氫氣飛艇施放引繩施工總結(jié)

李道新

0 引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電力的需求也越來(lái)越大，電力線路建設(shè)也越來(lái)越多，線路建設(shè)大多處于山區(qū)，地形復(fù)雜，林木茂盛，涉及各方面的協(xié)調(diào)工作難度也越來(lái)越大，為減少對(duì)沿途植被、青苗的損壞以及臨時(shí)場(chǎng)地面積，降低協(xié)調(diào)工作量，減少人為因素對(duì)架線工作的影響，傳統(tǒng)人力展放線已不能滿足現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)的需求，新型放線技術(shù)的出現(xiàn)是大勢(shì)所趨。隨著直升機(jī)、動(dòng)力傘、熱氣球、氫氣球、飛艇等廣泛應(yīng)用解決了目前面臨的問(wèn)題。但是現(xiàn)在這些飛行器的推廣應(yīng)用還存在一些限制，諸如受天氣影響較大，需要專業(yè)的操作人員，操作控制技術(shù)要求頗高等，這些都不利于這些技術(shù)的全面普及推廣。飛艇應(yīng)用于放線較其他的方式具有安全性高(無(wú)人)、起飛場(chǎng)地條件影響小及投入成本小等特點(diǎn)，該技術(shù)更加有利于普及應(yīng)用。

由我中鐵建電氣化局集團(tuán)北方工程有限公司承擔(dān)施工的西昌500 kV變—永郎開(kāi)關(guān)站220 kV線路新建工程全長(zhǎng)65.301 km，位于四川省涼山州德昌縣境內(nèi)，由于線路路徑山多、林密、地形復(fù)雜、特殊跨越多，海拔較高，導(dǎo)地線架設(shè)施工十分困難，經(jīng)項(xiàng)目部多次論證分析，決定采用SWD-JC7000YKFT型遙控氫氣飛艇進(jìn)行展放引繩的施工。

1 飛艇施工特點(diǎn)

1)較傳統(tǒng)放線施工工藝更加安全、可靠，不受復(fù)雜地形影響，縮短了施工周期。2)對(duì)沿途的植被及青苗損壞較小，減少臨時(shí)占地，大大降低了施工臨時(shí)通道的建設(shè)場(chǎng)地費(fèi)用及對(duì)環(huán)境的破壞。3)相對(duì)其他放線方式如直升機(jī)、動(dòng)力傘、熱氣球、氫氣球等安全性更高，轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸更方便。

2 適用范圍

本技術(shù)適用于各類高壓、超高壓、特高壓電力線路展放初級(jí)引繩及電力線路特殊跨越放線。

飛艇禁用氣象條件:濃霧、雨、雷電、大風(fēng)、雪天;能見(jiàn)度小于800 m;陣風(fēng)5級(jí)以上;可能導(dǎo)致結(jié)冰和雷擊的天氣;可能導(dǎo)致遙控信號(hào)失真的氣象條件;－6℃以下氣溫建議停飛。

3 工藝原理

即利用遙控飛艇沿線路上空飛行并施放一根輕質(zhì)引繩(φ3韓國(guó)絲)作為一級(jí)引繩通過(guò)各塔，然后利用這根φ3韓國(guó)絲不斷牽引后續(xù)引繩，直至φ9 mm鋼絲繩，這種方式替代的是人力展放引繩作業(yè)。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1)線路調(diào)查、資料收集。接到施工任務(wù)書(shū)后，飛艇工作組應(yīng)在三個(gè)工作日內(nèi)組織工地負(fù)責(zé)人前往施工地點(diǎn)進(jìn)行線路調(diào)查及收集相關(guān)資料。線路調(diào)查應(yīng)調(diào)查當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、地形情況、線路中的重要跨越等相關(guān)信息。資料收集應(yīng)收集有關(guān)該工程的桿位明細(xì)表、平斷面圖、施工組織措施、工程安全管理規(guī)定、架線作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等相關(guān)工程資料。根據(jù)線路調(diào)查、資料收集所獲得的信息組織編寫(xiě)該工程的飛艇施放引繩施工組織措施及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。

