循环牵引索道运输在750kV输电线路工程中的应用(一)

1、循环牵引索道运输在 750kV 输电线路工程中的应用 （一） 摘要： 750kV 官亭兰州东回输电线路工程 III 标段沿线地形以高山 大岭为主，交通运输十分困难。结合现场地形、地貌施工特点和我公 司的施工经验，针对车辆运输难以就位的问题，提出索道运输这一方 法并进行论述。采用索道运输施工技术，很好地解决了工程材料、器 材运输的难题，使施工得以顺利进行。关键词：循环牵引索道 750kV 输电线路工程应用0 引言750kV 官亭兰州东回输电线路工程 III 标段，工程建设地位于甘肃 省兰州市榆中县及临洮县，沿线地形以高山大岭为主，几乎没有运输 道路可以利用，工程材料、器材运输十分困难。其中N15

2、3 N164 等14 基塔位根本无运输道路，修筑盘山运输道路要损毁大面积的地表植 被及经济作物， 占用大量土地，经核算要实现修路运输， 投资额巨大， 且不符合国家环保、土地和林业政策要求。加之上述塔位工程材料、 器材的运输量大，若以传统的人力或畜力运输，除需要修筑简易的运 输道路外，劳动强度高 ,施工效率低 ,运输周期长。1 架空索道运输的提出 对现场进行多次详细的实地调查，经过周密的可行性分析和技术经济 比较后，认为采用架空索道运输具有施工投入小、作业简单、劳动效 率高、受天气及外部环境因素影响小等优点，同时避免了因修筑运输 道路而占用大量土地，损毁树木和植被，符合绿色环保施工的要求， 对于

3、解决山区和林区施工材料和器材的运输难题具有较高的经济技术 性能比。故最终采用索道运输施工技术进行 750kV 官亭兰州东回输 电线路工程标段部分塔位的工程材料和器材运输。2 架空索道位置的确定 对拟选取的各种架设位置进行沿线的地形现场实地调查，以便根据具 体情况，合理选用架空索道进行运输。按照架空索道跨距最小、中间 没有明显凸出物、 两端地势平坦的原则择优选取。 运输用索道的起点， 应考虑尽可能与其他运输工具相连接，索道的终点应尽可能在线路塔 位附近，以求线路材料直接运达，减少索道两端的二次运输。索道的 选线必须避免跨越电力线路、通讯线及民房。3 索道运输有关技术参数选取 索道型式：循环牵引索

4、道；跨距： 200250m；高差角：高差角一般在 30以下；运载能力：最大运载能力为 0.5t ；运行速度：运行最大速度 为 1.2m/s；承载索：20.0钢丝绳；牵引索： 9.3钢丝绳；牵引动力：5 吨卷扬机（最高牵引速度 1.2m/s ，相应牵引力为 5KN）。4 循环牵引索道的组成及现场布置4.1 本工程采用循环式架空索道运输，采用一根承力索，一根牵引索实 现循环运送货物。 首先将所需运输的材料连接到牵引方向的牵引索上， 启动卷扬机材料运输到位后卸料完成，将 3 吨行走滑车的卡具松开挂 到另一侧的牵引索，同时地面施工人员将下一次所需要运输的材料连 接好，再次启动卷扬机进行下一次材料的运输

5、，形成了循环式的材料运输，运输效率很高。4.2 基本构成循环牵引索道包括支架系统（含起始支架、中间支架、终 端支架），牵引系统（含承力索、牵引索、两端锚固系统） ，动力系统 （卷扬机）。5 循环牵引索道各受力部位计算5.1 支架部分结合本工程地形条件、施工条件、运载荷重条件，选择使 用双人字形圆木支架结构组成支架。支架的横梁两端各安装一套承力 索悬托和一个牵引索悬托机构，使承力索和牵引索的荷重转移至支架 上。支架的选择和验算：5.1.1 承力索和牵引索部分5.1.1.1 承力索的验算与选择承力索有多个荷载作用，间距为 S 时，其 最大水平张力按公式 1 计算：式中： Q集中荷载，验算值取 50

