索道在特高壓直流線路工程中的應用

張可利　李道玉

摘 要：為了解決酒泉-湖南±800kV特高壓直流輸電線路工程施工材料運輸難題，提出采用多跨單索循環式索道在山區運輸工程材料的方案。結合工程實例，詳細介紹本工程的索道架設及材料運輸方案，將為今后相關工程提供借鑒。

關鍵詞：特高壓；酒湖線；索道

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.121

1 引言

酒泉-湖南±800kV特高壓直流輸電線路工程甘4標段沿線山區所占的比重很大，施工材料的運輸存在相當大的難度，傳統的采用人力，畜力運輸方式已完全不適應，開山劈路困難且 對地表植被破壞較大，為解決施工材料在山區等復雜地形情況下的運輸難題，本文提出采用多跨單索循環式索道運輸施工材料方案。

2 索道架設及運輸方案

多跨單索循環式索道是通過支架、承載索、牽引索、驅動裝置等部分在開辟道路困難情況下，將物料運送到指定位置，其原理如圖1所示：

索道型式及工作原理：采用多跨單索循環式索道運輸工藝，原理見上圖所示。其工藝原理為：在運輸始端與終端之間設置始端支架、終端支架和多個中間支架；承載索、返空索和牽引索（以下統稱“工作索”）承托于各支架的托架（鞍座）上，承載索、返空索按設計弧垂收緊，兩端各自錨固在始端地錨和終端地錨上，形成運載小車的行走軌道；牽引索形成閉合，兩端通過4個高速滑車，并盤繞在驅動裝置上；運載小車卡接在牽引索上，牽引索牽引帶動運載小車在承載索、返空索上運動達到運輸物料的目的。

3 實例應用

3.1 工程概況

酒泉-湖南±800kV特高壓直流輸電線路工程4標段，該標段長152.667kM，新建鐵塔282基，地形分布情況：山地占74.7%，丘陵占5.7%，高山大齡占19.6%，且山地高差大，運距遠，沒有可以利用的小道和山路，開山劈路的話將破壞當地脆弱的生態環境結合現場實際情況，決定采用多跨雙索循環式索道。

3.2 索道架設

本文以N2451-N2456塔位索道架設為例

（1）索道路徑選擇。裝貨點盡量靠近車輛能到達的位置；索道沿線盡量避免和線路、通信線、公路交叉。利用山包凸出位置設立支架盡可能保護原地貌，不破壞或少破壞植被；索道跨距不小于150m和不大于500m。水平轉角不宜超過5°。高差角一般控制在30°以內，最大不大于45°，若難于滿足可采取減小運輸荷載和增大貨物間距的辦法克服了地形因素。

（2）支架的選擇與安裝。經過驗算與選擇，結合本工程實際情況，對本工程索道架設主要受力工器具規定如下：

多支點索道的主要受力構件有：承力索、牽引索、行走滑車、承力繩托鐵、支架、快速轉動滑車、牽引設備等。

構件設計情況：1）承力索：主承載繩選用Φ19.5mm鋼絲繩，返空索選用Φ15.5mm鋼絲繩；2）牽引索：選用Φ13mm鋼絲繩；3）行走滑車和掛鉤：采用吊鉤式雙輪滑車，掛鉤規格不小于7T；4）快速轉動滑車：選用規格不小于7T；5）支架：采用Φ140鋼管（δ=3.75㎜，L=6m）作撐管，18～25#槽鋼作梁，通過法蘭連接，形成支架，并通過拉線緊固。且鋼絲繩在支架處的包絡角必須小于60°；6）地錨：地錨規格不小于10T，地錨繩規格為Φ19.5mm，與之相連的U型環必須采用10T以上規格，地錨坑的位置應避開不良的地理條件，受力側前方不應有陡坎及松軟地質。地錨坑開挖深度應滿足方案要求，地錨應開挖馬道，馬道寬度應以能放置鋼絲繩、拉棒為宜。馬道坡度應與受力方向一致，馬道與地面的夾角應不大于45°。地錨坑的回填土必須分層夯實，回填高度應高出原地面200mm，同時要在表面做好防雨水措施。索道使用時間較長或者處于潮濕地帶時，應對地錨的鋼絲繩套做好防潮、防腐蝕措施，如圖2所示；7）牽引設備：選用3噸高速電動卷揚機，牽引機最大牽引力可達到30 kN，最大牽引速度可達40m/min，自重為0.8噸。

