隨著我國特高壓電網(wǎng)的發(fā)展,輸電線路施工環(huán)境日趨復(fù)雜,這對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的綜合性能、運(yùn)輸能力、使用安全等方面提出了更高的要求,常規(guī)運(yùn)輸設(shè)備已無法滿足施工需求,特別是以皖電東送1000kV淮南至上海特高壓交流輸電示范工程為代表的東線特高壓工程,全線路均采用特高壓鋼管塔設(shè)計(jì)。
特高壓鋼管塔技術(shù)的推廣應(yīng)用將大大增強(qiáng)塔身結(jié)構(gòu)性能、強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)雙回路、多回路同塔架設(shè),可縮小線路所需走廊寬度,有效的節(jié)省有限的土地資源,節(jié)約大量工程投資;但是鋼管塔也具有塔體高、管材尺寸大、單件構(gòu)件重、塔材運(yùn)量大的特點(diǎn),這也為鋼管塔的運(yùn)輸增加了難度。
另外,皖電東送工程線路途徑江淮平原、沿江水網(wǎng)、皖南山區(qū)、浙北丘陵、滬西郊區(qū)。其中平地共計(jì)217km,占整個(gè)線路的34﹪;河網(wǎng)泥沼共計(jì)189km,占整個(gè)線路的29.5﹪;丘陵共計(jì)182.7km,占整個(gè)線路的28.5﹪;山地共計(jì)51.3km,占整個(gè)線路的8﹪。
施工環(huán)境極其復(fù)雜,施工難度極大。運(yùn)輸物資只能依賴肩扛人抬、租用馬幫等方式,但這些方式只適用于重量輕、距離短的物料的運(yùn)輸,鋼管塔的運(yùn)輸尤為困難。本文將根據(jù)特高壓路況條件和鋼管塔材特點(diǎn)對(duì)鋼管塔的運(yùn)輸方式進(jìn)行分析。
履帶式運(yùn)輸車是針對(duì)特高壓施工環(huán)境,滿足鋼管塔材運(yùn)輸?shù)男滦蛯S寐膸竭\(yùn)輸機(jī)械。設(shè)備動(dòng)力儲(chǔ)備大、越野能力強(qiáng)、功能完備、操縱簡(jiǎn)單;主要適用于山地、丘陵、松軟地面等地形環(huán)境特高壓塔材及散料的運(yùn)輸。
1.1 履帶式運(yùn)輸車的使用條件
履帶式運(yùn)輸車的使用條件:①坡度要求為堅(jiān)實(shí)路面≤35°,松軟路面≤25°;②路寬要求≥1.6m;③通過能力為路面垂直障礙高度≤250mm;④接地比壓≥0.044MPa(滿載)≥0.022MPa(空載)。
1.2 履帶式運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)功能
履帶式運(yùn)輸車主要有剛性懸掛履帶底盤、傳動(dòng)系統(tǒng)、遙控裝置、載物平臺(tái)、塔材綁扎固定裝置、救援裝置、簡(jiǎn)易貨斗等組成,主要部件通用性強(qiáng)、互換性好?!?/p>
設(shè)備以剛性懸掛履帶底盤為平臺(tái),履帶式底盤具有支承面積大,接地比壓小,適合在松軟或泥濘場(chǎng)地進(jìn)行作業(yè),牽引附著性能好,不怕扎、割等優(yōu)點(diǎn);若遇水泥、瀝青等鋪裝路面,可在履帶上加裝保護(hù)橡膠塊,保證路面不受損傷。
傳動(dòng)系統(tǒng)采用液壓傳動(dòng),運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、沖擊小;且有高、低兩個(gè)檔位,在每個(gè)檔位均可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。遙控裝置采用世界先進(jìn)、成熟的遙控技術(shù),實(shí)現(xiàn)了最遠(yuǎn)100米無線控制,確保人機(jī)分離,極大程度上提高了操作人員安全。
前后龍門架用于承載和固定長(zhǎng)桿件塔材,龍門架與貨物接觸部位均有橡膠層,保護(hù)塔材鍍鋅層不被破壞;龍門架可單獨(dú)升降,在坡道行駛時(shí),用來調(diào)整塔材前后高度,避免塔材觸坡,提高設(shè)備在坡道的通過性。專用捆扎裝置可滿足徑向和軸向捆扎,操作簡(jiǎn)便、牢固可靠。
