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解析 | 特高压电网钢管塔材的各种运输车辆

日期:2020-11-20    来源:电气新科技

国际电力网

2020
11/20
13:52
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关键词: 特高压电网 特高压工程 上海特高压交流输电

根据特高压地形环境和钢管塔材特点,作者从使用环境和条件、结构功能、运输要求等方面分别对履带式运输车、轮胎式运输车、索道、履带拖车等运输方式进行分析,多种运输方式形成有力互补,构成钢管塔材运输方式系列化,全面满足特高压工程施工需要。

随着我国特高压电网的发展,输电线路施工环境日趋复杂,这对运输设备的综合性能、运输能力、使用安全等方面提出了更高的要求,常规运输设备已无法满足施工需求,特别是以皖电东送1000kV淮南至上海特高压交流输电示范工程为代表的东线特高压工程,全线路均采用特高压钢管塔设计。

特高压钢管塔技术的推广应用将大大增强塔身结构性能、强度,实现双回路、多回路同塔架设,可缩小线路所需走廊宽度,有效的节省有限的土地资源,节约大量工程投资;但是钢管塔也具有塔体高、管材尺寸大、单件构件重、塔材运量大的特点,这也为钢管塔的运输增加了难度。

另外,皖电东送工程线路途径江淮平原、沿江水网、皖南山区、浙北丘陵、沪西郊区。其中平地共计217km,占整个线路的34﹪;河网泥沼共计189km,占整个线路的29.5﹪;丘陵共计182.7km,占整个线路的28.5﹪;山地共计51.3km,占整个线路的8﹪。

施工环境极其复杂,施工难度极大。运输物资只能依赖肩扛人抬、租用马帮等方式,但这些方式只适用于重量轻、距离短的物料的运输,钢管塔的运输尤为困难。本文将根据特高压路况条件和钢管塔材特点对钢管塔的运输方式进行分析。

1 履带式运输车——山区、丘陵地带运输

履带式运输车是针对特高压施工环境,满足钢管塔材运输的新型专用履带式运输机械。设备动力储备大、越野能力强、功能完备、操纵简单;主要适用于山地、丘陵、松软地面等地形环境特高压塔材及散料的运输。

1.1 履带式运输车的使用条件

履带式运输车的使用条件:①坡度要求为坚实路面≤35°,松软路面≤25°;②路宽要求≥1.6m;③通过能力为路面垂直障碍高度≤250mm;④接地比压≥0.044MPa(满载)≥0.022MPa(空载)。

1.2 履带式运输车的结构功能

履带式运输车主要有刚性悬挂履带底盘、传动系统、遥控装置、载物平台、塔材绑扎固定装置、救援装置、简易货斗等组成,主要部件通用性强、互换性好。

设备以刚性悬挂履带底盘为平台,履带式底盘具有支承面积大,接地比压小,适合在松软或泥泞场地进行作业,牵引附着性能好,不怕扎、割等优点;若遇水泥、沥青等铺装路面,可在履带上加装保护橡胶块,保证路面不受损伤。

传动系统采用液压传动,运动平稳、冲击小;且有高、低两个档位,在每个档位均可实现无级调速。遥控装置采用世界先进、成熟的遥控技术,实现了最远100米无线控制,确保人机分离,极大程度上提高了操作人员安全。

前后龙门架用于承载和固定长杆件塔材,龙门架与货物接触部位均有橡胶层,保护塔材镀锌层不被破坏;龙门架可单独升降,在坡道行驶时,用来调整塔材前后高度,避免塔材触坡,提高设备在坡道的通过性。专用捆扎装置可满足径向和轴向捆扎,操作简便、牢固可靠。