2)施工物資準(zhǔn)備。施工任務(wù)書(shū)下達(dá)后，工作組材料員應(yīng)對(duì)施工物資及工器具進(jìn)行出庫(kù)前的檢查，所編制的施工組織措施及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)批準(zhǔn)后，根據(jù)指導(dǎo)書(shū)配齊工程所需物資運(yùn)往施工駐地。

3)場(chǎng)地選擇及布置。工程物資進(jìn)入施工駐地后應(yīng)按要求堆碼整齊，并懸掛明顯標(biāo)示牌。人員進(jìn)入施工駐地后應(yīng)按施工處項(xiàng)目部施工人員的管理規(guī)定進(jìn)行管理，遵守項(xiàng)目部相關(guān)要求。施工前應(yīng)對(duì)各施工區(qū)段進(jìn)行實(shí)地查看，確定該施工區(qū)段的起降場(chǎng)、掛繩場(chǎng)、拋繩場(chǎng)、應(yīng)急降落場(chǎng)及關(guān)鍵點(diǎn)。

4)飛艇的組裝。目前，本工程用于施工的飛艇為 SWDJC7000YKFT型飛艇。飛艇組裝，起降場(chǎng)地勤手、操作手必須按照SWD-JC7000YKFT型遙控飛艇《飛行、維護(hù)操作規(guī)程》《發(fā)動(dòng)機(jī)使用維護(hù)使用說(shuō)明書(shū)》《遙控設(shè)備說(shuō)明書(shū)》進(jìn)行組裝調(diào)試，組裝調(diào)試完畢后進(jìn)行低空近距試飛，以檢查飛艇的飛行性能。

5)遙控設(shè)備的檢查。地勤及空勤人員將飛艇組裝好后須嚴(yán)格依次檢測(cè)飛艇各工部的工況，堅(jiān)決禁止漏檢飛行。檢測(cè)項(xiàng)目包括:遙控器各通道正常、油路、線路、機(jī)械、氣囊、舵面、電源、拋繩結(jié)構(gòu)、對(duì)講機(jī)、繩盤(pán)繩具等等。

各遙控設(shè)備的參數(shù)是事先就設(shè)定好的而且完全一致，在接力時(shí)，前一個(gè)操作手應(yīng)將其各操作柄的開(kāi)關(guān)位置和位移通知下一個(gè)操作手，然后方能交接。飛艇組裝調(diào)試完畢并試飛后，起降場(chǎng)地勤手應(yīng)依次引導(dǎo)沿線各操作手發(fā)出各項(xiàng)遙控操作指令，并對(duì)照飛艇對(duì)應(yīng)部件的動(dòng)作，以檢查遙控設(shè)備發(fā)出的各操作指令是否有效準(zhǔn)確。

6)飛艇施放引繩的方式的選擇。飛艇施放引繩的方式有兩種:牽放和展放，根據(jù)作業(yè)時(shí)地形、氣候和跨越物的特點(diǎn)選擇不同的放線方式，本工程采用牽放施工方式。牽放是將一級(jí)引繩全部置于起點(diǎn)地面線盤(pán)上，并將繩盤(pán)上的繩頭帶上塔頂，當(dāng)飛艇在塔頂上方懸停并從遙控放線器中放出一段5 m～10 m的引繩到塔頂后，這時(shí)將飛艇放下的繩頭和從地面帶上塔頂?shù)睦K頭相連，飛艇便可牽引引繩向終點(diǎn)飛行。飛行全程中，引繩的張力由地面繩盤(pán)操控人員根據(jù)指揮員的命令進(jìn)行控制，引繩可始終處于騰空狀態(tài)，飛艇在飛越終點(diǎn)后帶引繩下降，當(dāng)塔頂或地面人員抓住引繩后，遙控人員把遙控脫繩器打開(kāi)，將飛艇上的繩頭拋下，完成一段線路的一級(jí)引繩牽放。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是放線過(guò)程中放線張力全程可控，且引繩可以不與地面障礙物相接觸;飛行過(guò)程中起點(diǎn)始終作為控制點(diǎn)存在，如果地面繩盤(pán)出現(xiàn)故障，則可切斷起點(diǎn)的引繩，使飛艇不受引繩的影響返航降落。牽放的安全系數(shù)及放線成功率高于展放，是優(yōu)先考慮的一級(jí)引繩放線方式。