在爬坡過程中如遇到坡度過大或地形過于惡劣情況,可使用履帶車自帶的絞盤實(shí)現(xiàn)輔助牽引;另外,絞盤也可以救援其他受困車輛。
1.3 履帶式運(yùn)輸車的運(yùn)輸要求
①運(yùn)輸前選擇合適的運(yùn)輸路徑,了解運(yùn)輸?shù)缆返膶挾?、坡度、路面平整度和路面土質(zhì)情況等。
②操作時(shí)必須先檢查遙控器、接收器是否能正常工作。起動(dòng)后怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3~5分鐘,檢查儀表是否運(yùn)行正常;檢查龍門架機(jī)構(gòu)是否運(yùn)行正常,確認(rèn)正常時(shí)才能工作。
③利用吊裝設(shè)備將塔材居中放置在前后龍門架上,并用專用的徑向和軸向捆扎裝置將塔材捆扎牢固。
④操作遙控兩個(gè)行走手柄時(shí)要緩慢平穩(wěn),禁止猛推、猛拉;履帶車和絞盤嚴(yán)禁超負(fù)荷使用;禁止僅使用單邊履帶進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。
⑤履帶運(yùn)輸車是低速檔起動(dòng),空載平路或下坡情況可在起動(dòng)后運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)切換高檔;在重載時(shí)請(qǐng)用低速檔行走;禁止行駛中由高速檔切換至低速檔。
⑥履帶車行走時(shí),操作人員始終要保證自己處于安全方位,并與車輛保持在遙控距離內(nèi),禁止履帶車駛離視線所及的范圍。
輪胎式運(yùn)輸車是一種結(jié)合特高壓施工環(huán)境和塔材特點(diǎn),專門用于在鄉(xiāng)村小路、山區(qū)窄道運(yùn)輸管材等施工物料的輪式拖掛車,該車可運(yùn)輸重量在5t以下的塔材,并具有轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等功能。
2.1 輪胎式運(yùn)輸車的使用條件
輪胎式運(yùn)輸車適用于市郊鄉(xiāng)村普通路面,也適用于山區(qū)丘陵“路幅窄、坡度陡、彎徑小”的硬基面沙石道路。
輪胎式運(yùn)輸車的使用條件:
①行駛路面要求:硬基面沙石道路或優(yōu)于硬基面沙石道路的等級(jí)公路;路幅>1.8m。軟基面和泥濘道路不宜使用。
②轉(zhuǎn)彎半徑要求:雙軸方式連接使用時(shí),在軟連接牽引時(shí)<4m,在硬連接牽引時(shí)>4m;單獨(dú)連接使用時(shí)小于雙軸。
③坡度要求:額定滿載運(yùn)輸時(shí),縱向坡度<30°,且橫向坡度<10°,軟連接機(jī)動(dòng)絞磨牽引時(shí)縱向坡度可達(dá)到45°。
④牽引要求:輪車自身不具備行駛動(dòng)力,需外部動(dòng)力牽引。
2.2 輪胎式運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)功能
輪胎式運(yùn)輸車主要包括:轉(zhuǎn)向功能、制動(dòng)功能、綁扎功能和牽引功能。
轉(zhuǎn)向功能:無助力手動(dòng)操控,齒條齒輪式轉(zhuǎn)向器,轉(zhuǎn)向操縱桿及轉(zhuǎn)向盤兩側(cè)設(shè)置,可任選一側(cè)操控。
制動(dòng)功能:無助力手動(dòng)操控,鼓式制動(dòng)器,制動(dòng)操縱桿及制動(dòng)把兩側(cè)設(shè)置,可任選一側(cè)操控。
綁扎功能:車架架體兩邊幫設(shè)計(jì)有鋼板擋塊,可攔擋管材,擋塊上設(shè)計(jì)有孔,用于繩索或鋼絲繩綁扎貨物。
牽引功能:該車屬于掛車系列,需要外部動(dòng)力牽引設(shè)備。
2.3 輪胎式運(yùn)輸車的運(yùn)輸要求
①運(yùn)輸前需認(rèn)真調(diào)查運(yùn)輸距離,運(yùn)輸?shù)缆返钠露?、寬度,道路的最小轉(zhuǎn)彎半徑,路面平整情況和路面土質(zhì)強(qiáng)度等。
②運(yùn)輸構(gòu)件長(zhǎng)度超過4m時(shí),宜采用雙軸,軸距應(yīng)控制在3m~6m之間,以方便運(yùn)輸過程中容易轉(zhuǎn)彎為原則,塔件重心必須在兩軸架之間,不可在兩軸架外側(cè)。
