高压输电线路全过程机械化施工技术应用与探讨

引言

传统高压输电线路的施工全程都由人力完成,机械化成分不多,主要是由于高压输电线路的建设场地通常在远离人群的市区外,田间、山区作业多,交通条件恶劣,且还有一些地区的高压输电线路需要穿过高山峻岭和茂密的原始森林,很难将一些大规模的机械设备搬运到现场。随着社会经济的不断发展,人力资源成本逐渐增加,且伴随其他工程建设类施工过程机械化程度的日渐提高,对于高压输电线路建设施工来说,未来需要投入更多的机械化施工手段。智能化电网的推广普及,需要工程施工能力持续保持提升的状态,以推动电网工程企业的转型和升级,电科院等科研部门提出了全新方案,制定了先进的标准化、专业化施工要求,要求高压输电线路采用更先进的机械化设备,进行更高程度的自动化施工,提高施工的安全性和灵活性。要求施工的各项装备设施能够完全适应电网工程,具有专业针对性强、功能适用的基础条件,同时还要满足高压输电线路施工对地形、地质等自然条件的特殊要求。

此外,还要针对不同地质条件,形成一系列技术成果,构建不同规模、参数、功能的系列化施工设备,满足修筑道路、物料运输等高压输电线路工程施工全过程的需要。

1高压输电线路全过程机械化施工技术研究

1.1施工区域的选择和场地布置

高压输电线路全过程机械化施工的区域长度通常根据放线质量要求所决定,导线通过放线的滑车越长,所受到的损伤程度会越大,且由于放线滑车的数量过多,还会造成高压线外层的铝股受到不均匀压力,造成高压线跳股或泡股等现象的发生。对于一般的500kV输电线路来说,单线的导线选用四分裂形式,施工区域长度应保持在5～10km之内最为合适,其中通过的滑车数量要尽可能控制在15个以内,最多不能超过极限数额20个。

在高压输电线路施工中,通常情况下张牵场内部包含了众多机械化设备,其中导引绳和牵引绳的数量最多,在进行每次转场时都会产生较大的运输成本,随之还会产生一系列安全问题。因此在对张牵场进行布置时要结合整个高压输电线路的具体情况进行具体分析,图1为导引绳与牵引绳的布置示意图。

对于转向场的布置,应当使牵、张机控制在整体输电线路中心线上。遇到特殊地形的条件限制时,张牵场不能布置在输电线路中心方向上,而需要采用转向牵引以及倒牵引的方式进行施工。在电压等级500kV以上的高压输电线路中,线路在进行放线过程中要适用两套完整的张牵引设备同时进行施工作业。

同时在进行转向场布置时要注意每一个转向滑车的荷载数都不能超过滑车所能承受的最大承载能力。同时,保证各个转向的滑车荷载数均相同,保证转向角度完全一致。每一个转向滑车的转向角度都不能超过45°,而对于倒牵引的转向角度应维持在180°,在整个施工过程中最好布置至少4个转向滑车,与邻塔最近的转向滑车应接近线路的中心线。

1.2人员安排和组织

在整个高压输电线路全过程机械化施工中,按照施工阶段进行专业化的人员分工,施工过程保证流水作业。人员组成通常可以分为架线准备小组、放线小组、紧线小组以及光缆施工小组,在特殊环境中,可能还会需要飞艇小组、动力伞小组等。

架线准备小组主要负责完成对上一工程环节中遗留的问题进行相应处理。放线小组主要负责完成机械化设备的运转,利用机械化设备完成对引绳的更换等工作。紧线小组完成对设计要求中的导、地线驰度观察以及紧线工作等。光缆施工小组主要负责完成对光缆的紧线,对剩余光缆进行处理,安装剩余的光缆架,连接光缆头等。

1.3技术要求

张力的放线施工工作是整个高压输电线路全过程机械化施工中最具系统性的工作环节,为了保证放线可以顺利完成,放线前先要对施工中所需要的所有施工材料进行精细规划和准备。

为了满足施工整体质量要求,放线施工前需要准备一系列相关施工技术材料和常规装备。根据施工架线图,重点对架线中的电气部分进行详细审查和记录,并根据审查结果从中找出问题,及时与设计方沟通,及早解决问题。当高压输电线路中出现交叉跨越的情况,要在核实确定后,采用对线路档距、跨越物标高等方法完成对线路的检测。在完成相应的技术措施编制以及相应的计算后,确定具体的施工方法,并保证整体施工质量,制定出具体的安全保护方案,在施工过程中认真做好机械化技术的交底工作。

2机械化施工技术的应用

机械化施工技术已经应用到高压输电线路全过程施工中,对于施工过程中的一系列环节产生了或多或少的影响。基于此,为了更加深入地了解高压输电线路全过程中的机械化施工技术,本文重点对不同工程中的技术应用分别进行研究。

2.1临时道路修建中的机械化施工技术应用

随着科技的不断进步,人们对于电能的需求量逐渐变大,导致更多的高压输电线路施工需要在人烟稀少的地区完成整体的施工工作,由于施工场地偏远,交通不便,因此对于施工整体造成了诸多困难。为了减少此类问题对施工造成的影响,在施工前首先要修建一条临时道路,以完成对高压输电线路的安装。临时施工道路的修建需要满足高压输电线路的所有施工要求,比如材料的运输以及人工的移动等,因此在众多施工要求当中,临时道路的修建工作十分复杂。传统方法中,大部分施工都由人力完成,在施工过程中,由于人力的不稳定因素造成了施工整体更加容易出现质量问题[5]。而机械化施工技术的应用,使工程实施具备了机械设备的性能优势,保证了施工效率,也保证了工作人员的安全。同时在高压输电线路安装完成后,对于地貌的恢复工作,机械化施工技术可以更好地完成对地貌的还原。

需要注意的是,在上述施工中,相关技术人员要保证机械化设备的状态,再根据实际应用需要完成对设备的操作,以此保证机械化设备的安全运行。

2.2施工材料运输中的机械化施工技术应用

由于高压输电线路普遍为规模较大的施工工程,因此需要更多的施工材料,并且在施工前还需要对材料进行预处理,而传统施工材料主要依靠人力完成运输,因此对于运输量以及运输速度都有所限制。应用机械化施工技术后,施工单位可以通过构建自动化输送通道,完成对施工材料的运输,提高了工程整体的运输效率。

但需要注意对输送速度的控制问题,运输速度过快会导致材料的泄漏和堆积,不仅会造成施工材料的浪费,还会对施工人员造成一定的安全威胁。

2.3设置杆塔中的机械化施工技术应用

杆塔是高压输电线路中的基本组成设备,其主要的设置模式是通过使用钢筋完成基础施工后进行整装架设。在传统设置中,利用人力在高空环境中完成装配,这种方法会对工作人员的人身安全造成严重威胁。而应用机械化的施工技术后,可以利用大规模的起吊设备以及相应的组塔机完成杆塔设置工作,从而了减少人员手工操作,保证了施工人员的人身安全。操作起吊机设备的工作人员需要对起吊机设备的运行稳定性进行更加严格的控制,减少产生超标晃动的概率,以此避免施工材料的浪费,减少施工的危险性。

3结语

随着社会经济水平的快速发展和科技的不断进步,为了解决高压输电线路中交通不便、大规模机械设备难以到达施工现场等问题,本文对高压输电线路全过程机械化施工中应用的新技术进行了全面分析。在人力资源成本不断提高的背景下,高压输电线路发展将受到严重制约,而全过程机械化施工技术不仅能够解决上述问题,同时还具有安全性高、经济效益好等优势,可以有效促进电网工程的快速发展。