7)飛艇起飛。飛艇檢查無(wú)誤后，由1名地勤人員控制飛艇，1名地勤控制線盤(pán)，遙控人員點(diǎn)火后啟動(dòng)飛艇發(fā)動(dòng)機(jī)，飛艇螺旋槳調(diào)整合適時(shí)即可起飛。在條件容許的情況下應(yīng)設(shè)置在飛行放線的起點(diǎn)塔位;當(dāng)起點(diǎn)塔位不具備起降條件時(shí)，應(yīng)在起點(diǎn)塔位就近尋找起降場(chǎng)。

8)飛艇過(guò)塔及引繩進(jìn)入滑車。a.由于受遙控距離的限制，一次飛行最少需要操作手4人，最多時(shí)為6人。其中，1人為起降場(chǎng)操作手，負(fù)責(zé)飛艇的起降及協(xié)助地操作手工作;1人為掛繩場(chǎng)(起點(diǎn)塔位)操作手，負(fù)責(zé)將飛艇懸停在塔頂并指揮高空作業(yè)人員掛繩;1人～2人為中間操作手，負(fù)責(zé)將飛艇由起降場(chǎng)操作至拋物場(chǎng);1人為拋物場(chǎng)(終點(diǎn)塔位)操作手，負(fù)責(zé)操作飛艇飛過(guò)終點(diǎn)塔后將引繩拋下。操作飛艇過(guò)程中，引繩應(yīng)通過(guò)各級(jí)塔的塔頂，并由高空人員置于滑車內(nèi)。否則，操作人員應(yīng)操作飛艇重新入場(chǎng)，直至引繩落于塔頂。b.為保證相鄰操作手之間通視，除起降場(chǎng)操作手外，其他操作手一般在塔頂遙控操作飛艇。c.飛艇飛行過(guò)程中，置于起點(diǎn)地面的一級(jí)引繩隨之被牽引，地面控制人員在高空人員的指揮下，通過(guò)線盤(pán)控制一級(jí)引繩的張力，以配合飛艇的飛行和保持距離跨越物的高度。d.SWD-JC7000YKFT飛艇一次最長(zhǎng)牽放引繩的長(zhǎng)度為2 500 m，一般多為1 000多米。e.SWDJC7000YKFT飛艇續(xù)航時(shí)間約40 min，飛艇每次起飛后，地勤人員要嚴(yán)格控制飛行時(shí)間，在飛行30 min時(shí)必須下達(dá)飛艇準(zhǔn)備降落的指令，嚴(yán)禁發(fā)生飛艇因油料耗盡而失控的情況。f.每個(gè)區(qū)段作業(yè)前，隊(duì)長(zhǎng)必須進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底，飛艇飛行線路、接力方案、起降場(chǎng)地布置、氣候因素的影響等問(wèn)題，必須交代細(xì)致并落實(shí)到人，并作好相應(yīng)記錄。

9)終端拋繩。飛艇通過(guò)終點(diǎn)塔時(shí)，引繩必須落于塔頂后方可拋繩;否則，操作人員應(yīng)操作飛艇重新入場(chǎng)，直至引繩落于塔頂。一般情況下，飛艇起飛前要在一級(jí)引繩離飛艇大約15 m～20 m處綁上500 kg左右的重物(如磚頭、石塊等)，可以確保終端拋繩的準(zhǔn)確性。

