高山地形使用索道运输铁塔材料施工

摘要： 某送电线路工程施工现场地形均为高山峻岭，施工材料运输困难，经采用架设索道的方法将塔材从山下运输至山上的施工场地，取得了良好的综合效益。

Abstract： A transmission line construction site terrain are lofty mountains and steep hills， which brings construction material transport difficulties. By using the method of erecting the cable， the tower material is transported from the bottom of the mountain to the construction site， and good comprehensive benefits have been achieved.

关键词： 电力；铁塔；索道；运输

Key words： power；iron tower；cableway；transport

中图分类号：U18 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0079-02

0 引言

输电线路工程施工地点多位于崇山峻岭之中，铁塔、导线等工程材料的运输历来是制约工程建设的瓶颈，采用直升机直接运输的方法速度较快但造价太高，采用在山上开荒修路的方法运输速度慢、对环境破坏大且造价也比较高，用骡马进行运输的方法载重量较低，单根塔材长度和重量都不能太大，限制工程规模。急需一种新的运输方法，解决制约电力工程施工运输问题的瓶颈。下面根据客运索道的原理，尝试研制小型的、适用于电力铁塔、导线材料运输的专用的索道，来解决上述问题。

1 索道运输总体情况介绍

1.1 索道架设工况

索道应尽量走直线，如有转角，其角度不宜超过6°，最大不得超过12°。单级索道的长度不宜超过3000m。除跨越山谷等特殊情况外，单跨索道最大跨距不宜超过1000m；多跨索道相邻支架间的最大跨距不宜超过600m，弦倾角不宜超过45 °。如图1索道运输现场布置示意图所示。

1.2 现场布置

索道采用单索往复式运输方式，即架设一根承载索和两根空车返回承载索，货运小车安装在承载索上，确保小车运行过程的平稳，改善承载索的受力情况，小车靠一根封闭的牵引索牵引，空车辅以人工转换，实现小车的往复运输，拆卸安装方便。

索道组成由发料场系统、牵引承载索系统、两端支架及支撑系统、中间支架及支撑系统、动力牵引系统、锚固系统、卸料场系统组成。

山脚下设置发料场，沿线路各山顶、塔位处设置中间支架，在输送沿线路塔位处设置卸料场。发料场、中间支架、卸料场之间成一直线，中间支架不带转角。 如图2索道实景所示。

2 索道技术参数

2.1 索道计算

2.1.1 索道支架计算

计算中间支架受力最大点一般选取：

当支架处有单件最大载荷时，该支架承受下压力为最大。

抗压强度计算：

承载力计算（需运输的最重塔材构件的重量为2.89t）：

承载支架的最大下压力：F=MAX[5.6，5.56]=5.6T

2.1.2 承载索计算

①求计算荷载：

P计mazx=K冲×（Pmax+P车+g牵Lmax/2）=3.8t

K冲―冲击系数取1.31；Pmax―最大重量2.5t；

P车―载荷重量0.03t；g牵―牵引索每米自重

②求支架支点处最大张力：

2.1.3 牵引索计算

①牵引载荷重量P牵=Pmax+P车=2.53t

②载荷移动的牵引力F牵=P牵sinα=0.853t

③总牵引力F总=F牵+F摩+F张+F差=2.402t

2.2 索道参数及绳索选择

某铁塔施工现场，最大单件塔材：长为9m，直径914mm，重为3.6t，共安装6个支架，前后两端部高差最大为119米、两端档距402米，两端高差角16.5°。如图3某塔位索道布置示意图所示，相关参数见表1。

3 索道架设

索道架设包括支架安装、牵引索架设、返空索架设、承载索架设等环节。

3.1 支架安装

①索道需要选择设置两处终端场地和多处中间支架场地；为保证支架的稳定，必须对支架设置拉线锚桩等。如图4索道支架结构示意图所示。

②安装支撑器。索道安装时，每条索道支撑器的方向统一布置在同一方向，防止支撑器方向混乱，造成行走滑车方向不统一。

③装、卸场支架锚固方式。在支架的两侧各打设两根八字形固定拉线，拉线采用？准15钢丝绳并用5t链条葫芦进行调节，锚桩5t级配置。索道支架拉线对地夹角应满足现场布置及安全设计要求。

④中间支架锚固方式。在支架的 45°方向各打设4根稳定拉线。拉线采用？准13钢丝绳并用 3t双钩调节，锚桩 2t级配置，索道支架拉线对地夹角应满足现现场布置及安全设计要求。

3.2 牵引索架设

①牵引索展放。钢管自重一般在2t-5t承载索按照 4.5倍安全系数考虑，钢丝绳符合双卷筒牵引系统的要求。 ②牵引索架设。在支架上悬挂滑车，在终端安装两个转向滑车，将牵引索放入转向滑车内，在起始端用钢丝绳卡头将一端临时锚固于地锚上，另一端缠上绞磨，在起始端将牵引索绳头通过转向滑车，并将绳头缠绕在驱动装置的滚筒上，最后将两个绳头插接。

3.3 返空索架设

返空索不承载被运输货物重量，供行走小车返回时使用，同时用来展放承载索。返空索选择2根φ16钢丝绳。展放返空索时，可借用牵引索，通过牵引机（绞磨）牵引返空索。

3.4 承载索架设

承载索是承载被运输货物重量的承力索，选择合格的钢丝绳作为承载索，按照2.7倍安全系数考虑。

返空索安装好后，返空索和牵引索已构成一个简易的索道，可将行走滑车挂挂在返空索上，在行走滑车上挂上承载索。用制动器控制，把承载索牵引到终端，在各支架上将其归位到支撑器上。

4 技术效果

通过采用索道运输的施工方法取得了明显的综合效益。经济效益方面，通过索道运输的铁塔、导线等施工材料可将运输成本控制在50元/吨左右，比直升机垂直运输和开荒修路运输的费用降低80%-95%。

施工效率方面单件材料的运输时间平均为40分钟，比开荒修路运输和骡马运输的时间降低90%以上。

运输重量方面，索道运输最大可运输重量8吨、长度10米的铁塔材料，这是骡马运输根本无法完成的。

环境保护方面，索道运输不需要砍树和堆土，对环境几乎没有破坏。

施工安全方面，索道运输极大的减少了所需的配合人员，从根本上减少了发生人身伤亡的可能性。

综上所述，索道运输在电力线路工程中具有颠覆性的改变，较传统运输方法具有无可比拟的优势，彻底解决了地形对工程运输的制约。

5 结论

通过索道运输的新方法完全可以解决电力工程材料运输的传统难题，这种新方法具有运输速度快、安装和拆除方便、载重量大、节约工程造价、环境破坏小、可循环使用和安全性高等多重优点，具有广阔的应用前景。

参考文献：

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