在爬坡过程中如遇到坡度过大或地形过于恶劣情况,可使用履带车自带的绞盘实现辅助牵引;另外,绞盘也可以救援其他受困车辆。

1.3 履带式运输车的运输要求

①运输前选择合适的运输路径,了解运输道路的宽度、坡度、路面平整度和路面土质情况等。

②操作时必须先检查遥控器、接收器是否能正常工作。起动后怠速运转3~5分钟,检查仪表是否运行正常;检查龙门架机构是否运行正常,确认正常时才能工作。

③利用吊装设备将塔材居中放置在前后龙门架上,并用专用的径向和轴向捆扎装置将塔材捆扎牢固。

④操作遥控两个行走手柄时要缓慢平稳,禁止猛推、猛拉;履带车和绞盘严禁超负荷使用;禁止仅使用单边履带进行转向操作。

⑤履带运输车是低速档起动,空载平路或下坡情况可在起动后运转时切换高档;在重载时请用低速档行走;禁止行驶中由高速档切换至低速档。

⑥履带车行走时,操作人员始终要保证自己处于安全方位,并与车辆保持在遥控距离内,禁止履带车驶离视线所及的范围。

2 轮胎式运输车——乡村小路、山区窄道运输

轮胎式运输车是一种结合特高压施工环境和塔材特点,专门用于在乡村小路、山区窄道运输管材等施工物料的轮式拖挂车,该车可运输重量在5t以下的塔材,并具有转向、制动等功能。

2.1 轮胎式运输车的使用条件

轮胎式运输车适用于市郊乡村普通路面,也适用于山区丘陵“路幅窄、坡度陡、弯径小”的硬基面沙石道路。

轮胎式运输车的使用条件:

①行驶路面要求:硬基面沙石道路或优于硬基面沙石道路的等级公路;路幅>1.8m。软基面和泥泞道路不宜使用。

②转弯半径要求:双轴方式连接使用时,在软连接牵引时<4m,在硬连接牵引时>4m;单独连接使用时小于双轴。

③坡度要求:额定满载运输时,纵向坡度<30°,且横向坡度<10°,软连接机动绞磨牵引时纵向坡度可达到45°。

④牵引要求:轮车自身不具备行驶动力,需外部动力牵引。

2.2 轮胎式运输车的结构功能

轮胎式运输车主要包括:转向功能、制动功能、绑扎功能和牵引功能。

转向功能:无助力手动操控,齿条齿轮式转向器,转向操纵杆及转向盘两侧设置,可任选一侧操控。

制动功能:无助力手动操控,鼓式制动器,制动操纵杆及制动把两侧设置,可任选一侧操控。

绑扎功能:车架架体两边帮设计有钢板挡块,可拦挡管材,挡块上设计有孔,用于绳索或钢丝绳绑扎货物。

牵引功能:该车属于挂车系列,需要外部动力牵引设备。

2.3 轮胎式运输车的运输要求

①运输前需认真调查运输距离,运输道路的坡度、宽度,道路的最小转弯半径,路面平整情况和路面土质强度等。

②运输构件长度超过4m时,宜采用双轴,轴距应控制在3m~6m之间,以方便运输过程中容易转弯为原则,塔件重心必须在两轴架之间,不可在两轴架外侧。

③构件应绑扎牢固并用收紧器具收紧,其横向、纵向终端部均需绑扎,防止运输过程中横向滑动和前后窜动。

④装车完成后,检查塔件固定是否牢固,炮车刹车系统是否可靠,方向转动是否灵活,工器具连接是否完好。

⑤转弯时,控制方向人员应提前设计好行车路线;前后方向控制人员协调一致,控制好行车路线;方向操作人员一定要站于弯道外侧。

⑥严格控制车速:平坦路直行时控制在<8km/h,大弯道缓坡时控制在<5km/h,急弯陡坡及载重下坡时控制在<2km/h。

3 货运索道运输——高山、深谷、河流跨越运输

重型货运索道是一种将承载索架设在支撑结构上作为运载小车的运行轨道,利用牵引索牵引运载小车在运行轨道上移动,实现大吨位物件运输的装备。

3.1 货运索道的使用条件

索道运输可用于各种地形条件下的物料运输,尤其可用于跨越高山、深谷、河流等地形条件下轮胎式运输车和履带式运输车等方式无法采用的环境。

3.2 货运索道的结构功能

货运索道主要有动力设备、支架、承载索、鞍座、牵引索、货运小车、承载索锚固等几部分组成。

液压式动力装置由原动机模块、控制系统和动力输出三部分组成。其各部分之间采用柔性连接,现场搬运方便、装配快捷;无级液压调速控制,启动、停机平稳、无冲击;操作台与磨辊分离,与机械式牵引机相比,操作简便安全可靠。

重型索道的支架结构型式主要为门型结构和门型一侧悬臂结构,索道支架采用便携组装式结构,拆装运输方便。钢管间用法兰盘连接,可根据地形情况调整结构高度,并具有良好的刚度和稳定性。