10)飛艇降落。終端拋繩后遙控飛艇返回起降場(chǎng)降落，本段氫氣飛艇施放一級(jí)引繩作業(yè)任務(wù)完成。

11)后續(xù)施工方案。由于遙控飛艇所牽放的一級(jí)引繩破斷力極低，要將一級(jí)引繩過(guò)渡到常規(guī)線路使用的φ9 mm鋼絲繩，這其中還需要過(guò)渡二級(jí)、三級(jí)引繩，并且在三級(jí)引繩上以多次“一牽多”的方式將一根引繩變成多根引繩。a.在放線區(qū)段每基塔的塔頂均安裝了一只單輪朝天滑車。在上揚(yáng)塔，應(yīng)提前安置好壓線滑車;在轉(zhuǎn)角塔，應(yīng)提前調(diào)整好滑車預(yù)偏角。b.二級(jí)引繩:當(dāng)作業(yè)區(qū)段的一級(jí)引繩全部放通后，通過(guò)塔頂?shù)某旎?，人工牽引一根二?jí)引繩。c.三級(jí)引繩:二級(jí)引繩牽通后，使用專用小型牽張機(jī)牽引一根三級(jí)引繩，然后再利用這根三級(jí)引繩，以一繩牽多繩的方式牽引多次，牽通多根三級(jí)引繩。d.走板過(guò)塔時(shí)，應(yīng)緩慢牽引，以便高空人員將走板提過(guò)滑車。牽引過(guò)程中，高空人員應(yīng)注意觀察，指揮調(diào)整各引繩張力，避免打絞情況的發(fā)生。e.引繩穿中:一般貓頭塔中相都需要穿中，雙回路塔無(wú)需穿中。f.每次一牽多牽通后，便可將兩條邊相引繩分別放到邊導(dǎo)線滑車或地線滑車內(nèi)，準(zhǔn)備機(jī)械牽引φ9 mm鋼絲繩。分繩時(shí)，先將各引繩的張力降低，然后利用一根20 m左右的繩索提放引繩到相應(yīng)的放線滑車內(nèi)。

5 質(zhì)量控制

1)架線施工時(shí)架線的方式、張力應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。2)本技術(shù)嚴(yán)格執(zhí)行GB 50233-2005 110～500 kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范和設(shè)計(jì)文件及相關(guān)規(guī)定。

