应用无人机展放引绳技术架设索道论文_戴伟炎,吴荣华,李奇

浙江省送变电工程有限公司 浙江杭州 310000

摘要:输电工程线路多处于山地,塔位施工运输条件较差,为提高效率采用索道运输,而一般的索道架设的导引绳采用人工展放,伴随着林木砍伐,青苗赔偿等情况,而且人工展放导引绳作业强度大、工作效率低、存在诸多不安全因素,本文介绍了金台铁路浙江台州仙居牵引站外部供电220kV配套工程无人机展放导引绳技术架设索道技术,为同类型的索道架设施工积累了经验。

关键词:无人机;展放;初级引绳;索道;架设

0、引言

索道运输作为输电线路工程主要的运输方式,地点选择大部分处于山地,一般的人工展放引绳虽然操作方式简单,但是在展放过程中需要砍伐大量树木做通道,既造成环境的破坏,又增加了施工成本;且人工展放导引绳作业强度大、工作效率低、存在诸多不安全因素。因此考虑新的展放方式,能够既减少施工成本,又降低安全风险。

1、索道牵引索展放现状调查

(1)人工展放:这种最为传统的方式历史悠久,使用的时间最长,尽管能够直接同时展放Φ13牵引索,但是需要大量的人力进行展放,人工成本高;同时,对于本标段山地地形较差,深沟遍布,各类跨越众多,牵引索展放施工风险高,升空安全性差,且需要大量砍伐树木,青苗赔偿费用高,施工成本较大。

(2)无人机展放索道引绳:借鉴无人机在导线放线中的应用,无人机展放初级导引绳是目前新兴的一种方法方式,六旋翼无人机展放初级导引绳安全系数高,无负荷条件下最大能在6级大风中稳当飞行,抗风飞行能力强;能在任何地方垂直起降悬停,不受任何地形限制;六旋翼无人机采用GPS遥控控制,抗干扰能力强;采用高储量电池供应动力,不受海拔高度影响,展放导引绳单价相对动力伞稍低。采用无人机展放索道引绳,确保工程建设安全。

2、应用六旋翼无人机展放索道导引绳

(1)六旋翼无人机共计有六旋翼,翼展间距1.3m,无人机自重5kg,电池重量4.5kg,最大起飞重量35kg,最大有效载荷10kg,续航能力30分钟,最大航程5km,正常作业半径2.0km,并可携带载 荷在5级以下风力安全飞行。六旋翼无人机全部支架采用3K全碳 纤维材料,部份连结件为航空铝材,机架坚固且轻盈,并采用大功率 高效盘式电机为动力,配合标配的6S24000mhA锂电池,飞行时间相对长;同时可完成精准GPS定位悬停、匀速巡航、大机动转弯等飞行 动作,并具有电磁干扰大、展线距离远等特点。

(2)六旋翼无人机垂直起飞升降技术:操作人员将六旋翼无人机放在索道支架旁边的开阔地面,尽量远离旁边的树木;放置完成将 电池安装至无人机背部,并于卡具固定,连接电源通畅。同时,将最 后抛投的水瓶与初级导引绳Ф2直径的韩丝导引绳相连接,并将水瓶挂在无人机腹部底下的抛投装置上,再次检车无人机和初级导引绳线盘转动良好,确认一切准备工作就绪。操作人员选好站位,启 动遥控电源开关,操作六旋翼无人机垂直升起,适时继续悬停调 整无人机飞行姿态,确认平稳即逐渐继续上升,高过塔顶一定距离 后,水平向远处支架飞行。飞行过程中,无人机平稳、快速、导引绳可 根据需要调整张力保持离地高度,总体效果较好。

(3)六旋翼无人机可视操作窗口和抛投技术:

无人机机身 下部设置安装有高清摄像头,可以通过手持遥控器操作窗口清晰看 见无人机飞行下部图像,给无人机遥控操作人员提供引导和参考,避免与跨越障碍物相撞。在无人机携带Ф2直径的迪尼玛导引绳至抛投点时,无人机下部悬挂的重物抛投装置即发挥作用,遥控操作 人员通过操作无人机下部抛投装置,放开重物,实现导引绳一侧支架固定,完成索道档距间导引绳的展放。

(4)牵引索展放

由Φ2牵Φ4,Φ4牵Φ8的迪尼玛绳,然后再用牵引机牵引Φ13牵引索,此时,可在各支点位置设立小型临时支架,并挂上两只滑车以及在始终端的地锚上挂上高速转向和反向滑车,将其放入备滑车中。在起始端用牵引机牵引Φ13的牵引索,Φ13牵引索展放完成后,用抗弯连接器连接两端绳头,将Φ13牵引索形成环状,再在始端的转向滑车处收紧环状余线。

(5)组立支架

首先组立发料场的支架,然后再组立中间以及卸料场的支架。中间和卸料场的支架首先考虑用人工搬运,如果人工搬运困难,可利用已架设的环状牵引索拉到所需位置,办法是先把最近一个支架的所需要材拉到所需位置,然后组立支架并装上支撑器,把牵引索放入支撑器的托轮中,再利用牵引索(在施工人员的协助下)把下一个支架所需器材拉到所需位置。这样由远至近,把各支架逐个组立完成。

(6)返空索和承载索展放

返空索和承载索也是利用环状牵引索拉到所需位置。首先牵引返空索,把返空索的一头用马鞍螺丝固定在牵引索上,牵引机慢速牵引返空索,当返空索的绳头通过每一个支架时,要派施工人员把返空索放入支撑器的压轮上,避免牵引索与返空索相互缠绕,把返空索拉倒终点后,再通过高速转向滑车拉到起点。然后进行锚固,终点的一头固定在地锚上,把返空索放入各支架的马鞍上,在始端用卡线器固定,再用收紧装置收紧返空索,达到其张力后封死在始端地锚上。

承载索用相同的方法拉到终点,然后一头锚固在终端地锚上,另一头用收紧装置收紧其张力、锚固在始端地锚上。至此整条索道架设完成。

3、小结

通过六旋翼无人机展放导引绳的使用效果可以看出,六旋翼无人机大大减少了通道的砍伐,降低了施工成本,保护了生态环境。同时,采用多旋翼无人机放导引绳也极大的提高工作效率,降低工作强度,确保施工安全,创造了良好的效益。与此同时,也需要继续改进完善电池蓄能技术,进一步提高无人机作业时间和航程。

参考文献:

[1]苏凯 无人机在输电线路架设中的应用[期刊论文]-四川建筑2015(5)

[2]索道专项施工方案 浙江省送变电工程有限公司企业标准

论文作者:戴伟炎,吴荣华,李奇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/5

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