承载索设置方式有单根、多根平行、多根绞制成单根三种。不同的设置方式具有各自的特点,承载索的根数越少相应鞍座及运载小车结构简单,运载小车换向容易实现。

鞍座与承载索接触部分全部为过度圆弧,材质选用高强度尼龙制作,整体可随钢丝绳角度摆动,以减少对承载索的磨损。小车轮在承载索上滚动运行,车轮直径、槽型根据承载索直径确定,以尽量减小对钢丝绳的损伤。

3.3 货运索道的运输要求

①现场施工前,应进行现场准备工作:现场测量、场地平整、通道清理等。

②索道架设包括支架安装、驱动装置安装、工作索地锚安装、展放牵引索、安装牵引索、架设承载索、架设返空索、系统调试、检查试验等。

③索道线路上的设备及其附件要保持完好状态,严禁索道带病运行;索道严禁超负荷使用。

④索道前,必须确保沿线通信畅通。

⑤货运小车通过中间支架时应慢速牵引,待行走滑车顺利通过后再恢复正常速度;索道的装料和卸料必须在索道停止运行的情况下进行,严禁运行过程中装、卸料。

4 履带式拖车——河网泥沼、松软湿地直线段运输

履带式拖车是满足钢管塔材在河网泥沼、松软湿地等地形运输的新型设备,设备本身无动力,依靠外部牵引进行行驶和转向。

4.1 履带式拖车的使用条件

履带式拖车的使用条件如下:

①路面要求:河网泥沼、松软湿地等地形

②路宽要求:≥2.8m

③接地比压:≥0.029MPa(满载);≥0.013MPa(空载)。

④塔材要求:单件重量≤6t,单件长度≤12m,最大直径≤1.2m

⑤牵引要求:设备自身不具备行驶动力,需外部动力牵引。

4.2 履带式拖车的结构功能

履带式拖车主要包括半刚性悬挂履带底盘、门型架、起吊机构和二次防护装置。该设备本身不带动力机构,依靠外加设备提供的牵引力实现行驶功能。根据塔材的不同长度,可以选择两台设备单独使用或组合使用。

行走底盘:由浮动式承重轮、工程橡胶履带、缓冲装置、驱动轮、引导轮及行走梁等几部分组成。在使用时,将前后两车柔性连接进行组合满足较长塔材的运输。

门型架:行走底盘的左右两套行驶装置由固定在行走梁上的门型架连接;且门型架可拆卸,便于设备转场时的运输。

起吊机构:在门型架中部安装起吊机构,用于吊装和固定钢管塔。采用手扳葫芦进行起吊,起吊到位后用专用吊具将塔材固定在门型架上,并将手扳葫芦卸载;运输到位进行卸货时,把手扳葫芦加载,同时将吊具松开,依靠手扳葫芦将塔材卸至地面。

二次防护装置:在两履带中间加设两根活动连杆,连杆与货物接触,在静止装卸时连杆打开,行走时闭合。连杆既增加龙门架的强度,在塔材运输过程中,又对塔材进行二次防护。

4.3 履带式拖车的运输要求

①运输前要先确定运输道路的宽度和土质强度,满足设备的接地比压要求的情况下方可进行运输。

②对设备进行组合安装,当塔材重量≤3t,长度≤6m时,可用单台设备进行运输;当塔材重量为3t~6t,长度>6m时,把两台设备采用柔性连接进行前后组合运输。

③利用手扳葫芦起吊塔材,起吊到位后用专用吊具将塔材固定在门型架上,将手扳葫芦卸载,运输过程中不能使手扳葫芦承载。运输到位进行卸货时,把手扳葫芦加载,同时将吊具松开,依靠手扳葫芦将塔材卸至地面。

④利用牵引设备进行牵引时,一定要控制好牵引速度,使其平稳行驶。

⑤塔材运输完成,对设备进行转场时,可将门型架拆掉,便于转场运输。

5 结语

本文对履带式运输车、轮胎式运输车、重型索道运输、履带式拖板车等几种运输方式从使用范围、使用条件、结构功能、运输要求等方面进行了分析,这几种运输方式根据各自使用的地形环境形成有力互补,构成钢管塔材运输方式系列化,全面满足工程施工需要。

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