輸電線路山區(qū)全過程機(jī)械化施工方案

賈建春

摘 要：通過對市場施工機(jī)械選型，探索適合山區(qū)輸電線路基礎(chǔ)、鐵塔組立、架線的施工機(jī)械，提高施工機(jī)械化水平，減少施工人員作業(yè)，從而提升輸電線路山區(qū)施工的安全性。

關(guān)鍵詞：山地；輸電線路；精品工程；機(jī)械化施工

中圖分類號：TM752 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.114

1 目的

為了提升特高壓工程的安全質(zhì)量水平，應(yīng)提高輸電線路施工機(jī)械化要求，穩(wěn)步推進(jìn)特高壓全過程機(jī)械化施工，建設(shè)“安全可靠、自主創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境友好、國際一流”的特高壓精品工程。我公司在蒙西-天津南1 000 kV高壓交流線路工程6標(biāo)段推行了“輸電線路全過程機(jī)械化施工”。

2 試驗(yàn)區(qū)段概況

為了更好地落實(shí)一般山地段全過程、全流程機(jī)械化施工試點(diǎn)，我公司對物料運(yùn)輸、基礎(chǔ)施工、組立鐵塔、接地施工及架線施工各分部工程進(jìn)行了詳細(xì)分析。針對6標(biāo)包的地理、地形基地貌特點(diǎn)，從改進(jìn)施工方法、采用先進(jìn)工藝、研發(fā)施工機(jī)具等方面進(jìn)行了深入分析，最后選取了6包左線L214#-L227#山地段進(jìn)行踏勘并對本區(qū)段進(jìn)行了全過程機(jī)械化施工。

試驗(yàn)段技術(shù)參數(shù)：L214#～L227#新建單回路角鋼塔14基，區(qū)段全長為7 774 m。導(dǎo)線采用8分裂JL/G1A-630/55鋼芯鋁絞線鋁合金，2根地線分別為JLB20A-170鋁包鋼絞線和OPGW-170復(fù)合地線。

試驗(yàn)段的地質(zhì)為低中山地貌，海拔在1 200～2 000 m之間。該地貌單元內(nèi)的地層巖性主要為馬蘭黃土，厚度分布不均勻，從數(shù)米到數(shù)十米不等。黃土狀粉質(zhì)黏土發(fā)育深度一般在10.00 m以下，黏土厚度隨地形變化而變化。下伏基巖為泥質(zhì)粉砂巖、花崗巖、玄武巖、片麻巖及斜長角閃巖，基巖深隨地形變化而變化。地表除L214和L215為退耕還林種植荊條林外，其余多為荒蕪的山地，有零星種植玉米、葵花、莜麥等高山作物。

3 施工方案實(shí)施

3.1 道路修建

對于原有簡易村村通水泥道路或距離道路較近經(jīng)簡單修建即可通往塔位的，采用推土機(jī)進(jìn)行道路的拓寬或修建。對于通往多個塔位的臨時(shí)土路，使用完畢后易于恢復(fù)，對環(huán)境和水土流失影響小的，采用挖掘機(jī)進(jìn)行道路的拓寬及修建。

3.2 基礎(chǔ)施工

用裝載機(jī)、挖掘機(jī)平整施工基面，基孔采用旋挖鉆機(jī)開挖成孔，基礎(chǔ)鋼筋按工程所需進(jìn)行工廠化加工，并完成統(tǒng)一配送，在主筋加工時(shí)全部采用直螺紋連接工藝，以提高鋼筋加工效率。基礎(chǔ)混凝土澆筑采用商品混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸預(yù)拌混凝土，采用自卸或混凝土泵車澆筑基礎(chǔ)。

3.3 接地施工

試驗(yàn)區(qū)段接地采用新型石墨接地形式，電纜采用高炭石墨線制造，與桿塔連接的連接端頭采用不銹合金，該品屬非金屬導(dǎo)電體，耐腐蝕、不生銹、接地電阻穩(wěn)定、大電流沖擊不反擊、不損壞、電阻不變、耐高低溫、使用壽命長（30年），且免維護(hù)，安全可靠；使用不受環(huán)境、氣候條件限制，安裝便捷，無需電氣焊，省工省時(shí)，節(jié)省材料、經(jīng)費(fèi)，節(jié)能、環(huán)保、防盜，尤其適合酸性土壤、堿性土壤。為了減少接地開挖臨時(shí)占地，接地溝開挖采用徐工ET110步履式挖掘機(jī)開挖，從幾個點(diǎn)切入進(jìn)行軟體石墨接地裝置的安裝。

3.4 鐵塔組立施工

組塔工程采用25 t吊車輔助組立抱桿、鐵塔底段，落地雙搖臂抱桿分解組塔。螺栓采用電動扭矩扳手緊固，組立過程采取無線視頻監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。此方案用于在地形狹小的山地丘陵地段組立特高壓單回路角鋼塔。高75 m及以上的鐵塔使用登塔升降機(jī)，可滿足特高壓鐵塔登高施工作業(yè)時(shí)運(yùn)輸施工人員及小型工具的要求。

