1、飞艇展放引导绳在山区线路施工中的应用摘要:本文详细叙述了飞艇展放引导绳在山区线路施工中的探索应用,提高了电力线路导地线架设工作中工作效率及安全可控性。 关键词:飞艇展放、引导绳、施工、应用 中图分类号: TU74 文献标识码: A 一、当前线路架线施工概况 架线施工是送电线路工程建设的重要环节,是整个线路施工中技术性最强、高空作业最多的一个工序,它的任务是将导、地线按设计要求架设于杆塔上。送电线路放线型式很多,目前高压线路施工中大多采用张力放线。张力放线效率高、质量好,但其配套的放线引绳展放工序仍然停留在落后的人力展放阶段,人力展放导引绳遇到深山峡谷、绝壁沟壑、江河湖泊和民用建筑、带电线路等各
2、种障碍物时必须要施工人员徒步穿越,造成封航停运、停电作业等情况发生,遇到密集林木、农作物(尤其是经济作物)时候必须开辟出一条放线通道,经常伴随着林木砍伐、青苗损毁既破坏大量的森林植被、造成水土流失,也使得林木砍伐费、青苗赔偿费和环境治理费用增加。同时人力展放导引绳作业强度大、工作效率低、存在诸多不安全因素。 二、现状调查 松源鹤溪 220 千伏线路工程始于 220 千伏鹤溪变 220 千伏构架,至 220 千伏松源变,景宁段途径鹤溪镇、澄照乡、大均乡、梧桐乡、沙湾镇、毛垟乡、秋炉乡,建线路全长约 49.5 公里,经过地区主要为高山和丘陵,沿线地形较差,且部分路径相对高差较大,施工难度大。平均小
3、运距离约 1.1km,最远的小运距离约 4km。其中山地 67%、高山 30%、平地 3%。 线路主要交叉跨越情况 跨(穿)越对象 次数 数量及情况 500 千伏线路(穿越) 条 2 110 千伏线路 条 3 35 千伏线路 条 12 10 千伏线路 条 21 380V/220V 条 15 县乡公路 处 3 河流 处 2 本工程涉及的重要构筑物多,且新建线路都位于林区密集的高山峻岭中,政策处理难度大。按照常规正常施工人工展放导引绳施工,需 3-4月时间,严重影响工期进度。针对本工程的重要性及现场实际施工难度情况,需要改进施工的工艺,缩短架线的时间,确保施工进度计划,解决现实存在的问题。 三、制
4、定目标及目标论证 通过现场调查情况,并结合多年的施工经验。制定目标:采用飞艇展放引导绳施工方法,在遇到深山峡谷、绝壁沟壑、江河湖泊和民用建筑、带电线路等各种障碍物时,遇到密集林木、农作物(尤其是经济作物)时候减少施工难度,提高施工进度。 1、目标的必要性: 1) 、施工过程中,降低施工人员的劳动强度,提高安全稳定性。 2) 、节约工程成本,追求效益最大化。 3) 、保证工程的施工工期。 2、目标的可行性: 飞艇展放引导绳已在小型 110 千伏技改工程施工中已取得了成效 3、飞艇展放引导绳应用的可行性分析: 安全:由于飞艇不载人,所以不会发生人员伤害事故。飞艇充气后自重非常轻,也不会伤及地面人员
5、和设施。 可控:飞艇具有垂直升降、空中定点悬停、低空低速等特性,充分满足了线路施工在各种地形条件和特殊条件下的要求。 效率高:适合飞艇展放的天气情况下,一天可放一级导引绳 3-5 公里。 经济:成本远远低于人工展放。 综上所述飞艇展放引导绳是完全可行的。 四、要因确认和要因论证 序号 因素 分析原因 负责人 确认 1 人力展放导引绳遇到深山峡谷、绝壁沟壑、江河湖泊和民用建筑、带电线路等各种障碍物时必须要施工人员徒步穿越,造成封航停运、停电作业等情况发生 现场实际情况 殷明 要因 2 遇到密集林木、农作物(尤其是经济作物)时候必须开辟出一条放线通道,经常伴随着林木砍伐、青苗损毁既破坏大量的森林植
6、被、造成水土流失,也使得林木砍伐费、青苗赔偿费和环境治理费用增加。同时人力展放导引绳作业强度大、工作效率低、存在诸多不安全因素。 现场实际情况 吴建勇 要因 3 常规的施工,不可预见性较大 客观原因 殷明 非要因 4 采取的安全措施不到位 现场危险点控制措施落实不到位 吴建勇 非要因 5 技能水平差 施工人员技术水平参差不齐,工作经验不足 吴建勇 非要因 6 施工人员经验不足 安全技术培训不到位 殷明 非要因 7 政策处理因数不确定、审批手续受限制、给予施工时间短、安全风险大 客观原因 殷明 非要因 8 基础位于高山大岭,钢丝绳送运输距离远 现场实际情况 吴建勇 非要因 9 电力物、重要构筑
