、地質(zhì)等自然條件的特殊要求。

此外,還要針對不同地質(zhì)條件,形成一系列技術(shù)成果,構(gòu)建不同規(guī)模、參數(shù)、功能的系列化施工設(shè)備,滿足修筑道路、物料運輸?shù)雀邏狠旊娋€路工程施工全過程的需要。

1高壓輸電線路全過程機械化施工技術(shù)研究

1.1施工區(qū)域的選擇和場地布置

高壓輸電線路全過程機械化施工的區(qū)域長度通常根據(jù)放線質(zhì)量要求所決定,導(dǎo)線通過放線的滑車越長,所受到的損傷程度會越大,且由于放線滑車的數(shù)量過多,還會造成高壓線外層的鋁股受到不均勻壓力,造成高壓線跳股或泡股等現(xiàn)象的發(fā)生。對于一般的500kV輸電線路來說,單線的導(dǎo)線選用四分裂形式,施工區(qū)域長度應(yīng)保持在5～10km之內(nèi)最為合適,其中通過的滑車數(shù)量要盡可能控制在15個以內(nèi),最多不能超過極限數(shù)額20個。

在高壓輸電線路施工中,通常情況下張牽場內(nèi)部包含了眾多機械化設(shè)備,其中導(dǎo)引繩和牽引繩的數(shù)量最多,在進(jìn)行每次轉(zhuǎn)場時都會產(chǎn)生較大的運輸成本,隨之還會產(chǎn)生一系列安全問題。因此在對張牽場進(jìn)行布置時要結(jié)合整個高壓輸電線路的具體情況進(jìn)行具體分析,圖1為導(dǎo)引繩與牽引繩的布置示意圖。

對于轉(zhuǎn)向場的布置,應(yīng)當(dāng)使?fàn)?、張機控制在整體輸電線路中心線上。遇到特殊地形的條件限制時,張牽場不能布置在輸電線路中心方向上,而需要采用轉(zhuǎn)向牽引以及倒?fàn)恳姆绞竭M(jìn)行施工。在電壓等級500kV以上的高壓輸電線路中,線路在進(jìn)行放線過程中要適用兩套完整的張牽引設(shè)備同時進(jìn)行施工作業(yè)。

同時在進(jìn)行轉(zhuǎn)向場布置時要注意每一個轉(zhuǎn)向滑車的荷載數(shù)都不能超過滑車所能承受的最大承載能力。同時,保證各個轉(zhuǎn)向的滑車荷載數(shù)均相同,保證轉(zhuǎn)向角度完全一致。每一個轉(zhuǎn)向滑車的轉(zhuǎn)向角度都不能超過45°,而對于倒?fàn)恳霓D(zhuǎn)向角度應(yīng)維持在180°,在整個施工過程中最好布置至少4個轉(zhuǎn)向滑車,與鄰塔最近的轉(zhuǎn)向滑車應(yīng)接近線路的中心線。

1.2人員安排和組織

在整個高壓輸電線路全過程機械化施工中,按照施工階段進(jìn)行專業(yè)化的人員分工,施工過程保證流水作業(yè)。人員組成通常可以分為架線準(zhǔn)備小組、放線小組、緊線小組以及光纜施工小組,在特殊環(huán)境中,可能還會需要飛艇小組、動力傘小組等。

架線準(zhǔn)備小組主要負(fù)責(zé)完成對上一工程環(huán)節(jié)中遺留的問題進(jìn)行相應(yīng)處理。放線小組主要負(fù)責(zé)完成機械化設(shè)備的運轉(zhuǎn),利用機械化設(shè)備完成對引繩的更換等工作。緊線小組完成對設(shè)計要求中的導(dǎo)、地線馳度觀察以及緊線工作等。光纜施工小組主要負(fù)責(zé)完成對光纜的緊線,對剩余光纜進(jìn)行處理,安裝剩余的光纜架,連接光纜頭等。

1.3技術(shù)要求

張力的放線施工工作是整個高壓輸電線路全過程機械化施工中最具系統(tǒng)性的工作環(huán)節(jié),為了保證放線可以順利完成,放線前先要對施工中所需要的所有施工材料進(jìn)行精細(xì)規(guī)劃和準(zhǔn)備。

