林水晶
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傳統的高壓輸電線路建設存在施工周期長、成本高、技術性弱等缺陷,為了適應未來電網建設的發展需要,實現輸電線路的現代化施工,由勞動密集型轉為裝備密集型的工程模式,亟需采用全過程機械化施工技術。基于此,對高壓輸電線路全過程機械化施工技術進行了研究,對其在實際工程中的應用進行了具體分析,以促進電網工程建設進一步發展。
以往的高壓輸電線路安裝施工,主要是以人工為主,雖然也使用了一定比例的機械設備,但是規模較小,主要起輔助作用。近年來,各個行業對電力能源的需求高漲,部分高壓輸電線路需要跨越山嶺、森林、河流等復雜地形[1]。如果仍然沿用人工式的施工方法,既無法滿足當前高壓輸電線路建設的需要,也容易造成人力、財力的浪費。在這一背景下,全過程機械化施工由于具有專業化、標準化、快速化的特點,迅速在高壓輸電線路施工中得到了應用。通過大量的實踐證明,全過程機械化施工的重要性主要體現在以下幾個方面:首先,具有廣泛的適應性。如上文所述,高壓輸電線路跨度較大,且常常穿過不同的地形。而全過程機械化施工則可以借助于多種機械設備,通過靈活組裝,適合在多種地形條件下完成高壓輸電線路的安裝任務,環境適應性良好;其次,具有較高的經濟性。以往建設架空輸電線路,僅僅是安裝一臺桿塔就需要幾天的時間,施工進度遲緩;而采用全過程機械化施工,每天可以完成數臺桿塔的架立,施工效率成倍提升。最后,可重復使用。全過程機械化施工所用的各類機械設備,可以反復多次使用。此外很多機械設備實現了自動化控制,操作更為方便,高壓輸電線路的施工質量也得到了保證。
傳統人工高壓輸電線路地基施工,首先對周邊的地質環境進行勘察,之后需要利用相應的器具來進行樁孔開挖,其次依照地質環境勘察的結果,計算出地基的應力參數,最終通過相應的地基施工技術來實現地基構建,此過程當中,因為人工能力所限,會導致各項工作效率下降,同時在地質環境勘察結果上,也容易出現勘察結果精確性不足的問題,連帶之后的樁基應力參數計算結果也出現相同的問題。在機械化應用之下,施工單位可以利用無人機等機械設備來實現地質環境勘察,無人機體積相對較小同時視角更加廣闊,能夠進入到許多人難以到達的地方,再通過廣闊視角來進行全面勘察,以此確保勘察結果的準確性,也提高了勘察工作的效率,在此前提下也就保障了之后地基施工的準確性,另外在正式的地基施工當中,也可以采用打樁機一類的大型設備來實現地基構建,其效果同樣要高于傳統人工模式。在應用當中,無人操控人工必須重視周邊的天氣狀況,如果天氣狀況惡劣那么不建議采用無人機勘察;在打樁機設備操控方面,應當重視打樁機的力度設置,如果力度過高,容易引發樁基開裂等問題[2]。
目前流行的架空輸電線路架線施工機械化水平比較高,這是因為采用了張力架線方法進行架線,這就為不停電跨越高壓輸電線路的發展提供了技術支持。同時,利用該技術還可以對彈射器展放引導繩技術、微型牽引機等技術提供支持。此外,還可以根據技術的特點對動力傘、航模展放技術進行推廣和發展。在利用機械設備完成架線施工時,應重點做好兩方面的技術控制工作:其一是兩個相鄰鐵塔之間的電線應避免過度拉緊,防止因為溫度變化使線路產生熱脹冷縮,而導致線路張拉力過大出現斷裂;其二是如果條件允許,可以考慮使用牽引繩代替引導繩,牽引繩可以使用收卷機完成快速放拉,減輕了人工操作的壓力。
在架線施工工序中,目前已經普遍得將人工放線改為張力放線,張力放線的基本程序:(1)導引繩展放:將初級導引繩用飛行器展放或人工鋪放逐基穿過放線滑車,分段展放后與鄰段相連。用已展放好的導引繩再牽放其他高級別導引繩。(2)導引繩牽放牽引繩:用小牽引機收卷導引繩,逐漸將施工段內的導引繩更換為牽引繩。(3)牽引繩牽放導線:用主牽引機收卷牽引繩,逐步將施工段內的牽引繩更換為導線。目前的架空輸電線路架線施工采用張力架線機械化水平較高,可發展不停電跨越高壓輸電線路技術;發展微型牽引機、微型張力機、彈射器展放導引繩技術;因地制宜發展直升機、飛艇、動力傘、航模展放技術[3-4]。
全過程機械化施工保證了在高壓輸電線路施工各個環節中,均大比例的使用自動化或半自動化的機械設備,在減輕人工壓力的基礎上,也顯著加快了高壓輸電線路的施工效率,更好地滿足了不同區域電力用戶的用電需求。當然,全過程機械化對施工技術也提出了較高要求,這就需要施工單位必須要根據現場具體情況,合理配置機械化設備資源,確保高壓輸電線路的使用質量。