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摘要：特高压输电线路指的是传输的交流电压在1000kV，以及直流电压在±800kV以上标准的线路种类。此类输电线路的功用一方面为了利用特高压输送方式降低输电进程中的能量消耗，另一方面也是为了相应减少输电电线塔的架设数量，在降低电线塔占地面积的同时有效节省输电企业的运行维护成本。目前特高压输电线路是我国电力工程中的重要建设项目之一，是今后维护、促进我国经济发展与企业建设的关键的能源保证手段。本文对特高压输电线路工程材料索道运输方案及施工经济成本进行介绍和探讨，以利于该运输方式的选择和经济比较。
关键词：特高压；索道；方案；经济
1施工方案设计的一般原则
（1）安全可靠。架空索道运输施工方案的设计，必须将安全性和可靠性放在首位。设计的允许使用荷载应能满足最重单件运输的需要，一般以钢管塔材最大单件重量为控制条件。
（2）运输效率。山区施工时，施工场地有限，一般是边运输边施工，所以必须保证运输效率，确保物料运输能够满足连续性施工要求。
（3）因地制宜。输电线路工程路径长、区域跨度大，各个塔位的地形条件、运输距离、高差以及施工环境等往往相差较大，设计参数（如基础混凝土量、塔材最大单件重量等）也不尽相同，不能以一个通用施工方案应用于所有塔位，必须因地制宜进行设计，考虑各个塔位的特性。
（4）运输成本。索道运输贯穿于施工全过程，包括基础原材料、铁塔材料、架线材料和相应施工阶段的设工机具，运输总量大，持续时间长，需要耗费较大的施工成本。所以，必须进行科学合理的施工方案设计，将运输成本控制在预期目标之内，并积极探索降低成本的措施。
（5）环境保护。施工过程中应尽量避免或减少树木砍伐和植被破坏，防止水土流失。正确选择架空索道路径，优化施工方案，是减少树木砍伐、植被破坏的重要技术措施。
2索道架设
本文以N2451-N2456塔位索道架设为例
（1）索道路径选择
装货点尽量靠近车辆能到达的位置；索道沿线尽量避免和线路、通信线、公路交叉。利用山包凸出位置设立支架尽可能保护原地貌，不破坏或少破坏植被；索道跨距不小于150m和不大于500m。水平转角不宜超过5°。高差角一般控制在30°以内，最大不大于45°，若难于满足可采取减小运输荷载和增大货物间距的办法克服了地形因素。
（2）支架的选择与安装
经过验算与选择，结合本工程实际情况，对本工程索道架设主要受力工器具规定如下：多支点索道的主要受力构件有：承力索、牵引索、行走滑车、承力绳托铁、支架、快速转动滑车、牵引设备等。
构件设计情况：1）承力索：主承载绳选用Φ19.5mm钢丝绳，返空索选用Φ15.5mm钢丝绳；2）牵引索：选用Φ13mm钢丝绳；3）行走滑车和挂钩：采用吊钩式双轮滑车，挂钩规格不小于7T；4）快速转动滑车：选用规格不小于7T；5）支架：采用Φ140钢管（δ=3.75㎜，L=6m）作撑管，18～25#槽钢作梁，通过法兰连接，形成支架，并通过拉线紧固。且钢丝绳在支架处的包络角必须小于60°；6）地锚：地锚规格不小于10T，地锚绳规格为Φ19.5mm，与之相连的U型环必须采用10T以上规格，地锚坑的位置应避开不良的地理条件，受力侧前方不应有陡坎及松软地质。地锚坑开挖深度应满足方案要求，地锚应开挖马道，马道宽度应以能放置钢丝绳、拉棒为宜。马道坡度应与受力方向一致，马道与地面的夹角应不大于45°。地锚坑的回填土必须分层夯实，回填高度应高出原地面200mm，同时要在表面做好防雨水措施。索道使用时间较长或者处于潮湿地带时，应对地锚的钢丝绳套做好防潮、防腐蚀措施。
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（3）锚固系统准备