為了滿足施工整體質(zhì)量要求,放線施工前需要準(zhǔn)備一系列相關(guān)施工技術(shù)材料和常規(guī)裝備。根據(jù)施工架線圖,重點對架線中的電氣部分進(jìn)行詳細(xì)審查和記錄,并根據(jù)審查結(jié)果從中找出問題,及時與設(shè)計方溝通,及早解決問題。當(dāng)高壓輸電線路中出現(xiàn)交叉跨越的情況,要在核實確定后,采用對線路檔距、跨越物標(biāo)高等方法完成對線路的檢測。在完成相應(yīng)的技術(shù)措施編制以及相應(yīng)的計算后,確定具體的施工方法,并保證整體施工質(zhì)量,制定出具體的安全保護(hù)方案,在施工過程中認(rèn)真做好機械化技術(shù)的交底工作。

2機械化施工技術(shù)的應(yīng)用

機械化施工技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到高壓輸電線路全過程施工中,對于施工過程中的一系列環(huán)節(jié)產(chǎn)生了或多或少的影響。基于此,為了更加深入地了解高壓輸電線路全過程中的機械化施工技術(shù),本文重點對不同工程中的技術(shù)應(yīng)用分別進(jìn)行研究。

2.1臨時道路修建中的機械化施工技術(shù)應(yīng)用

隨著科技的不斷進(jìn)步,人們對于電能的需求量逐漸變大,導(dǎo)致更多的高壓輸電線路施工需要在人煙稀少的地區(qū)完成整體的施工工作,由于施工場地偏遠(yuǎn),交通不便,因此對于施工整體造成了諸多困難。為了減少此類問題對施工造成的影響,在施工前首先要修建一條臨時道路,以完成對高壓輸電線路的安裝。臨時施工道路的修建需要滿足高壓輸電線路的所有施工要求,比如材料的運輸以及人工的移動等,因此在眾多施工要求當(dāng)中,臨時道路的修建工作十分復(fù)雜。傳統(tǒng)方法中,大部分施工都由人力完成,在施工過程中,由于人力的不穩(wěn)定因素造成了施工整體更加容易出現(xiàn)質(zhì)量問題[5]。而機械化施工技術(shù)的應(yīng)用,使工程實施具備了機械設(shè)備的性能優(yōu)勢,保證了施工效率,也保證了工作人員的安全。同時在高壓輸電線路安裝完成后,對于地貌的恢復(fù)工作,機械化施工技術(shù)可以更好地完成對地貌的還原。

需要注意的是,在上述施工中,相關(guān)技術(shù)人員要保證機械化設(shè)備的狀態(tài),再根據(jù)實際應(yīng)用需要完成對設(shè)備的操作,以此保證機械化設(shè)備的安全運行。

2.2施工材料運輸中的機械化施工技術(shù)應(yīng)用

由于高壓輸電線路普遍為規(guī)模較大的施工工程,因此需要更多的施工材料,并且在施工前還需要對材料進(jìn)行預(yù)處理,而傳統(tǒng)施工材料主要依靠人力完成運輸,因此對于運輸量以及運輸速度都有所限制。應(yīng)用機械化施工技術(shù)后,施工單位可以通過構(gòu)建自動化輸送通道,完成對施工材料的運輸,提高了工程整體的運輸效率。

但需要注意對輸送速度的控制問題,運輸速度過快會導(dǎo)致材料的泄漏和堆積,不僅會造成施工材料的浪費,還會對施工人員造成一定的安全威脅。

2.3設(shè)置桿塔中的機械化施工技術(shù)應(yīng)用

桿塔是高壓輸電線路中的基本組成設(shè)備,其主要的設(shè)置模式是通過使用鋼筋完成基礎(chǔ)施工后進(jìn)行整裝架設(shè)。在傳統(tǒng)設(shè)置中,利用人力在高空環(huán)境中完成裝配,這種方法會對工作人員的人身安全造成嚴(yán)重威脅。而應(yīng)用機械化的施工技術(shù)后,可以利用大規(guī)模的起吊設(shè)備以及相應(yīng)的組塔機完成桿塔設(shè)置工作,從而了減少人員手工操作,保證了施工人員的人身安全。操作起吊機設(shè)備的工作人員需要對起吊機設(shè)備的運行穩(wěn)定性進(jìn)行更加嚴(yán)格的控制,減少產(chǎn)生超標(biāo)晃動的概率,以此避免施工材料的浪費,減少施工的危險性。

3結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步,為了解決高壓輸電線路中交通不便、大規(guī)模機械設(shè)備難以到達(dá)施工現(xiàn)場等問題,本文對高壓輸電線路全過程機械化施工中應(yīng)用的新技術(shù)進(jìn)行了全面分析。在人力資源成本不斷提高的背景下,高壓輸電線路發(fā)展將受到嚴(yán)重制約,而全過程機械化施工技術(shù)不僅能夠解決上述問題,同時還具有安全性高、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)勢,可以有效促進(jìn)電網(wǎng)工程的快速發(fā)展。