③構(gòu)件應(yīng)綁扎牢固并用收緊器具收緊,其橫向、縱向終端部均需綁扎,防止運(yùn)輸過程中橫向滑動(dòng)和前后竄動(dòng)。
④裝車完成后,檢查塔件固定是否牢固,炮車剎車系統(tǒng)是否可靠,方向轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活,工器具連接是否完好。
⑤轉(zhuǎn)彎時(shí),控制方向人員應(yīng)提前設(shè)計(jì)好行車路線;前后方向控制人員協(xié)調(diào)一致,控制好行車路線;方向操作人員一定要站于彎道外側(cè)。
⑥嚴(yán)格控制車速:平坦路直行時(shí)控制在<8km/h,大彎道緩坡時(shí)控制在<5km/h,急彎陡坡及載重下坡時(shí)控制在<2km/h。
重型貨運(yùn)索道是一種將承載索架設(shè)在支撐結(jié)構(gòu)上作為運(yùn)載小車的運(yùn)行軌道,利用牽引索牽引運(yùn)載小車在運(yùn)行軌道上移動(dòng),實(shí)現(xiàn)大噸位物件運(yùn)輸?shù)难b備。
3.1 貨運(yùn)索道的使用條件
索道運(yùn)輸可用于各種地形條件下的物料運(yùn)輸,尤其可用于跨越高山、深谷、河流等地形條件下輪胎式運(yùn)輸車和履帶式運(yùn)輸車等方式無法采用的環(huán)境。
3.2 貨運(yùn)索道的結(jié)構(gòu)功能
貨運(yùn)索道主要有動(dòng)力設(shè)備、支架、承載索、鞍座、牽引索、貨運(yùn)小車、承載索錨固等幾部分組成。
液壓式動(dòng)力裝置由原動(dòng)機(jī)模塊、控制系統(tǒng)和動(dòng)力輸出三部分組成。其各部分之間采用柔性連接,現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)方便、裝配快捷;無級(jí)液壓調(diào)速控制,啟動(dòng)、停機(jī)平穩(wěn)、無沖擊;操作臺(tái)與磨輥分離,與機(jī)械式牽引機(jī)相比,操作簡(jiǎn)便安全可靠。
重型索道的支架結(jié)構(gòu)型式主要為門型結(jié)構(gòu)和門型一側(cè)懸臂結(jié)構(gòu),索道支架采用便攜組裝式結(jié)構(gòu),拆裝運(yùn)輸方便。鋼管間用法蘭盤連接,可根據(jù)地形情況調(diào)整結(jié)構(gòu)高度,并具有良好的剛度和穩(wěn)定性。
承載索設(shè)置方式有單根、多根平行、多根絞制成單根三種。不同的設(shè)置方式具有各自的特點(diǎn),承載索的根數(shù)越少相應(yīng)鞍座及運(yùn)載小車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)載小車換向容易實(shí)現(xiàn)。
鞍座與承載索接觸部分全部為過度圓弧,材質(zhì)選用高強(qiáng)度尼龍制作,整體可隨鋼絲繩角度擺動(dòng),以減少對(duì)承載索的磨損。小車輪在承載索上滾動(dòng)運(yùn)行,車輪直徑、槽型根據(jù)承載索直徑確定,以盡量減小對(duì)鋼絲繩的損傷。
3.3 貨運(yùn)索道的運(yùn)輸要求
①現(xiàn)場(chǎng)施工前,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、場(chǎng)地平整、通道清理等。
②索道架設(shè)包括支架安裝、驅(qū)動(dòng)裝置安裝、工作索地錨安裝、展放牽引索、安裝牽引索、架設(shè)承載索、架設(shè)返空索、系統(tǒng)調(diào)試、檢查試驗(yàn)等。
③索道線路上的設(shè)備及其附件要保持完好狀態(tài),嚴(yán)禁索道帶病運(yùn)行;索道嚴(yán)禁超負(fù)荷使用。
④索道開機(jī)前,必須確保沿線通信暢通。
⑤貨運(yùn)小車通過中間支架時(shí)應(yīng)慢速牽引,待行走滑車順利通過后再恢復(fù)正常速度;索道的裝料和卸料必須在索道停止運(yùn)行的情況下進(jìn)行,嚴(yán)禁運(yùn)行過程中裝、卸料。
