CN108134339A - 跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法 - Google Patents

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何超
石涛
程隽瀚
叶建云
吴尧成
金伟文
马钢成
朱卫善
陈志明
沈伟
王荣军
李伟龙
俞小洪
洪海天
陈飞宇
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State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
Zhejiang Electric Power Transmission and Transforming Engineering Co
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/02—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables

Abstract

本发明公开了跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，涉及装配式架线施工方法。本发明包括以下步骤：1)按设计规定的弧垂计算出两挂线点间悬线长度，计算出断线线长；2)在地面上张力拉伸拉导地线，量取导地线长度后切断导地线；3)压接耐张线夹，将耐张线夹安装到金具串上并对弛度进行微调；4)夜间铁路检修天窗开启后，进行导地线的牵引跨越作业，并进行导地线的挂线和附件安装。本技术方案通过装配式架线施工方法，可以取消传统的紧线这个工序步骤，且压接工序在白天就可完成，大大减少了夜间作业时间，提高了夜间架线施工效率。

Description

跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法
技术领域
本发明涉及装配式架线施工方法，尤其涉及跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法。
背景技术
随着经济水平的极速发展，电力线路施工中跨越高铁应用较为频繁。高铁跨越架线施工也从最开始的搭设跨越架、组立跨越塔后张力放线慢慢发展到四台吊机抬吊保护横梁后张力放线，但无论是哪种方式，都避免不了夜间高强度施工，导地线牵引、紧线、高空压接等，不仅要求足够的照明，也需要足够的施工时间，因此受天气影响较大，导地线弛度观测、压接等步骤需在夜间进行，夜间施工时间过长导致风险增加，且作业时间较长，每天不到4小时的铁路天窗期有时候无法保证一相导地线的施工，效率极为低下。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，以以降低夜间作业时间，提高夜间架线施工效率为目的。为此，本发明采取以下技术方案。
跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，包括以下步骤：
1)按设计规定的弧垂计算出两挂线点间悬线长度，通过实际测量的导地线挂线点参数和耐张金具的金具串参数计算出断线线长；所述的导地线挂线点参数为相邻两塔对应挂点间水平距离和高差，所述的金具串参数为耐张绝缘子串长度和重量，并考虑包括垂直二联板倾斜因素对悬线长度的影响；
2)在地面上张力拉伸拉导地线，量取导地线长度后切断导地线；
3)压接耐张线夹，将耐张线夹安装到金具串上并对弛度进行微调；
4)夜间铁路检修天窗开启后，进行导地线的牵引跨越作业，并进行导地线的挂线和附件安装。
通过装配式架线施工方法，可以取消传统的紧线这个工序步骤，且压接工序在白天就可完成，大大减少了夜间作业时间，提高了夜间架线施工效率。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
所述的导地线挂线点参数可通过测量各相关点的空间三维坐标实现，测量方法包括经纬仪测距法，全站仪测距法，GPS测距法，通过多次测量，剔除数值相差较大组，剩余取平均值作为最终的测量结果。经过多次测量取平均值的方法，测量参数更接近理想状态，数据较准确。
