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摘要:现代社会的运转脱离不了电能,因此为了实现电能全覆盖式供给,需要进行高压输电线路施工。高压输电线路施工,因为现代社会的电能需求庞大,所以具有高强度、周期长的特点,导致传统人工施工负担较大,同时渐渐无法满足高效率施工要求,因此许多施工单位开始采用机械化施工,本文将着重对高压输电线路机械化施工技术进行分析。
关键词:高压输电线路;全过程机械化;施工技术
1高压输电线路全过程机械化施工的重要性
以往的高压输电线路安装施工,主要是以人工为主,虽然也使用了一定比例的机械设备,但是规模较小,主要起辅助作用。近年来,各个行业对电力能源的需求高涨,部分高压输电线路需要跨越山岭、森林、河流等复杂地形。如果仍然沿用人工式的施工方法,既无法满足当前高压输电线路建设的需要,也容易造成人力、财力的浪费。在这一背景下,全过程机械化施工由于具有专业化、标准化、快速化的特点,迅速在高压输电线路施工中得到了应用。通过大量的实践证明,全过程机械化施工的重要性主要体现在以下几个方面:首先,具有广泛的适应性。如上文所述,高压输电线路跨度较大,且常常穿过不同的地形。而全过程机械化施工则可以借助于多种机械设备,通过灵活组装,适合在多种地形条件下完成高压输电线路的安装任务,环境适应性良好;其次,具有较高的经济性。以往建设架空输电线路,仅仅是安装一台杆塔就需要几天的时间,施工进度迟缓;而采用全过程机械化施工,每天可以完成数台杆塔的架立,施工效率成倍提升。最后,可重复使用。全过程机械化施工所用的各类机械设备,可以反复多次使用。此外很多机械设备实现了自动化控制,操作更为方便,高压输电线路的施工质量也得到了保证。
2全过程机械化施工技术分析
2.1临时道路修建
因为现代社会电能需求庞大,导致许多高压输电线路施工需要前往人机罕见的地区进行施工,此类地区并没有供人行走的正常道路,会对施工造成诸多不便,因此为了排除这些阻碍需要在施工之前先修建临时道路。临时道路修建需要满足高压输电线路施工的需求,例如材料运输、人工移动等,那么在大量需求之下,道路修建的工程量相对较大,同时还存在一定程度上的质量问题,在此前提下传统人工模式的施工效率会相对较慢,也容易因为人工不稳定因素导致质量缺陷,例如道路坑洼较多,导致运输车辆颠簸,连带车内材料出现极大的晃动出现缺损现象,由此可见传统人工模式下临时道路修建工作存在不足。在机械化之下,首先介于机械化设备的性能优势,可以保障临时道路修建工作的效率,突破了人工能力的距现象,其次机械化设备降低了人工不稳定性的影响,使得道路质量的可靠性提高。此外,在应用规范上,在高压输电线路施工完成之后,应当尽可能的恢复当地原貌,那么此部分同样可以采用机械化设备来进行施工,同时在道路修建、恢复原貌工作中,设备操作人工必须先确认设备的状态,之后根据施工实际需求来进行操控,确保机械设备能够正确运行。
2.2物料运输
(1)通用车船运输。通用车船运输普遍用于架空输电线路施工,主要是运送大型物料如塔材、石子、砂等材料,但是对于山地线路,塔位位于山上,通用车无法到达,通用车只能是将物料运输至靠近塔位而车能够达到的物料集中放置点。(2)人力(畜力)运输。人力(畜力)运输目前普遍用于架空输电线路山地地区的施工物料运输。由于采用人力(畜力)运输单次载重量较少,且运输速度较慢,对于一些山区偏远的塔位,仅运输物料就要花去大量的时间,且目前随着人力成本的增加,其费用也在逐年增加。(3)索道运输。索道运输目前算是山区架空输电线路施工物料运输中机械化程度较高的一种运输方式,其较人力(畜力)运输在时间和费用上都大大减少了。