基于牽引場外延的黑巖子長江大跨越張力放線和引繩展放方式

2012-09-22 00:28:22孫德新程利軍

電力建設 2012年3期

孫德新，程利軍

(湖北省輸變電工程公司，武漢市，430063)

0 引言

輸電線路張力放線施工時，高山大嶺、地形復雜區域的張力場及牽引場設置一直是難題之一。因牽引場設置相對較為靈活，故在場地選擇困難時，較多采用大轉向方式設置牽引場［1］，該大轉向方式的實質是將牽引場外延至有條件的場地設置。當地形條件更加惡劣時，可以選擇環形牽引的方式［2-4］。同時，為提高施工效率，采取適宜的引繩展放方式并優化引繩展放流程亦是技術人員所關注的熱點［5-8］。

1 架線施工概況

三峽地下電站—荊門換流站500kV線路工程中的黑巖子長江大跨越［9］，采用了“耐－直－耐”的跨越方式，耐張段長1.827 km，跨越檔跨距1.6 km，鐵塔為雙回路鼓型桿塔。本工程跨越處位于三峽大壩上游11 km，山勢陡峭，塔基周圍無合適牽引場。考慮張牽設備、吊車、引繩進出場運輸，以及牽引場布置需求，將牽引場沿線路方向外延1.4 km設置，放線區段整體平斷面布置如圖1所示。

新建線路將跨越500kV萬龍Ⅰ回輸電線路，該線路停電時間僅為10天(2010年11月12—21日)。為減少停電期間的工作量，確保跨越段線路放線及緊掛線施工在停電期間完成，采取了2種方式展放□15 mm防扭鋼絲繩橫跨長江。受牽引場外延及被跨越電力線路的影響，導引繩及牽引繩的展放方式及流程確定是影響架線施工效率的關鍵工作內容。

2 導地線總體展放方案

2.1 地線展放方案

地線型號為JLB14－210鋁包鋼絞線，采取“一牽1”的展放方式，最大牽引力30 kN，牽引繩選取□15 mm防扭鋼絲繩，連接方式為:□15 mm牽引繩+50 kN級旋轉連接器+50 kN級牽引網套+JLB14－210地線。

圖1 放線區段平斷面布置Fig.1 Schematic layout of plane-cross stringing section

2.2 導線展放方案

導線型號為AACSR/EST－400/180特強鋼芯高強鋁合金絞線，采取“一牽2”的展放方式，最大牽引力130 kN，張力機單線出口張力55 kN，牽引繩選取□26 mm防扭鋼絲繩，連接方式為:□26 mm牽引繩+250 kN級旋轉連接器+250 kN級“一牽2”走板 +130 kN級旋轉連接器+□20 mm×4m防扭鋼絲繩+80 kN級抗彎連接器+80 kN級特制牽引管(液壓)+2×AACSR/EST－400/180導線。

當同相4根子導線無法同步展放時，可采取先后“一牽2”放線，即用1套牽引機和1套二線張力機先后2次展放同相4根子導線，每次進行“一牽2”展放［10］。根據現場實際情況，因張力場限制，當1套設備“一牽2”展放上游導線時，另1套設備展放下游導線，上、下游回路進行同步展放。

3 引繩配置及張牽設備選型

3.1 引繩配置

放線期間，三峽庫區最高水位175m，考慮展放過程中繩索±5m的跳動［11］，繩索最低點按照180m計算，選擇φ10 mm迪尼瑪繩(破斷拉力92.2 kN)、12股□15 mm防扭鋼絲繩(破斷拉力129.42 kN)、12股□20 mm防扭鋼絲繩(破斷拉力244.25 kN)、18股□26 mm防扭鋼絲繩(破斷拉力452.92 kN)。

3.2 張牽設備選型

根據工效考慮，配置張牽設備主要有:主張力機2臺(ZQT2×70 kN)、主牽引機2臺(QT280 kN)、小張力機2臺(ZQT2×35 kN，并輪使用)、小牽引機2臺(QT80 kN)、小張力機1臺(Z－20，用于配合動力拖船展放φ10 mm迪尼瑪繩)、小牽引車1臺(Q－35，置于左岸錨線場)。

4 準備工作

4.1 場地布置

4.1.1 張力場

張力場主要布置主張力機2臺、小牽引機QT80 kN 2臺、小張力機1臺(Z－20，停電后)、16 t吊車2臺、φ16 mm錦綸繩、□15 mm防扭鋼絲繩(8 km)、□20 mm防扭鋼絲繩、導線24盤、地線2盤。根據場地限制情況布置張力場，張力場布置如圖2所示。