因设计图纸给定的耐张金具的尺寸和重量与实际存在差异，施工前要对孤立档所需耐张金具按照施工图纸进行组装后实测参数，耐张绝缘子串长度的测量方法包括地面张拉拉尺法、悬垂拉尺法和悬垂全站仪法，多次测量后取平均值，测量时需区分不同子导地线的金具串长度不一致，在计算时需分别计算。根据实际测量耐张金具修正设计的理论数据，多次测量取平均值，并区分不同子导地线的金具串长度，计算更加精确。
根据实际测量的导地线挂线点参数和金具串参数，结合设计图纸提供的导地线参数以及现场断线时的气温、对应的设计弧垂，拟定量线张力通过前文所述进行精确计算，确定该气温、该量线张力下的断线线长。通过考虑和计算现场的环境因素影响，使断线线长更精确。精确计算理论线长的各计算式如下：
1两端悬挂点均联有耐张绝缘子串的孤立档线长计算式为
其中K2＝1+12(ω0/ω-1)(λ/L)3+8(ω0/ω-1)(ω0/ω-2)(λ/L)3
K2:悬挂点两侧均联有耐张绝缘子串时的线长增大系数。
L:档距(m) 两悬挂点高差角 ω:导地线的单位重量(kg/m)
H:导地线的水平张力(kg) ω0:耐张绝缘子串的单位重量(kg/m)
λ:耐张绝缘子串的长度(m)
(2)导地线弧垂与张力的计算
f:两侧联上耐张绝缘子串后的弧垂，即设计提供的竣工弧垂，该弧垂温度选择应与量线时温度一致。
f0:不计两侧耐张绝缘子串的导地线弧垂。
3考虑量线与挂线时的应力差，导地线的弹性伸长量计算
△σ:量线时与挂线时的应力差(N/mm2)
E:综合弹性系数(MPa),导地线为64723.9Mpa，地线为105000Mpa。
4综合伸长的计算
钢芯铝绞线受力后，各股单丝互相移动挤压，使线股绞合得更紧，产生永久伸长，其值为
K1：综合伸长系数，钢芯铝绞线取1.5×10-4。
5考虑分裂导地线同一耐张串由于二联板倾斜使上下线线长变化，其值为
△L3＝±Xtgθ2/2 (m)
X：二联板上下子线间的间距(m) θ2：导地线倾斜角(度)
G：单侧每根导地线所承受的耐张绝缘子串重量(kg)
H：两端挂线点间的高差(m)
6档中实际所需的导地线长度(该长度无需二次断线,为直接压接线长)
L总＝L线长+△L1-△L2+△L3-λ-L钢锚环长 (m)
通过精确的理论计算，数据准确，可靠性高。
导地线切断须选择一处长度满足断线长度要求的平地，尽可能选择水泥地面，以避免地面凹凸不平导致实际量线现长超过理论计算线长，场地衬垫软物，防止导地线磨损；导地线两侧分别设置锚桩，导地线的一端装上夹头在锚桩上固定，另一端通过滑车组及张力测量表经绞磨收紧，收紧后，停磨，进行线长的量取，量取完毕后断线。通过在平整地面上对导地线进行切断操作，能够有效防止导地线磨损和其他损伤，通过对导地线的锚固收紧进行断线，使断线尺寸更精确。
导地线压接时，应将各相各分裂导地线分别做标识，注意其引流面的朝向符合工艺要求。便于分辨和连接。
夜间施工前，通过拉线加强对孤立档两侧耐张塔的锚固、跨越点现场布置、牵张场设备就位、杆塔金具、瓷瓶串和放线滑车的挂设等准备工作；完成牵引绳从牵引机穿过放线滑车到高铁侧的人工展放，牵引绳与设计子导地线数量一致，较多时需进行标识，防止互相缠绕；两头压接完成的导地线人工展放，一头经放线滑车后临时锚固在高铁附近，另一头锚固在张力机前端，尾部采用夹头与钢丝绳对接，钢丝绳在张力机轮上盘完成；导地线展放需注意子导地线线别，与完成装配式架线计算的子导地线线别相对应，为减小导地线升空难度，完成展放后的导地线、地线及OPGW采用无张力锚固。做好夜间施工的准备工作，使夜间施工更加快捷方便，施工时间更短。
夜间铁路检修天窗开启后，通过高铁两侧的4台吊机分别将保护横梁抬起超过接触网，采用抛绳器将细牵引绳越过高铁两侧的防护横梁，牵回两根牵引绳后与同侧的粗牵引绳连接，将粗牵引绳牵引过高铁上方后与导地线连接；
牵引绳的循环展放过程须对应明确标识的子导地线，确保完成展放后子导地线顺序正确；
人工配合牵引机进行导地线的升空，待升空完成后，慢速牵引，并确保各子导地线的牵引同步进行牵引展放，待导地线的耐张线夹接近挂线点时完成导地线牵引。方便地完成导地线的牵引。
耐张塔挂线及附件安装按照输电线路施工标准工艺进行，在此基础上，针对跨越高速铁路的特殊性，除夜间铁路检修期间外，其他任何高铁运行时间段内，不得进行附件安装作业；
