输电线路工程索道运输施工工法

输电线路工程索道运输施工工法1.前言输电线路施工基础材料、铁塔设备、瓷瓶、金具和施工工具等需要运输到使用位置，传统的方法是，使用汽车运输到公路的尽头（俗称：大运），然后再采用人力或马帮驮运的方式运输到使用位置（俗称：小运）。溪洛渡～牛寨Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ回500kV送出线路工程三标段，此标段地形以高山大岭为主，其中有32基塔没有小运道路可利用，修筑盘山道路要损毁大面积地表植被和经济作物，占用大量土地，修路投资额巨大，且不符合国家环保、土地和林业政策要求。如果修筑简易的马帮小运道路运输，施工效率低，运输周期长，所以，云南省火电建设公司首次采用架空货运索道施工，形成施工工艺标准，并在云南大关县220kV甘顶～大关变输电线路施工、云南镇雄县直流输电线路施工和云南省盐津县500kV牛寨～甘顶变输电线路施工中应用，使输电线路工程索道施工的设计、安装和运输水平得到进一步提升，总结形成本工法。2.工法特点2.1起终点间线路可成直线，运距最短，所以砂子、石子和水泥每天可运输15m³，塔材每天可运输12t，所以运输效率高。2.2可跨越峡谷、山梁，与修筑运输道路相比，生态破坏最小，施工费用低。2.3与传统的马帮运输或人力搬运相比，劳动强度低。3.适用范围本工法适用于，输电线路建设施工中，杆塔设计在高山峻岭，小运距离较长，修筑盘山的马帮道路困难且费用高，配合输电线路的施工。4.工艺原理4.1把索道起点和终点之间的承载索和返空索收紧腾空，两端用圆木地锚锚固，在中间地形凸起和承载索、返空索高度不够的位置，架设支架，将牵引索、反空索和承载索支撑起，动力机构安装在起始位置，牵引索通过动力机构提供动力，通过起点和终点的转向滑车形成一个闭合环。4.2运行时承载索和反空索不动，而牵引索在动力机构卷扬机的带动下来回运动，运载货车1---始端地锚2---驱动装置3---始端支架4---承载索5---返空索6---牵引索7---中间支架8---货车9---终端支架10---高速滑车11---终端地锚1234579681011固定在牵引索上，通过运载货车上的滑车在承载索上移动，从而带动货物移动，货物到达卸货点后暂停卸货，再把货车装于反空索上返回到上货点，周而复始地运输。个闭合环。图4工艺原理图5.施工工艺流程及操作要点5.1索道施工工艺流程索道线路选择→设计校核→设备配置→技术交底→装卸料场地布置→地锚开挖埋设→线路通道处理→钢丝绳展放→驱动装置安装→支架架设→调试→运行、维护5.2索道线路选择5.2.1选择索道线路时，根据地理条件和索道经过的交通要道，针对施工运输量及地形条件制定相应的施工方案。5.2.2索道线路严禁选取从山神石、山神树、珍稀植物、寺庙等上面经过。5.2.3准备好输电线路施工平面图和断面图，杆塔明细表，由参与复测的人员或者熟悉路径的向导带路，找到每个基位，必须找到基位的中心桩，详细查看地形，确定索道线路的方向和数量。5.2.4了解地面的土质，确定地锚坑开挖是否需要爆破，此位置是否能爆破；估计索道通道树木的胸径、高度、种类和数量，便于为办理砍伐证提供依据；了解架设索道需要的木材情况，购买木材的价格；为后续工作做好准备。5.2.5架空货运索道的种类很多，本工法采用两种索道运输方式，即为单跨单索循环式索道和多跨单索循环式索道。对所有索道的工况进行全面分析，以最不利工况的索道作为计算校核的依据。相对高差米871.5906.6659.4793.91000262279起点CN1055CN1056CN1057CN1058档距米576图5.2.5最不利载货索道示意图5.3索道设计校核5.3.1为了方便读者阅读理解，把索道各构件名称的书面名称与通俗名称作以下说明。通俗称呼与书面称谓对照表表5.3.1序号构件名称备注书面名称通俗名称1.始端地锚索道起始端地锚装料端2.终端地锚索道终点地锚卸料端3.驱动装置索道机子主要是底座、汽车后桥、汽车变速箱、柴油机四大件4.承载索主绳5.返空索副绳6.牵引索跑绳（循环绳）7.支撑器飞机用于支撑承载索、反空索和牵引索的机构8.货车跑车9.高速滑车转向滑车10.支架龙门架注意：本工法均用书面称谓编制5.3.2索道计算校核参数钢丝绳技术参数表表5.3.2－1序号名称钢丝绳规格重量公称强度额定破断拉力备注1.承载索6×37＋NF-19.51.237kg/m1670Mpa197kN2.返空索6×37＋NF-130.59kg/m1670Mpa83.2kN3.牵引索6×37＋NF-110.41kg/m1670Mpa59.6kN运输重量表表5.3.2－2序号名称重量备注1.塔材单件最重900kg2.工具柴油机210kg驱动装置技术参数表表5.3.2－3序号名称技术指标备注1.常田牌L25柴油机型号L25标定功率17.0kW2200r/min最大功率18.7kW2.NJ130型变速箱最大输入扭矩240N.m副变速箱低速速比1:2.29副变速箱高速速比1:1.00主变速箱一档速比1:6.40主变速箱二档速比1:3.09主变速箱三档速比1:1.69主变速箱四档速比1:1.003.EQ-140汽车后桥主减速器速比1:6.334.手动档汽车传动系机械效率95%5.