工作索地锚宜选用直埋式地锚，支架拉线可采用铁桩或地锚，每个支架必须设置不少于4根的拉线。地锚深度根据受力计算结果并视地质而定，一般为3—4.5米，主锚坑（锚固承载索）应较副锚坑（固定支架、卷扬机等）深2米；地锚坑应挖马道，马道角度应与出线方向大体一致，与地面夹角为30°—45°。地锚坑施工时，最后应在底部受力侧掏挖以便将地锚嵌入其中。
（4）受力计算
根据现场实测数据及设计图纸提供的最大单件重量，先初步选定绳索规格和绳索的中点初始挠度，准确计算索道系统各部件受力极限。如各部受力满足安全要求，则计算合格，以计算结果作为设备选型和施工的依据，如受力不满足安全要求，则调整绳索规格及中点初始挠度后重新计算。中点初始挠度值一般为0.05-0.08，应换算成绳索的初张力，以便现场施工时进行控制。受力计算主要包括主承载索、地锚、鞍座、牵引索、返空索等部件的最大工作荷载。
（5）设备选型
a.根据现场实际情况和受力计算的结果，选择满足安全要求的索道设备，包括动力设备（牵引机）、地锚、支架、工作索（包括型号、规格和长度）、鞍座等。还应考虑部件的重量、搬运和安装的便捷性、设备的可靠性和可拆卸性。设备选型的输出结果为索道设备及工器具需求计划表，体现在施工方案中，作为设备采购和施工的依据。b.由于地锚的选型、埋设深度及马道角度需结合现场地形、土质情况进行确定，且地锚受力较大，为关键部位，所以需要单独进行施工设计。地锚施工需要确定的参数包括额定荷载、埋深、马道角度。一般由受力计算结果确定地锚的额定荷载；现场地形确定马道角度，具备条件情况下马道角度尽可能小，当大于45°时必须采取加固措施；根据额定荷载、地锚规格、现场土质及马道角度计算出需要的埋设深度。应优先采用全埋式钢板地锚，岩石地区开挖困难的，可以采用锚杆地锚。
（6）输效率及成本估算
根据运输距离、设计荷载、运行速度计算索道运输的效率，并与施工计划进行对比，确定是否满足施工要求。根据施工需要的工日及投入的人工数量，计算人工成本，加上设备采购费用及运行维护费用，汇总出该索道运输总成本，并换算成单位运输重量的成本，与目标成本相比较，确保施工成本可控。
3现行计价方式分析
现行索道运输计价方式只考虑索道安装及索道运输两种工作内容，其中索道安装分类为500m以上及500m以下两种，未考虑多跨式索道的安装方式。索道运输分类亦为500m以上及500m以下两种，而事实上2000m以上的索道运输亦同样存在，按此计价显然不适宜。现行计价标准标明一般工程的运输方式只考虑两种，其中包括人力运输。实际线路施工运输方式为人力运输、拖拉机运输、汽车运输、船舶运输及索道运输多种，由于索道安装场地的选择决定了索道运输并不能同等替换人力运输，所以采用两种计价方式亦不适宜。
索道运输与人力运输特点不同，人力运输工程量单位置建设规模与运输费用比例基本一致，而索道运输单位置工程量规模越大由于索道重复利用率高导致相对运输单价越低，反之亦然，现行计价方式只考虑运输距离因素，不能反映索道运输特点。
结束语
为适应工程建设发展需求，规范输电线路工程材料运输索道方案，研制材料运输索道新型工器具，制定适宜的计价标准才能充分发挥输电线路工程材料索道运输节约投资、保护环境的优势。
参考文献：
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[3]陈兆庆，杨增辉，祝瑞金.淮南－上海特高压输电工程规划和运行研究[J].华东电力，2006（08）3：1-35．
论文作者:金奕丞,张佩岚,王韵杰,崔晨磊,赵斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
标签：索道论文; 马道论文; 受力论文; 支架论文; 荷载论文; 线路论文; 滑车论文; 《电力设备》2017年第7期论文;