6 安全措施

1)選擇飛艇起飛地點(diǎn)時(shí)，必須是開(kāi)闊無(wú)雜物、無(wú)風(fēng)的場(chǎng)所，而且起飛點(diǎn)和引繩展放起點(diǎn)必須通訊暢通，保證飛艇起飛后兩點(diǎn)能通視。飛艇每次作業(yè)除有預(yù)定的起降場(chǎng)地外，還必須考慮在飛行途中選擇應(yīng)急降落場(chǎng)地，一旦在作業(yè)過(guò)程中發(fā)生意外，應(yīng)能夠緊急降落。2)飛艇的設(shè)計(jì)抗風(fēng)能力一般為3級(jí)，飛艇的每次起降工作的全過(guò)程要選擇風(fēng)力小于3級(jí)的時(shí)機(jī)進(jìn)行;并保持與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)的隨時(shí)聯(lián)系，以防意外情況的發(fā)生。3)在展放段內(nèi)，應(yīng)每隔2 km左右設(shè)置一風(fēng)力風(fēng)向觀測(cè)點(diǎn)，及時(shí)將觀測(cè)情況向飛艇操作者進(jìn)行通報(bào)，保證飛艇飛行的安全。4)飛艇在山區(qū)工作時(shí)，應(yīng)特別避免飛艇靠近山體(即應(yīng)遠(yuǎn)離山體或高于山峰)，以避免近山區(qū)域的渦流對(duì)飛艇飛行的影響。5)需要飛艇進(jìn)行長(zhǎng)距離飛行采用遙控接力的方式時(shí)，操作人員所站位置應(yīng)相互均能看到飛艇，并避免遙控裝置信號(hào)出現(xiàn)盲區(qū)現(xiàn)象，使飛艇出現(xiàn)失控。6)操作人員應(yīng)準(zhǔn)確操縱飛艇順線路方向直線飛行，飛艇通過(guò)每一基塔位時(shí)，保證從該塔正上方通過(guò)，以利于塔上人員能夠到引繩。7)展放引繩時(shí)，飛艇的飛行高度以適當(dāng)高于塔頂為宜，既要保證飛行的安全，又應(yīng)盡量靠近塔頂。8)遙控飛艇的操作人員必須是經(jīng)過(guò)廠家培訓(xùn)后有一定操作經(jīng)驗(yàn)的熟練人員，展放過(guò)程中，操作人員應(yīng)注意控制飛艇的飛行高度，避免引繩在前進(jìn)中與樹(shù)枝接觸而被掛住。9)每次展放前，要按照韓國(guó)絲盤(pán)的長(zhǎng)度，展放每檔線路長(zhǎng)度，依據(jù)飛艇的飛行高度、飛艇的牽引能力等因素，計(jì)算飛艇可飛行的距離，并且塔頂看管迪尼瑪繩盤(pán)的人員，要保持與飛艇操作人員的通信聯(lián)系，保證飛艇的飛行安全和迪尼瑪繩索的及時(shí)接續(xù)。10)放線引線展放過(guò)程中，要加強(qiáng)協(xié)作，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，發(fā)生任何意外，操作人員應(yīng)立即決斷，首要是保證飛艇的安全。11)施工前檢查各種施工器具是否合格，是否存在安全隱患，不符合要求的器具禁止使用。12)飛艇停飛或過(guò)夜，應(yīng)拴于牢固物體上;5 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁明火或吸煙，以免氫氣爆炸。13)氫氣儲(chǔ)運(yùn)安全措施、通訊安全措施、高空作業(yè)安全措施、防火措施、后續(xù)施工安全措施、其他安全措施應(yīng)遵照針對(duì)該工程制定的安全措施。

7 結(jié)語(yǔ)

7.1 經(jīng)濟(jì)效益

1)本工程采用飛艇放線，全線路導(dǎo)引繩架設(shè)僅需15 d時(shí)間就全線展放完畢，每千米成本3 000元;采用人工展放導(dǎo)引繩需要投入150人，需要20 d展放完畢，每千米成本約5 000元;采用飛艇放線能節(jié)約直接工程成本2 000元/km，縮短工期15 d。2)本技術(shù)有效的簡(jiǎn)化工藝，使施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，提高了工作效率。3)本技術(shù)實(shí)施時(shí)可減少建設(shè)場(chǎng)地費(fèi)用，同時(shí)減少了人工放線時(shí)所產(chǎn)生的青苗協(xié)調(diào)工作量，以及因協(xié)調(diào)原因可能產(chǎn)生的誤工等費(fèi)用;本工程若采用人工展放220 kV線路施工，全線路最少需砍伐3 m～5 m施工通道，每千米需砍伐樹(shù)木3 000棵～5 000棵，按當(dāng)?shù)亓帜究撤パa(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)每棵樹(shù)30元，則每千米需支付林木砍伐費(fèi)用100 000元，全線路林區(qū)近40 km，采用飛艇放線僅林木費(fèi)用節(jié)余近400萬(wàn)元。

7.2 環(huán)保效應(yīng)

本技術(shù)與傳統(tǒng)人工展放導(dǎo)引繩作業(yè)比較:實(shí)施時(shí)導(dǎo)線不用落地，不用砍伐施工通道，對(duì)沿途的植被及青苗損傷量大大的減少。

7.3 社會(huì)效益

飛艇放線過(guò)程中可以懸掛橫幅做好企業(yè)宣傳，增加了企業(yè)知名度。由于本技術(shù)的使用使得放線周期縮短，對(duì)沿途村舍的影響也大大的減小，強(qiáng)化了企業(yè)文明施工形象。為更好的掌握飛艇放線的控制技術(shù)，各單位相互間應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交流，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短。