圖2 張力場布置Fig.2 Layout of tension field

牽引繩臨錨用80 kN級地錨4組采用鋼拉盤，導線錨線用80 kN級地錨16組采用基礎承臺預埋環。

500kV萬龍Ⅰ回線停電前，Z－20小張力機及2盤φ10 mm迪尼瑪繩(1.8 km/盤)設置在長江左岸的錨線場，停電后設置在張力場。

4.1.2 牽引場

牽引場主要布置有主牽引機2臺、小張力機2臺、25 t吊車1臺、φ16 mm錦綸繩、□15 mm引繩(20 km)、□26 mm牽引繩，其整體布置如圖3所示。

牽引繩臨錨用80 kN級地錨4組采用鋼拉盤。

被跨線路停電前，Z－20小張力車設置在長江左岸的錨線場;停電后設置在張力場。

4.1.3 錨線場

錨線場設置在左岸江邊線路正下方，錨線場寬25m，長20m，地錨距離1號塔1.335 km。錨線場主要布置有:4組100 kN級地錨(配套100 kN級錨線板)，可同時錨固8根□15 mm防扭鋼絲繩，錨固張力30 kN/根;小張力機 Z－20(停電前);小牽引機Q－35。

圖3 牽引場布置Fig.3 Layout of pulling field

4.2 放線滑車設置

4.2.1 直線塔放線滑車懸掛方式

直線塔放線滑車采取200 kN級組合式φ916 mm三輪放線滑車。直線塔的懸垂串為4聯串，掛點前后布置，懸掛方式如圖4所示。考慮張力場的錨線順序，首先展放塔身側滑車的導線，為保持橫擔側二聯板的平衡，需要利用2個60 kN級的手扳葫蘆及φ19.5 mm鋼絲繩套輔助塔身側組合滑車受力，并利用2個30 kN級手扳葫蘆向塔身拉攏，確保同相2組滑車橫線路間距1.5m，避免放線過程中瓷質絕緣子串相互撞擊。

圖4 直線塔放線滑車懸掛方式Fig.4 Pulley wheels suspension for tangent tower

4.2.2 耐張跨越塔放線滑車懸掛方式

耐張跨越塔每側地線支架分別利用φ17.5 mm鋼絲繩套懸掛1個30 kN級φ822 mm地線滑車。每相導線的橫擔分別利用φ24 mm鋼絲繩套獨立懸掛2個100 kN級的φ916 mm三輪放線滑車，利用30 kN級手扳葫蘆調整其傾斜角度，確保放線過程中“一牽2”走板不發生翻轉，且能順利通過滑車。

4.2.3 壓線滑車設置

因耐張跨越塔小號側的普通線路導地線已經完成緊掛線施工，為避免引繩與其交叉摩擦，在663號塔左側橫擔下方倒置4組30 kN級φ822 mm地線滑車作為壓線滑車。

4.2.4 朝天滑車設置

661號塔右側橫擔下方、662號塔左側橫擔下方地勢較高且平坦，每處均布置2個100 kN級的5輪朝天滑車。每個5輪朝天滑車的2個邊輪各通過1根引繩。

5 引繩展放和回收方式

5.1 導地線展放順序

張力場導線錨線順序制約張力場設備布置，進而決定了導地線展放的順序及流程，導地線展放順序如圖5所示。耐張跨越塔與直線跨越塔的結構、滑車懸掛方式不同，但是放線滑車編號采取相同的方式，即0號為地線滑車編號、奇數編號為靠塔身側滑車、偶數編號為外側滑車。

因上游回路及下游回路同步進行，且操作完全相同，故引繩的展放及回收均以其中1個回路說明。

圖5 導地線展放順序Fig.5 Stringing sequence of conductors and overhead ground wires

5.2 □15 mm導引繩展放

經過與海事局協商，封航時間為2010年11月8—17日，封航方式為 8:30～12:30完全禁航、13:00～17:00監護通航。

在封航前，自牽引場展放2根□15 mm防扭鋼絲繩至耐張跨越塔，臨錨于鐵塔橫擔0、1號滑車小號側，并根據需求在展放過程中于2～6號滑車間轉移位置;自耐張跨越塔展放7根長約350m的□15 mm引繩至右岸江邊，一側臨錨于鐵塔橫擔(0～6號滑車大號側)，另一側臨錨于江邊，等待來自左岸的φ10 mm迪尼瑪繩接頭升空。臨錨時，耐張跨越塔橫擔兩側的□15 mm防扭鋼絲繩應留適宜的裕度，確保能夠在對應的放線滑車內剛好接頭。

□15 mm防扭鋼絲繩繩展放方式分2種:錨線場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江;張力場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江。

(1)錨線場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江。封航期間的前4天(11月8—11日)，此時被跨線路尚未停電。錨線場小張力機Z－20與動力拖船配合，將φ10 mm迪尼瑪繩牽至右岸江邊與預先展放并臨錨的□15 mm防扭鋼絲繩(0～3號滑車)連接。φ10 mm迪尼瑪繩轉移至小型牽引機后進行牽引，待迪尼瑪與□15 mm防扭鋼絲繩的接頭剛至錨線場時，□15 mm防扭鋼絲繩之間抗彎連接器恰位于耐張跨越塔附近。待該抗彎連接器位于橫擔小號側距放線滑車5m時，大號側□15 mm防扭鋼絲繩臨錨于懸掛該滑車的鐵塔橫擔上，小型牽引機繼續牽引，經緯儀控制□15 mm引繩對江面凈距不小于24m后予以錨線。