履帶式拖車是滿足鋼管塔材在河網(wǎng)泥沼、松軟濕地等地形運(yùn)輸?shù)男滦驮O(shè)備,設(shè)備本身無動(dòng)力,依靠外部牽引進(jìn)行行駛和轉(zhuǎn)向。
4.1 履帶式拖車的使用條件
履帶式拖車的使用條件如下:
①路面要求:河網(wǎng)泥沼、松軟濕地等地形
②路寬要求:≥2.8m
③接地比壓:≥0.029MPa(滿載);≥0.013MPa(空載)。
④塔材要求:?jiǎn)渭亓俊?t,單件長(zhǎng)度≤12m,最大直徑≤1.2m
⑤牽引要求:設(shè)備自身不具備行駛動(dòng)力,需外部動(dòng)力牽引。
4.2 履帶式拖車的結(jié)構(gòu)功能
履帶式拖車主要包括半剛性懸掛履帶底盤、門型架、起吊機(jī)構(gòu)和二次防護(hù)裝置。該設(shè)備本身不帶動(dòng)力機(jī)構(gòu),依靠外加設(shè)備提供的牽引力實(shí)現(xiàn)行駛功能。根據(jù)塔材的不同長(zhǎng)度,可以選擇兩臺(tái)設(shè)備單獨(dú)使用或組合使用。
行走底盤:由浮動(dòng)式承重輪、工程橡膠履帶、緩沖裝置、驅(qū)動(dòng)輪、引導(dǎo)輪及行走梁等幾部分組成。在使用時(shí),將前后兩車柔性連接進(jìn)行組合滿足較長(zhǎng)塔材的運(yùn)輸。
門型架:行走底盤的左右兩套行駛裝置由固定在行走梁上的門型架連接;且門型架可拆卸,便于設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)的運(yùn)輸。
起吊機(jī)構(gòu):在門型架中部安裝起吊機(jī)構(gòu),用于吊裝和固定鋼管塔。采用手扳葫蘆進(jìn)行起吊,起吊到位后用專用吊具將塔材固定在門型架上,并將手扳葫蘆卸載;運(yùn)輸?shù)轿贿M(jìn)行卸貨時(shí),把手扳葫蘆加載,同時(shí)將吊具松開,依靠手扳葫蘆將塔材卸至地面。
二次防護(hù)裝置:在兩履帶中間加設(shè)兩根活動(dòng)連桿,連桿與貨物接觸,在靜止裝卸時(shí)連桿打開,行走時(shí)閉合。連桿既增加龍門架的強(qiáng)度,在塔材運(yùn)輸過程中,又對(duì)塔材進(jìn)行二次防護(hù)。
4.3 履帶式拖車的運(yùn)輸要求
①運(yùn)輸前要先確定運(yùn)輸?shù)缆返膶挾群屯临|(zhì)強(qiáng)度,滿足設(shè)備的接地比壓要求的情況下方可進(jìn)行運(yùn)輸。
②對(duì)設(shè)備進(jìn)行組合安裝,當(dāng)塔材重量≤3t,長(zhǎng)度≤6m時(shí),可用單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸;當(dāng)塔材重量為3t~6t,長(zhǎng)度>6m時(shí),把兩臺(tái)設(shè)備采用柔性連接進(jìn)行前后組合運(yùn)輸。
③利用手扳葫蘆起吊塔材,起吊到位后用專用吊具將塔材固定在門型架上,將手扳葫蘆卸載,運(yùn)輸過程中不能使手扳葫蘆承載。運(yùn)輸?shù)轿贿M(jìn)行卸貨時(shí),把手扳葫蘆加載,同時(shí)將吊具松開,依靠手扳葫蘆將塔材卸至地面。
④利用牽引設(shè)備進(jìn)行牽引時(shí),一定要控制好牽引速度,使其平穩(wěn)行駛。
⑤塔材運(yùn)輸完成,對(duì)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí),可將門型架拆掉,便于轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸。
本文對(duì)履帶式運(yùn)輸車、輪胎式運(yùn)輸車、重型索道運(yùn)輸、履帶式拖板車等幾種運(yùn)輸方式從使用范圍、使用條件、結(jié)構(gòu)功能、運(yùn)輸要求等方面進(jìn)行了分析,這幾種運(yùn)輸方式根據(jù)各自使用的地形環(huán)境形成有力互補(bǔ),構(gòu)成鋼管塔材運(yùn)輸方式系列化,全面滿足工程施工需要。
(編自《電氣技術(shù)》,標(biāo)題為“特高壓輸電線路鋼管塔材運(yùn)輸方式”,作者為侯東紅、高曉莉 等。)