其他說明：單吊鉤（雙滑輪）運輸荷載為500～800kg；雙吊鉤可吊運800～1000kg，雙吊鉤間保持在5m以上距離；

貨物之間的距離：重量在800～1000kg時控制在200～230m，貨物重量較輕時，貨物之間的距離可適當縮小。

驗算索道承力索弧垂一般取支架間檔距的5%。

（3）錨固系統準備。工作索地錨宜選用直埋式地錨，其兩端的錨固布置見圖3所示，支架拉線可采用鐵樁或地錨，每個支架必須設置不少于4根的拉線。地錨深度根據受力計算結果并視地質而定，一般為3—4.5米，主錨坑（錨固承載索）應較副錨坑（固定支架、卷揚機等）深2米；地錨坑應挖馬道，馬道角度應與出線方向大體一致，與地面夾角為30°—45°。地錨坑施工時，最后應在底部受力側掏挖以便將地錨嵌入其中。

（4）索道架設。確定整個運輸需要分幾級轉運和轉運平臺的位置，由低向高逐級架設。在轉運平臺上確定主地錨坑（錨固承載索）、牽引索轉向地錨坑（牽引機側轉向半徑要大一些，轉向滑車不能少于三個；轉運平臺側不能少于兩個轉向滑車）、架體拉線地錨坑位置，用經緯儀定出中間支點的位置，確定拉線地錨坑。如果索道路徑內有影響貨物通過障礙物（樹木等），需要用經緯儀監控清理。1）展放導引繩。人力展放或使用飛行器輔助展放兩根導引繩，在終端閉合并使其通過終端的轉向滑車，兩個繩頭留在始端；2）支架安裝。中間支架一般不超過7個，組立采用人字抱桿輔助起立，人字抱桿規格視地形條件而定，動力宜采用機動絞磨，組立難度小的情況可采用人工組立的方式。支架起立好后至少用四根GJ-35拉線固定，拉線對地夾角<45°。兩架體根部之間用GJ-35鋼絞線連接（先將導引繩放進架體里）；3）安裝工作索。①在各個支架處將展放好的導引繩提升放置在托架（鞍座）上的托索輪上；②在始端的一個導引繩頭上連接二級引繩，用另一個繩頭牽引，逐級牽引將導引繩最終更換為牽引索，并將其閉合；③在各個支架的兩個托架邊各懸掛一個滑車，用閉合的牽引索牽引返空索或承載索，每當牽引至支架時就暫停牽引，將返空索或承載索放入滑車后繼續牽引，直至返空索和承載索展放完畢；④在終端將返空索和承載索錨固在終端地錨上；⑤在始端收緊返空索和承載索錨至設計弧垂后將其錨固在始端地錨上；⑥在各支架處將承載索落入托架上的托鐵槽內，再次調正架體，使架體平面和承載索垂直。

（5）索道運行。正式運行前必須經試驗，試驗過程中，貨車應行走自如，不得出現托索、滑索現象，貨車的卸載裝置應啟閉靈活。檢查貨物通過索道沿線是否有拖地情況，根據情況收緊承載索、清除障礙物（砍樹、降基面），或增加支架；初步確定循環牽引索的長度，以便選取合適的長度插頭，同時要用手板葫蘆將轉向滑車和地錨連接，以便隨時調整循環牽引索的松緊；在個別凸起的地方，牽引索有割地情況，需要及時布置有底座的滑車，以減輕牽引索的磨損。

4 結論

采用多跨單索循環式索道運輸施工材料，不僅可以減少對山區開挖量，降低對地貌的影響，有利于植被的恢復，與傳統的施工材料運輸方式相比較，明顯縮短了運輸工期，保證了施工進度及安全質量，降低了施工費用，能重復利用，取得較好的經濟、環保和社會效益，為今后山區重型施工材料運輸提供借鑒。

參考文獻：

[1]陳兆慶，楊增輝，祝瑞金.淮南 -上海特高壓輸電工程規劃和運行研究[J].華東電力，2006（08）3：1-35.

作者簡介：張可利（1977-），男，山東嶧城人，本科，助理工程師，酒湖線監理4標總監代表，研究方向：特高壓直流線路工程監理。