該方式的目的是將主要工作量向前移，充分利用封航期間進行導地線展放及緊掛線施工。主要工作為實現 0～3號放線滑車中的 4根(1根/天)□15 mm防扭鋼絲繩橫跨長江并臨錨于左岸錨線場。

該方式對應的后續工作在停電后(11月12—13日)完成。人工自張力場展放φ16 mm錦綸繩，繩頭穿過直線跨越塔對應的放線滑車，翻越電力線后經180°轉向引至小牽引機Q－35。主張力機與小牽引機配合，使□15 mm防扭鋼絲繩帶8 kN張力跨過500kV萬龍Ⅰ回輸電線路，繩頭至錨線場后與預先臨錨的對應□15 mm防扭鋼絲繩連接，主張力機反牽，錨線場壓線升空，實現操作滑車中□15 mm防扭鋼絲繩自牽引場至張力場的貫通。

(2)張力場φ10 mm迪尼瑪繩牽引橫跨長江。封航期間的第6～8天(11月13—15日)，處于被跨越輸電線路停電期間。小張力機Z－20設置在張力場，人工展放φ10 mm迪尼瑪繩，繩頭穿過直線跨越塔對應的放線滑車，翻越電力線后引至左岸江邊。動力拖船與小型張力機配合，將φ10 mm迪尼瑪繩牽至右岸江邊，并與預先展放并臨錨的□15 mm防扭鋼絲繩(4～6號滑車)連接，φ10 mm迪尼瑪繩自小張力機Z－20轉移至小牽引機 QT80 kN后進行牽引，當□15 mm防扭鋼絲繩繩頭牽至張力場小牽引機輪口時予以臨錨，等待展放□20 mm防扭鋼絲繩。

5.3 □20 mm導引繩及□26 mm牽引繩展放

11月12日，地線放通后，耐張跨越塔0號放線滑車小號側□15 mm防扭鋼絲繩轉移至2號放線滑車，該繩頭通過50 kN抗彎連接器與臨錨于2號放線滑車大號側的□15 mm防扭鋼絲繩繩頭連接。

5.3.1 □20 mm導引繩展放流程

主牽引機與主張力機配合，將□20 mm引繩繩頭牽至耐張跨越塔2號放線滑車小號側5m處，兩側臨錨后，解除80 kN旋轉連接器;將□15 mm導引繩轉移至1號放線滑車，繩頭通過50 kN抗彎連接器與臨錨于1號放線滑車大號側的□15 mm導引繩繩頭連接，利用主牽引機及主張力機，實現1號放線滑車中的□20 mm導引繩自牽引場至張力場的貫通。

5.3.2 □26 mm牽引繩展放流程

將1號放線滑車中的□20 mm導引繩自主張力機、主牽引機轉移至小牽引機QT80 kN及小張力機ZQT2×35 kN，將□26 mm牽引繩自牽引場牽至張力場，貫通后采取“一牽2”方式進行1號放線滑車的導線展放。待走板牽過耐張跨越塔1號放線滑車(小號側5m)時，導線錨線并解除走板，將1號放線滑車中□26 mm牽引繩轉移至2號放線滑車，并與2號放線滑車大號側預留的□20 mm導引繩接頭，將□26 mm牽引繩自牽引場牽至張力場，2號放線滑車中□26 mm牽引繩貫通后進行導線展放。

待上導線放通時，自牽引場至耐張跨越塔間的2根引繩為1根□15 mm導引繩及1根□26 mm牽引繩。

5.3.3 3～6號滑車引繩展放

重復轉移繩頭的操作，按照5.3.1及5.3.2的操作方法，完成3～6號放線滑車的□26 mm引繩的貫通及導線展放。在引繩及導地線展放過程中，牽引場至耐張跨越塔間的延伸段內始終有1根□15 mm導引繩，其作用是不停地由牽引場向錨線場或張力場輸送□15 mm導引繩，直至1～6號放線滑車都滿足進行□20 mm導引繩展放的條件(0號滑車為地線)。

5.4 導、牽引繩回收

當完成下橫擔導線展放時，拆除6號滑車□26 mm牽引繩的走板，通過250 kN旋轉連接器連接□26 mm牽引繩與□15 mm導引繩。該□15 mm導引繩臨錨于下橫擔小號側，為原1號塔5號放線滑車中□15 mm導引繩與□20 mm導引繩打開接頭時遺留。

通過100 kN級三輪放線滑車(5號或6號均可)形成180°大循環，利用該回路的小張力機 ZQT2×35 kN及主牽引機回收□26 mm牽引繩(牽引力20 kN)。待延伸段內的引繩均轉換為□15 mm防扭鋼絲繩，張力機換盤時接續φ16 mm錦綸繩，直至延伸區段內布滿φ16 mm錦綸繩為止，此過程中最大牽引力7 kN。降低張力使φ16 mm錦綸繩落地，進行人工回收。

根據現場的實際進度，共用3 h完成所有繩索的回收，效率高，安全可靠。