驱动轮（绞磨轮）半径0.26m5.3.3承载索和返空索计算及校核流程确定绳索基本参数→求最大载荷时的计算载荷→求无载荷时最大档水平张力→求最大载荷时各支架点处最大张力→绳索强度校核→强度合格，计算校核完成；不合格返回确定绳索基本参数5.3.4承载索计算及校核（1）求最大载荷时的计算载荷max计Pmaxmaxmaxmaxcos2LqPPKP牵货冲计式中：冲K------冲击系数，取1.31maxP-----最大载荷重量，kN货P------货车载荷重量，kN牵q-----牵引索每米自重，kN/mmaxL----最大档跨度，mmax------高差角，度；根据最不利载荷索道参数示意图；6594.010004.659tanmax可得出4.33max835.0cosmax其中kNkgP9900max；kNkgP03.03货；mkNmkgq/101.4/41.03牵；mL1000max于是有：kNP045.15835.02100010.1403.0931.13-max计（2）求无载荷时最大档的水平张力aTmax0maxcos8SLqTa承式中：0S-----中央驰度比，取0.05；mkNmkgq/1037.12/237.13承于是有：kNTa035.37835.005.0810001037.123-（3）求最大载荷时最大档的水平张力bT，利用如下状态方程求解。maxmaxmax2max3max2max22max3max2223124cos24cosLpqLqpLESqTLESqTTTaabb计承承计承承承承承承式中：承S----承载索截面积，2cm承E----承载索弹性模数，kN/cm2由于承载索选用公称强度为1670Mpa的钢丝绳，可知2/167cmkNE承，Φ19.5钢丝绳的截面积为2.98cm2,于是有：2326-22035.3724835.0100016798.21037.12035.37bbTT1000045.151037.1210001037.12045.153124835.0100016798.21037.123-6-2326-2752.16785688.352bbTT0752.16785688.3523bbTTkNTb258.44（4）求最大载荷时各支架支点处最大张力maxT最大载荷时，各支架支点处张力为：ibiHqPTT承计2max2式中：iH-----承载索第i支架支撑点到最大档低侧支架支撑点的高差，第i支支架较最大档侧低侧支架高度高时取正值，反之取负值；于是有：kNTi745.4601037.12045.15258.44322（按照本例，第一支支架即为最大档低侧支架，因此高差为0）kNT434.484.659-9.7951037.12045.15258.443222kNT369.494.659-5.8711037.12045.15258.443223经比较，kNTT369.493max（5）承载索强度校核根据公式承破＞KTTmax校核式中：破T-----承载索额定破断拉力，kN；承cK-----承载索安全系数，取2.7；承载索选用公称强度1670Mpa、公称直径Φ19.5钢丝绳，其额定破断拉力为197kN，于是有：7.299.3369.49197＞强度合格,即承载索选取Φ19.5钢丝绳满足各项受力要求。5.3.5返空索计算及校核（1）求最大载荷时的计算载荷max计Pmaxmaxmaxmaxcos2LqPPKP牵货冲计式中：冲K------冲击系数，取1.31maxP-----最大载荷重量，kN货P------货车载荷重量，kN牵q-----牵引索每米自重，kN/mmaxL----最大档跨度，mmax------高差角，度；根据最不利载荷索道参数示意图；6594.010004.659tanmax可得出4.33max835.0cosmaxkNkgP5.050max；kNkgP03.03货；mkNmkgq/101.4/41.03牵；mL1000max于是有：kNP910.3835.02100010.1403.05.031.13-max计（2）求无载荷时最大档的水平张力aTmax0maxcos8SLqTa返式中：0S-----中央驰度比，取0.05；mkNmkgq/109.5/59.03返于是有：kNTa665.17835.005.081000109.53-（3）求最大载荷时最大档的水平张力bT，利用如下状态方程求解。maxmaxmax2max3max2max22max3max2223124cos24cosLpqLqpLESqTLESqTTTaabb计返返计返返返返返返式中：返S----返空索截面积，2cm返E----返空索弹性模数，kN/cm2由于返空索选用公称强度为1670Mpa的钢丝绳，可知2/167cmkNE返，Φ13钢丝绳的截面积为1.33cm2,于是有：2326-22665.1724835.0100016733.1109.5665.17bbTT1000910.3109.51000109.5910.33124835.0100016733.1109.53-6-2326-2539.807064.172bbTT0539.807064.1723bbTTkNTb244.19（4）求最大载荷时各支架支点处最大张力maxT最大载荷时，各支架支点处张力为：ibiHqPTT返计2max2式中：iH-----返空索第i支架支撑点到最大档低侧支架支撑点的高差，第i支支架较最大档侧低侧支架高度高时取正值，反之取负值；于是有：kNTi637.190109.5910.3244.19322（按照本例，第一支支架即为最大档低侧支架，因此高差为0）kNT443.204.659-9.795109.5910.3244.193222kNT889.204.659-5.871109.5910.3244.193223经比较，kNTT889.203max（5）返空索强度校核根据公式返破＞KTTmax校核式