從晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程到向家壩—上海特高壓直流輸電示范工程,從錦屏—蘇南特高壓直流輸電工程到哈密南—鄭州特高壓直流輸電工程,一條條特高壓“巨龍”正在中華大地上蜿蜒崛起。伴隨著特高壓工程建設的推進,另一場技術革命也在悄然孕育中。
“輸變電施工技術創(chuàng)新工作是一場技術革命。”在特高壓工程建設重大施工裝備技術方案審定會上,國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理鄭寶森這樣評價特高壓重大施工裝備的創(chuàng)新與研究。他指出,開展特高壓重大施工裝備創(chuàng)新與研究工作,有利于實現(xiàn)一流裝備技術、一流安全水平、一流建設質(zhì)量、一流管理水平,對增強國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)電網(wǎng)建設能力、提升重大施工裝備技術水平、適應特高壓工程大規(guī)模建設具有重要意義。
工欲善其事,必先利其器。本著建設世界一流電網(wǎng)的奮斗目標,早在4月11日召開的特高壓工程建設重大施工裝備創(chuàng)新與研究專題會議上,公司就提出開展特高壓重大施工裝備研究要瞄準世界一流目標,研制一流裝備的要求。世界一流,讓參與其中的每一位科研人員都倍感壓力,絲毫不敢懈怠。
然而,僅僅兩個多月之后,針對專用塔式起重機、輕小型吊裝設備、履帶式運輸車、輪胎式運輸車、重型貨運索道5大類、13種型號重大施工裝備的系列化研究成果已通過審定,技術方案基本成型。
研究成果針對特高壓工程鐵塔高、單件塔材重、運輸?shù)匦螚l件差、組塔難度大等特點,形成功能適用的專業(yè)化重大施工裝備設計方案及配套技術文件。這些施工裝備可全面適應各類地形條件下的物料運輸和組塔需要。
研究成果注重優(yōu)化裝備資源配置,突出專用化使用功能和盡可能減輕施工人員的勞動強度,形成了施工裝備系列化配置原則。每一類施工裝備都配備多個不同型號,用以滿足差異化的施工需求。
研究成果改變了以往施工裝備研究單一施工工況的研發(fā)思路,形成了成套化施工技術方案。通過系列施工裝備協(xié)調(diào)配合,特高壓工程將實現(xiàn)裝備運輸、塔材運輸、鐵塔組立、裝備轉(zhuǎn)場等工序的有效銜接,有了從運輸?shù)浇M塔的系列化解決方案。
特高壓工程建設重大施工裝備的革新,使施工實現(xiàn)了由勞動密集型向裝備密集型的轉(zhuǎn)變,有利于降低施工人員勞動強度、減少高空作業(yè)工作量,實現(xiàn)人身安全、工程安全,符合國際趨勢和社會發(fā)展需求。
專用塔式起重機
適用范圍:針對特高壓鋼管塔塔材重、塔身高、就位難度大、施工環(huán)境復雜、安全風險大特點設計,綜合考慮塔機重量、可操控性、施工效率、場地占用等因素
亮點:全過程施工效率更高,塔機運輸、組裝、拆卸工作量最小
型號:4個
專用塔式起重機針對特高壓鋼管塔塔材重、塔身高、就位難度大、施工環(huán)境復雜、安全風險大的特點,綜合考慮塔機重量、可操控性、施工效率、場地占用等因素,開展專業(yè)化設計,更好滿足組塔要求。
專用塔機設計追求塔機組立、塔機組塔、塔機拆卸全過程施工效率更高;在完成同樣一基鐵塔組立施工時,專用塔機被運輸、組裝、拆卸工作量更小,可以極大減輕施工人員的勞動強度。
專用塔機結構型式為單動臂上回轉(zhuǎn)結構,具有受力簡單、空間利用率高、操控簡單、變幅靈活、穿繩方便、輔助工作少、吊裝桿件無需對稱布置、場地占用小等優(yōu)點。頂升方式為下頂升,相比上頂升,人員在地面操作,減少了高空作業(yè)施工難度,安全性高、操作方便。為提高操控便捷性,減少司機登塔工作量,確定操作室地面布置。為實現(xiàn)環(huán)保、輕便和可重復利用,提高施工效率,選用裝配式基礎。配備完善的電氣、過載、位置、幅度、風速等安全控制保護系統(tǒng),智能化和自動化程度高。為確保組塔作業(yè)安全,提高吊裝效率,在塔機關鍵部位配置攝像頭,實現(xiàn)施工安全監(jiān)控可視化。為提高吊裝效率,減少塔機總重,降低造價,選用智能平衡系統(tǒng),在吊重過程中,可實現(xiàn)起升、回轉(zhuǎn)、變幅三維同時動作。
針對各類鐵塔組立需要,研究確定4個型號專用塔機,形成系列化組塔裝備。第1型號最大起重量2.5噸、起重力矩50噸米、最大起升高度150米、整機重量42噸、支撐截面800毫米×800毫米,滿足特高壓一般線路51%左右的鐵塔組立;第2型號最大起重量3.2噸、起重力矩70噸米、最大起升高度150米、整機重量50噸、支撐截面1000毫米×1000毫米,滿足特高壓一般線路75%左右的鐵塔組立;第3型號最大起重量6.5噸、起重力矩156噸米、最大起升高度150米、整機重量81噸、支撐截面1800毫米×1800毫米,滿足特高壓一般線路100%的鐵塔組立;第4型號最大起重量11噸、起重力矩385噸米、最大起升高度290米、整機重量210噸、支撐截面2200毫米×2200毫米,滿足特高壓大跨越鐵塔組立。
輕小型吊裝設備
適用范圍:滿足港口碼頭、水區(qū)泥沼、丘陵山地等多種地形使用
亮點:結構簡單、安裝便捷、靈活高效
型號:2個
輕小型吊裝設備滿足港口碼頭、水區(qū)泥沼、丘陵山地等多種地形使用,尤其適合其他大型起重裝備無法到達地區(qū),可減少對大型起重設備的占用,提高施工經(jīng)濟適用性,滿足物料裝卸和塔機安裝、拆卸等作業(yè)要求,具有結構簡單、安裝便捷、靈活高效等優(yōu)點。
為充分利用送變電公司現(xiàn)有抱桿資源,提高技術經(jīng)濟性,確定以桅桿為主體支撐結構;為最大限度減少運輸重量,提高安裝便捷性,采用可拆分組裝式底座;為提高適用性,回轉(zhuǎn)機構采用電力驅(qū)動和人力回轉(zhuǎn)兩種方案;為確保回轉(zhuǎn)和起吊安全,設置了人工剎車裝置和固定限位裝置。
根據(jù)不同場合物料裝卸和塔機組立需要,研究確定2個型號輕小型吊裝設備,形成系列化吊裝裝備。第1型號額定載重量5噸,桅桿最大高度24米,吊臂最大長度17米,滿足99%塔材裝卸需要;第2型號額定載重7噸,桅桿最大高度38米,吊臂最大長度26米,滿足100%塔材裝卸需要,也用于專用塔機基本段安裝和塔腿吊裝。