导地线挂线完成后，立即进行弧垂复测，并利用耐张金具的调整板进行微调。完成挂线及附件安装并进行微调，调整更精确到位。
所述的牵引绳为迪尼玛绳。迪尼玛绳强度高，润滑性好，经久耐用。
有益效果：
1、减少了施工工序步骤，减少了夜间施工工序，大大减少了夜间作业时间，提高了夜间架线施工效率，降低了夜间施工和总体施工的工作强度，提高了夜间施工的安全性。
2、通过对各项因素的考虑和精确的计算，导地线断线长度具有较高的精度，提升了施工质量。
附图说明
图1是本发明跨越孤立档高铁的装配式架线施工示意图。
图2是本发明导地线与迪尼玛绳连接示意图。
图中：1-导地线；2-迪尼玛绳；3-钢丝绳；4-耐张线夹；5-高铁；6-吊机；7-耐张塔；8-张力机；9-牵引机。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1-2所示，跨越孤立档高铁5中的装配式架线施工方法，包括以下步骤：
1)按设计规定的弧垂计算出两挂线点间悬线长度，通过实际测量的导地线1挂线点参数和耐张金具的金具串参数计算出断线线长；导地线1挂线点参数为相邻两塔对应挂点间水平距离和高差，金具串参数为耐张绝缘子串长度和重量，并考虑包括垂直二联板倾斜因素对悬线长度的影响；
2)在地面上张力拉伸拉导地线1，量取导地线1长度后切断导地线1；
3)压接耐张线夹4，将耐张线夹4安装到金具串上并对弛度进行微调；
4)夜间铁路检修天窗开启后，进行导地线1的牵引跨越作业，并进行导地线1的挂线和附件安装。
为了获得较精确的挂线点参数，导地线1挂线点参数可通过测量各相关点的空间三维坐标实现，测量方法采用经纬仪测距法，通过多次测量，剔除数值相差较大组，剩余取平均值作为最终的测量结果。经过多次测量取平均值的方法，测量参数更接近理想状态，数据较准确。
为了获得较精确的金具串参数，因设计图纸给定的耐张金具的尺寸和重量与实际存在差异，施工前要对孤立档所需耐张金具按照施工图纸进行组装后实测参数，耐张绝缘子串长度的测量方法采用悬垂全站仪法，多次测量后取平均值，测量时需区分不同子导地线1的金具串长度不一致，在计算时需分别计算。根据实际测量耐张金具修正设计的理论数据，多次测量取平均值，并区分不同子导地线1的金具串长度，计算更加精确。
为了使断线线长更精确，根据实际测量的导地线1挂线点参数和金具串参数，结合设计图纸提供的导地线1参数以及现场断线时的气温、对应的设计弧垂，拟定量线张力通过前文所述进行精确计算，确定该气温、该量线张力下的断线线长。通过考虑和计算现场的环境因素影响，使断线线长更精确。
为了实现精确计算，精确计算理论线长的各计算式如下：
1两端悬挂点均联有耐张绝缘子串的孤立档线长计算式为
其中K2＝1+12(ω0/ω-1)(λ/L)3+8(ω0/ω-1)(ω0/ω-2)(λ/L)3
K2:悬挂点两侧均联有耐张绝缘子串时的线长增大系数。
L:档距(m) 两悬挂点高差角 ω:导地线1的单位重量(kg/m)
H:导地线1的水平张力(kg) ω0:耐张绝缘子串的单位重量(kg/m)
λ:耐张绝缘子串的长度(m)
(2)导地线1弧垂与张力的计算
f:两侧联上耐张绝缘子串后的弧垂，即设计提供的竣工弧垂，该弧垂温度选择应与量线时温度一致。
f0:不计两侧耐张绝缘子串的导地线1弧垂。
3考虑量线与挂线时的应力差，导地线1的弹性伸长量计算
△σ:量线时与挂线时的应力差(N/mm2)
E:综合弹性系数(MPa),导地线1为64723.9Mpa，地线为105000Mpa。
4综合伸长的计算
钢芯铝绞线受力后，各股单丝互相移动挤压，使线股绞合得更紧，产生永久伸长，其值为
K1：综合伸长系数，钢芯铝绞线取1.5×10-4。
5考虑分裂导地线1同一耐张串由于二联板倾斜使上下线线长变化，其值为
△L3＝±Xtgθ2/2 (m)
X：二联板上下子线间的间距(m) θ2：导地线1倾斜角(度)
G：单侧每根导地线1所承受的耐张绝缘子串重量(kg)
H：两端挂线点间的高差(m)
6档中实际所需的导地线1长度(该长度无需二次断线,为直接压接线长)
L总＝L线长+△L1-△L2+△L3-λ-L钢锚环长 (m)
通过精确的理论计算，数据准确，可靠性高。