但是由于索道承载能力不足的原因,对于单件较重的大型材料无法运输。设计往往为力配合其承载能力的不足,避免采用钢管塔,控制角钢长度及单重,这样造成了铁塔分段量增加,造成铁塔耗钢量增加。根据目前架空输电线路物料运输的现状,配合全过程机械化施工的要求,研发机械化程度高、载重量大、运输时间短的新型运输方式,能够有效的加快施工进度,提高施工机械化水平。(1)研究并应用重型、大吨位索道,以达到在山区塔位使用钢管塔、大规格长角钢的目的,可减少铁塔开断量,降低塔重。(2)发展山地运输车,适用于山区路幅狭窄、道路起伏大、弯道多等特点,包括轮式山地运输车和履带式山地运输车。通过比较,考虑到输电线路施工物料运输,临时道路质量差,工作载荷变化大,作业环境恶劣,技术保养条件差,因此对于山地运输车设计采用了履带式行走装置。履带式山地运输车可配合基础机械化施工采用的旋挖钻机的履带尺寸进行研制,有利于施工临时道路的统一修建。(3)直升机、汽艇运输,具有运输速度快,地形适应性强,特别适用于高山陡坡,可以长距离运输,不破坏植被,且可以与吊装工序相结合。但由于运输价格昂贵,不适合大范围使用。
2.3组立杆塔
为了更好的满足高压供电要求,近年来架空输电线路中所用铁塔的高度也在不断增长,对其组立技术提出了更高的要求。在这种情况下,使用机械设备无疑能够大幅度提高杆塔组装和架立的效率。早期杆塔组立主要是使用一些起吊设备,但是在实际操作上不够灵活。近年来,随着全过程机械化发展水平的提升,专业化的组塔机开始得到了广泛应用。利用组塔机可以将现场准备好的钢筋结构按照次序组装完成,减轻了人工操作的难度。另外,在一些特殊情况下也有部门采用直升机组塔,但是花费的成本较高,使用范围有很大的局限性。目前来看,机械化组塔具有成本低、操作方便等优势,应用最为广泛。
2.4架线施工
架线是输电线路施工最后环节,同时也是进行全过程机械化改造的难点所在。从目前的架线施工工艺看,已经将传统的人工放线升级为张力放线。张力放线是一种在架线时,使需要被展放的导线维持一定张力而离开地面处在理想架空状态的施工方法,根据按照《架线施工作业指导书》要求,330kV及以上架空输电线路工程必须采用张力放线,并且在放紧线时导地线不得接触地面。实践表明,通过对张力放线的应用,可节省人力与设备投入,且符合全过程机械化施工要求,具有良好的推广价值。张力放线流程为:(1)使用飞行器等设备展放初级导引绳,也可使用人工铺放逐基穿越放线滑车,在分段展放完成后和邻段之间进行连接。完成上述操作后,即可使用这一导引绳对其他导引绳进行牵放。(2)使用小型牵引设备对导引绳进行收卷,然后再将施工范围内的所有导引绳逐级换成牵引绳。(3)使用大型牵引设备对牵引绳进行收卷,然后再将施工范围内的所有牵引线逐级换为导线,至此完成张力放线。张力架线在规范要求下在我国高压输电线路施工有着广泛的应用,出现一系列成套设备,如可调节液压张力放线机。而且施工的机械化水平也在不断提高,具有向更高层次发展的趋势,如微型牵引设备、微型张力设备以及将弹射器作为核心的弹射式放线技术等。
结语
全过程机械化施工保证了在高压输电线路施工各个环节中,均大比例的使用自动化或半自动化的机械设备,在减轻人工压力的基础上,也显著加快了高压输电线路的施工效率,更好地满足了不同区域电力用户的用电需求。当然,全过程机械化对施工技术也提出了较高要求,这就需要施工单位必须要根据现场具体情况,合理配置机械化设备资源,确保高压输电线路的使用质量。
参考文献:
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