7、物(铁路、公路、江河湖泊和民用建筑等)多 现场实际情况 吴建勇 要因 要因确认 根据因果图列出的各种因素,经过反复现场观察和分析,对各种因素进行归纳、总结,最终确定主要原因是如下: 为避开居民区,高压输电线路的路径通道通常选在高山大岭上,山高林密、沟谷纵横,传统展放导引绳方法施工困难,安全风险大,这是主要原因。 输电线路位于山区,树林茂密,传统展放导引绳方法需要砍伐通道,破坏自然环境,不利于环境保护,政策处理困难,严重影响工程进度。 传统架线跨越公路时需要封路、跨越电力线路时需要停电,给人民群众的生活带来不便。 要因论证 通过对各种原因的分析,具体的可以分为以下两点: 山区架线困难,主要因为地
8、势陡峭人工展放导引绳困难,安全风险大,因此,我们只要找的合理展放导引绳的施工技术,可以达到安全可控的目的。 山区架线,树林茂密,传统架线方法,需要砍伐线路通道,既不环保,政策处理又困难,还影响施工进度,我们只要能够合理解决通道问题就能大大提高施工效率。 五、寻找对策 根据以上叙述,采取了相应的防范措施,明确分工,具体的对策措施表如下: 序号 要因 目标 对策 措施 1 为避开居民区,高压输电线路的路径通道通常选在高山大岭上,山高林密、沟谷纵横,传统架线方法施工困难,安全风险大 避免人力展放导引绳,减少安全风险 使用飞艇展放引导绳 使用飞艇展放导引绳替代人工展放,减少了地形对施工的影响,安全系数
9、更高 2 输电线路位于山区,树林茂密,传统架线方法需要砍伐通道,破坏自然环境,不利于环境保护,政策处理困难,严重影响工程进度 文明施工保护自然环境,确保工期 使用飞艇展放引导绳 使用飞艇展放引导绳,导引绳临空展放,不需要砍伐通道,环保减少政策处理难度,加快施工速度 3 传统架线跨越公路时需要封路、跨越电力线路时需要停电,给人民群众的生活带来不便 线路施工尽量减少对人民群众日常生活的影响 使用飞艇展放引导绳 使用飞艇展放引导绳时跨越低压线路由于导引绳绝缘可以不停电 六、对策实施 1、施工准备 完成放线区段内所有跨越物跨越架的搭设及通道清理。 展放引绳工作前,应对放线区段内铁塔逐基挂好滑车,其中地
10、线放线滑车的边门应尽量选择可以活动的,便于展放后的迪尼玛绳绳放入滑车,并在每基铁塔的中横担上绑扎一个朝天滑车,以便放置展放的中相高强度迪尼玛绳。 每基需放线的铁塔应悬挂红旗,作为导航标记。耐张、转角塔应在地线支架两侧设置竹木并成羊角形布置,羊角伸出地线支架部分长度以 2m 以上为宜,防止放线过程中引绳滑出塔外。 飞艇起降时应防止刮大风,起飞方向两侧应无障碍物,确保飞艇飞行的安全起降。 起飞前检查发动机、油量及连接的高强度引绳是否正常。 飞艇在进行飞行前,控制人员先对飞行的地貌、地形及交叉跨越等情况进行熟悉,同时先对通讯设备进行检查。 放线段内每基塔位高空人员必须在飞艇起飞前在塔上等候。 2、遥
11、控飞艇展放引绳施工工艺 在飞艇展放引导绳施工过程中,由飞艇空中展放的引导绳为一级引绳,其后续牵引的引绳为二、三级引绳等,引绳的破断力随级别升高而不断增大,直到可以牵引导引绳。当一级引绳展放完毕升空后,二级及其以后的引绳牵引与常规牵引绳展放施工大致相同,可利用机动绞磨和专用牵张设备进行牵放。本工序的关键控制点是利用飞艇做好一级引绳的牵放工作 一级引绳牵放假定某区段需由飞艇展放引绳线路由 A 塔到 B 塔,如上图所示。将一级引绳全部置于 A 点地面线盘上,并将线盘上的绳头带上塔顶,当遥控飞艇在塔顶上方悬停时,塔上人员将艇上遥控脱绳器上的绳头和从地面带上塔顶的绳头连接,飞艇便可牵引引绳向 B 点飞行