为了使断线更方便，并且实际断线尺寸更精确，导地线1切断须选择一处长度满足断线长度要求的平地，尽可能选择水泥地面，以避免地面凹凸不平导致实际量线现长超过理论计算线长，场地衬垫软物，防止导地线1磨损；导地线1两侧分别设置3t级锚桩，导地线1的一端装上夹头在锚桩上固定，另一端通过3t环式滑车组及张力测量表经绞磨收紧，磨绳为Φ11mm，导地线1采用走1走1滑车组三股磨绳，地线采用动滑车二股磨绳，当收紧至导地线1张力25000kN、地线10000kN时，停磨，进行线长的量取，量取完毕后断线。通过在平整地面上对导地线1进行切断操作，能够有效防止导地线1磨损和其他损伤，通过对导地线1的锚固收紧进行断线，使断线尺寸更精确。
为了便于分辨，导地线1压接时，应将各相各分裂导地线1分别做标识，注意其引流面的朝向符合工艺要求。便于分辨和连接。
为了使夜间施工更有效率，夜间施工前，通过拉线加强对孤立档两侧耐张塔7的锚固、跨越点现场布置、牵张场设备就位、杆塔金具、瓷瓶串和放线滑车的挂设等准备工作；Ф18迪尼玛绳1从牵引机9穿过放线滑车到高铁5侧人工展放，迪尼玛绳1与设计子导地线1数量一致，较多时需进行标示，防止互相缠绕；两头压接完成的导地线1人工展放，一头经放线滑车后临时锚固在高铁5附近，另一头锚固在张力机8前端，尾部采用夹头与Ф15钢丝绳3对接，Ф15钢丝绳3在张力机8轮上盘完成；导地线1展放需注意子导地线1线别，与完成装配式架线计算的子导地线1线别相对应，为减小导地线1升空难度，完成展放后的导地线1、地线及OPGW采用无张力锚固。做好夜间施工的准备工作，使夜间施工更加快捷方便，施工时间更短，施工更有效率。
为了实现导地线1的牵引，夜间铁路检修天窗开启后，高铁5两侧的4台50吨吊机6分别将保护横梁抬起超过接触网，采用抛绳器将Ф2迪尼玛绳1越过高铁5两侧的防护横梁，牵回两根Ф3.5迪尼玛绳1后与两根Ф18迪尼玛绳1连接，将Ф18迪尼玛绳1牵引过高铁5上方后与导地线1连接；
迪尼玛绳1的循环展放过程必须标示明确1#、2#子导地线1，确保完成展放后子导地线1顺序正确，减少因子导地线1错误引起的返工；
人工配合牵引机9进行导地线1的升空，待升空完成后，慢速牵引，并确保1#、2#子导地线1的牵引同步进行牵引展放，待导地线耐张线夹4接近挂线点时完成导地线1牵引。方便地完成导地线1的牵引。
为了确保运行安全及使导地线1调整到最佳状态，耐张塔7挂线及附件安装按照输电线路施工标准工艺进行，在此基础上，针对跨越高速铁路的特殊性，除夜间铁路检修期间外，其他任何高铁5运行时间段内，不得进行附件安装作业；
导地线1挂线完成后，立即进行弧垂复测，并利用耐张金具的调整板进行微调。完成挂线及附件安装并进行微调，调整更精确到位。
通过装配式架线施工方法，可以取消传统的紧线这个工序步骤，且压接工序在白天就可完成，大大减少了夜间作业时间，提高了夜间架线施工效率。
以上图1-2所示的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于包括以下步骤：
1)按设计规定的弧垂计算出两挂线点间悬线长度，通过实际测量的导地线挂线点参数和耐张金具的金具串参数计算出断线线长；所述的导地线挂线点参数为相邻两塔对应挂点间水平距离和高差，所述的金具串参数为耐张绝缘子串长度和重量，并考虑包括垂直二联板倾斜因素对悬线长度的影响；
2)在地面上张力拉伸拉导地线，量取导地线长度后切断导地线；
3)压接耐张线夹，将耐张线夹安装到金具串上并对弛度进行微调；
4)夜间铁路检修天窗开启后，进行导地线的牵引跨越作业，并进行导地线的挂线和附件安装。
2.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：所述的导地线挂线点参数可通过测量各相关点的空间三维坐标实现，测量方法包括经纬仪测距法，全站仪测距法，GPS测距法，通过多次测量，剔除数值相差较大组，剩余取平均值作为最终的测量结果。
3.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：因设计图纸给定的耐张金具的尺寸和重量与实际存在差异，施工前要对孤立档所需耐张金具按照施工图纸进行组装后实测参数，耐张绝缘子串长度的测量方法包括地面张拉拉尺法、悬垂拉尺法和悬垂全站仪法，多次测量后取平均值，测量时需区分不同子导地线的金具串长度不一致，在计算时需分别计算。