6、0kg（4900N）；S行走小车之间 距离，取80m；高差角，取 30；k承力索的强度安全系数（k=2.6）； k1承力索单位长度重量对其破断拉力之比， 1/m，钢丝绳为 5.6 10；-6 f承力索在重载下的档距中点最大驰度， m，取 8；l档距，验算 值取 250m；T承力索在多个负载作用下， N，最大水平张力。 以承力索的最大水平张力 T，作为承力索的最大使用拉力， 按公式 2 计 算选定承力索的截面规格。Tb k T=212.4（KN公式 2）式中： Tb承力索破断拉力， N承力索 Tb212.4kN，选用“61钢9丝 1麻芯”的 200. 钢丝绳；通过 计算，承力索根据载重 500k

7、g、使用档距 250m、最大高差角 30的使用 条件，选择使用 “61钢9丝 1麻芯”、强度为 155kg/mm2 的 20.0钢 丝绳。该钢丝绳的破断拉力总和不小于 234KN。 5.1.1.2牵引索的验算与选择牵引索承受的最大拉力按公式 3 计算。 P=P1+P2+P（3 公式 3）式中： P1集中荷载 Q 沿牵引索方向向上的分力，此分力按照档距 l 250m，高差 h200m，高差角 30，荷重 Q500kg（ 4900N）， 按照公式 4 进行计算。将数值代入公式 6，则 P13.41kN。P2载重滑车沿承力索滚动时摩擦力，此分力按照公式 5 进行计算。 为滑车轴摩擦系数， 0.02；

8、为滑车与承力索摩擦系数， 0.06； r 为滑轮的半径， r 10。将数值代入公式 6，则 P20.034kN。 因为牵引索为循环牵引索，牵引索的回引绳在滑车的反拉力取经验值 P30.98kN。总牵引力 PP1+P2+P3=4.424kN以牵引索的最大总拉力 P，作为牵引索的最大使用拉力， 按公式 6 计算 选定承力索的截面规格。Ta k T=19.9（K公N 式 6）式中：Ta牵引索破断拉力， N；K牵引索的强度安全系数取 4.5； 牵引索 Ta19.9kN，选用“61钢9丝1 麻芯”的 9.3钢丝绳；通过计 算，牵引索根据载重 500kg、使用档距 250m、最大高差角 30的使用条 件，

9、选择使用 “61钢9丝 1麻芯”、强度为 155kg/mm2 的 9.3钢丝绳。 该钢丝绳的破断拉力总和不小于 48.9KN。5.1.2循环牵引索道支架的计算支架上每根支柱的总压力 N 总是验算支 架受力的依据。双人字圆木支架上每根支柱的总压力压力N 总按照公式 7 进行计算。式中： Q集中荷重的重量（包括附件及其索具重量）荷重按500kg（4900N）考虑；G承力索和牵引索重量； G=4.9kN；W承力索、 牵引索单位长度重量之和； 索道支点间高差角； T当载运物位 于档距中点时，承力索的最大水平张力； N在支柱坐、右侧的辅助 拉线中，每侧作用于支柱的垂直压力，因采用双人字圆木支架，不考 虑

10、打拉线故取 N=0；承力索和牵引索后侧固定拉线与地平面间的 夹角，此处取值为 45；人字形支柱两支柱间的张角， 以 3040 为宜，此处取值为 30。将数值代入公式 7，得出支架上每根支柱的总压力 N 总 22.94kN。 支架圆木规格的计算及选择式中：G每根支柱中部以上的自重， 取 0.49kN；F支柱中部的截 面积；F=3.1427.52/4=593.7cm；2d0支柱中部的直径； d0=（20+35） /2=27.5cm；d1支柱的梢径，取 20cm；d2支柱的根径，取 30cm； 当 7时5 ， =1-0.8（ /100；）2当 75 时， =3100/ ；2圆木支 柱的长细比； =l/43.6； l圆木支柱的长度，取 300cm；压木 材的容许压应力，选用杨树取 50.8N