12、。飞行过程中,引绳张力由地面引绳盘操控人员及塔上操作人员依照遥控操作手指令进行控制,引绳则始终处于腾空状态,飞艇飞到 c 塔上空时应降低高度在塔顶上方悬停(或慢速飞行),待塔上人员抓住引绳置于塔顶四柱滑车后,飞艇继续正常巡航飞行,飞艇到达 B 点后带引绳下降,当 B 点塔顶或地面人员抓住引绳后,遥控人员将遥控脱绳器打开,将飞艇上的绳头抛下,完成 A 塔至 B 塔的一级引绳展放,飞艇返航降落。 后续引绳展放当一级引绳放通升空后,可利用小型高速牵张设备按顺序牵引二、三级引绳,后续引绳牵引可采用一牵二、一牵三等方式,基本与常规张力架线方式类似。 复杂气象条件下的飞行作业如果出现大风、降雨等恶劣气候条
13、件,可加装电子增稳装置,合理控制飞艇飞行速度同时增加地面控制人员密度,以提升在雨、雾、霜、风环境下作业能力。在气候条件特别恶劣的情况下,应停止作业。 七、效果检查 经过现场实践摸索,制定的大部分措施在试验现场都已得到了实施。经跟踪调查,与措施实施前的调查数据相比,效果明显。 跨越电力线 跨越通信光缆 跨越道路、光缆飞跃恶劣地形 本工程中,80#-111#如采用人力展放导引绳放线 14.9km(其中跨越林区共 l0.8km),放线通道需砍树木 5 米宽,砍伐面积为 54000 平方米,按每平方米砍树 2 棵、平均每棵树赔偿 30 元计算,共需支付林木赔偿费324 万元,放线通道青苗赔偿面积 97
14、40 平方米,折合 73.04 亩,按每亩青苗赔偿费 800 元计算,共需支付青苗赔偿费 5.8 万元:跨越1lOkV、220kV 线路搭建跨越架,需支出 20 万元;跨越高速公路、国道等搭建跨越架,需支出 12 万元。以上各项目合计为 361.8 万元。 人力展放导引绳施工与飞艇展放导引绳施工工期和施工人工使用情况对比使用人力展放导引绳施工线路所需要的工期比用飞艇展放导引绳工要多 3 倍多。常规用人力展放导引绳按以上 14.9km 放线区段需要 36天左右,而采用飞艇展放导引绳施工技术只用了 12 天,节省工期 24 天。如使用人力展放导引绳放通线路每一放线队需要 95 个人工,其中砍树需投
15、 40 人,跨越架搭设约 20 人,通信联络人员 20 人,机械设备操作及张牵场工作人员、指挥和质量安全监督人员需 15 人。采用飞艇展放导引绳施工技术每一放线队可减少大约 40 人左右但需要遥控飞艇专业操作人员 6 人及配套的专业设备、工器具及绳索 人力展放导引绳施工与飞艇展放导引绳施工综合费用对比综合费用对比情况如下表 序号 人工展放导引绳 飞艇展放导引绳 赔偿林区、树木、青苗 329.8 万元 40 万元 跨越架搭设 32 0 设备工器具及绳索 80 万元 每区段需要人员 95 45(需专业人员 6 人) 施工工期 36 12 由上分析可见,220kV 松源-鹤溪输电线路工程工中采用飞艇
16、展放导引绳施工技术,不仅较好克服了人工展放导引绳施工方式的缺点,而且综合费用降低了 67,投入人力减少了 52,施工工期缩短了了 66。极大的提高了送电线路施工效率、保障了施工安全、保护了自然环境、减少了施工赔偿,显示出了良好的经济效益和社会效益。 八、巩固措施 将飞艇展放导引绳施工应用制度化,进一步的总结完善,编制飞艇展放导引绳作业指导书,以指导其在工程中的应用。 总结了飞艇展放导引绳的成功经验,制定了详细的安全技术措施及培训制度,下一步将把飞艇展放导引绳技术在本工程全面应用。 九、遗留问题及下一步打算 但是目前遥控飞艇展放导引绳施工技术在实际应用中还受到一些因素的制约: 第一,受地形素制约,由其在山区、沟壑、林区,遥控飞艇专业操作人员视线受影响只能根据实际情况分区段进行飞艇展放,不能进行连续施工; 第二,受气候、飞艇发动机功率、艇身部分材料选用飞艇制造水平等因素的影响,其性能稳定性保障程度不是很高; 第三,其施工工艺还不够规范,尚没一套完整的施工工艺方案及应急措旋。此外,与配套的施工定额和费用标准目前尚无法准确编制,使得其经济效益也无法详细计算。 这些不利因素的存在使得遥控飞艇展放导引绳施工技术的普及受到一定的影响,但随着研究的深入和实践的加强,飞艇展放导引绳施工技术必将带来线路设计思路和施工工艺的大变革,其应用价值会更加大,