4 架線施工

4.1 初級導(dǎo)引繩采用無人旋翼機(jī)展放

試驗(yàn)段線路途徑區(qū)段采取8旋翼無人機(jī)進(jìn)行展放Φ3.5強(qiáng)力絲初級導(dǎo)引繩，無人機(jī)最大有效載荷為4 kg，該機(jī)巡航速度為50 km/h，持續(xù)續(xù)航時(shí)間最大可以達(dá)到0.5 h（高速），最大持續(xù)航程為20 km。飛行器具有遙控、自主飛行能力，可以通過加裝GPS定位系統(tǒng)使無人機(jī)自主按照鐵塔線路走徑展放初級導(dǎo)引繩。遙控指揮人員具有對飛行器進(jìn)行遙控飛行和對機(jī)載任務(wù)設(shè)備進(jìn)行操控的功能，具有飛行參數(shù)/航跡顯示、航路規(guī)劃和實(shí)時(shí)修改飛行計(jì)劃、重新設(shè)置任務(wù)樣式的能力，具有通過無線視頻實(shí)現(xiàn)控制飛行的能力，具有接收標(biāo)準(zhǔn)視頻信號、實(shí)時(shí)處理/存儲圖像等能力，具有鐵塔目標(biāo)定位和引導(dǎo)初級導(dǎo)引繩拋擲的能力。

無人機(jī)將初級導(dǎo)引繩展放結(jié)束后，需要用牽引機(jī)牽引二級導(dǎo)引繩。使用現(xiàn)有的牽引機(jī)牽引初級導(dǎo)引繩，存在牽引力過大與導(dǎo)引繩張力不匹配問題。出現(xiàn)擠繩等故障時(shí)，易將初級導(dǎo)引繩線牽斷，影響施工進(jìn)度。試驗(yàn)段采用新型的微型牽引、張力機(jī)牽放二級導(dǎo)引繩（Φ8強(qiáng)力絲），微型機(jī)體積小結(jié)構(gòu)簡單、能耗小、操作簡單，便于運(yùn)輸，且方便安裝，施工人員可以到任意塔位進(jìn)行二級導(dǎo)引繩的牽引工作。

4.2 大型牽張?jiān)O(shè)備2×張力展放導(dǎo)線

導(dǎo)線采用2臺SA-YQ250牽引機(jī)和4臺SA-YZ2×40型2線張力機(jī)以2×（一牽四）的方式同步牽放8根導(dǎo)線。良導(dǎo)體地線和OPGW采用一牽一張力架線。導(dǎo)線、良導(dǎo)體地線連接采用200 t液壓機(jī)壓接接繼。

4.3 電子信號員無線監(jiān)控視頻系統(tǒng)

視頻傳輸距離大于10 km，可滿足36個信號眼同屏實(shí)時(shí)顯示，完全實(shí)現(xiàn)張力放線無人監(jiān)控要求；電子信號員一次性安裝和不間斷作業(yè)，可避免因信號中斷而無法進(jìn)行放線作業(yè)的實(shí)際問題。架線作業(yè)時(shí)，監(jiān)控10～50 m遠(yuǎn)的滑輪、走板過滑輪過程，整體畫面流暢，傳輸及時(shí)、準(zhǔn)確、延時(shí)不超過2 s，并可遠(yuǎn)程遙調(diào)前端設(shè)備。監(jiān)控人員與牽張場操作人員可語音雙向?qū)χv，牽張場操作人員通過監(jiān)控畫面直觀地查看走板及導(dǎo)線的位置，觀看速度可放慢、加快。施工管理人員可以在第一時(shí)間內(nèi)對監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)的問題作出快速反應(yīng)，將可能造成的損失降到最小。

4.4 液壓緊線器緊線

緊線施工采用液壓緊線器高可靠性動力裝置，通過滑輪組對子導(dǎo)線對稱緊線。

4.5 牽張場地錨埋設(shè)

牽張場埋設(shè)地錨較多，試驗(yàn)段在張力場、牽力場在采用柔性地錨機(jī)埋設(shè)地錨。采用柔性地錨代替?zhèn)鹘y(tǒng)板式地錨和人工地錨鉆進(jìn)行施工，減少了植被破壞和水土流失，減少了傳統(tǒng)地錨坑開挖中存在的安全隱患和人工勞力，提高了施工效率。

5 結(jié)束語

通過山地全過程機(jī)械化施工，探索了輸電線路山區(qū)機(jī)械化施工的新模式，減少了山區(qū)傳統(tǒng)人工作業(yè)，減少了對施工區(qū)域環(huán)境的破壞，提高了線路機(jī)械化施工水平，提升了山區(qū)施工的安全性。

〔編輯：張思楠〕