4.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：根据实际测量的导地线挂线点参数和金具串参数，结合设计图纸提供的导地线参数以及现场断线时的气温、对应的设计弧垂，拟定量线张力通过前文所述进行精确计算，确定该气温、该量线张力下的断线线长。
5.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：精确计算理论线长的各计算式如下：
1两端悬挂点均联有耐张绝缘子串的孤立档线长计算式为
其中K2＝1+12(ω0/ω-1)(λ/L)3+8(ω0/ω-1)(ω0/ω-2)(λ/L)3
K2:悬挂点两侧均联有耐张绝缘子串时的线长增大系数。
L:档距(m)两悬挂点高差角ω:导地线的单位重量(kg/m)
H:导地线的水平张力(kg)ω0:耐张绝缘子串的单位重量(kg/m)
λ:耐张绝缘子串的长度(m)
(2)导地线弧垂与张力的计算
f:两侧联上耐张绝缘子串后的弧垂，即设计提供的竣工弧垂，该弧垂温度选择应与量线时温度一致。
f0:不计两侧耐张绝缘子串的导地线弧垂。
3考虑量线与挂线时的应力差，导地线的弹性伸长量计算
△σ:量线时与挂线时的应力差(N/mm2)
E:综合弹性系数(MPa),导地线为64723.9Mpa，地线为105000Mpa。
4综合伸长的计算
钢芯铝绞线受力后，各股单丝互相移动挤压，使线股绞合得更紧，产生永久伸长，其值为
K1：综合伸长系数，钢芯铝绞线取1.5×10-4。
5考虑分裂导地线同一耐张串由于二联板倾斜使上下线线长变化，其值为
△L3＝±Xtg θ2/2 (m)
X：二联板上下子线间的间距(m)θ2：导地线倾斜角(度)
G：单侧每根导地线所承受的耐张绝缘子串重量(kg)
H：两端挂线点间的高差(m)
6档中实际所需的导地线长度(该长度无需二次断线,为直接压接线长)
L总＝L线长+△L1-△L2+△L3-λ-L钢锚环长 (m) 。
6.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：导地线切断须选择一处长度满足断线长度要求的平地，尽可能选择水泥地面，以避免地面凹凸不平导致实际量线现长超过理论计算线长，场地衬垫软物，防止导地线磨损；导地线两侧分别设置锚桩，导地线的一端装上夹头在锚桩上固定，另一端通过滑车组及张力测量表经绞磨收紧，收紧后，停磨，进行线长的量取，量取完毕后断线。
7.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：导地线压接时，应将各相各分裂导地线分别做标识，注意其引流面的朝向符合工艺要求。
8.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：夜间施工前，通过拉线加强对孤立档两侧耐张塔的锚固、跨越点现场布置、牵张场设备就位、杆塔金具、瓷瓶串和放线滑车的挂设等准备工作；完成牵引绳从牵引机穿过放线滑车到高铁侧的人工展放，牵引绳与设计子导地线数量一致，较多时需进行标示，防止互相缠绕；两头压接完成的导地线人工展放，一头经放线滑车后临时锚固在高铁附近，另一头锚固在张力机前端，尾部采用夹头与钢丝绳对接，钢丝绳在张力机轮上盘完成；导地线展放需注意子导地线线别，与完成装配式架线计算的子导地线线别相对应，为减小导地线升空难度，完成展放后的导地线、地线及OPGW采用无张力锚固。
9.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：夜间铁路检修天窗开启后，通过高铁两侧的4台50吨吊机分别将保护横梁抬起超过接触网，采用抛绳器将细牵引绳越过高铁两侧的防护横梁，牵回两根牵引绳后与同侧的粗牵引绳连接，将粗牵引绳牵引过高铁上方后与导地线连接；
牵引绳的循环展放过程须对应明确标识的子导地线，确保完成展放后子导地线顺序正确；
人工配合牵引机进行导地线的升空，待升空完成后，慢速牵引，并确保各子导地线的牵引同步进行牵引展放，待导地线的耐张线夹接近挂线点时完成导地线牵引。
10.根据权利要求1所述的跨越孤立档高铁中的装配式架线施工方法，其特征在于：耐张塔挂线及附件安装按照输电线路施工标准工艺进行，在此基础上，针对跨越高速铁路的特殊性，除夜间铁路检修期间外，其他任何高铁运行时间段内，不得进行附件安装作业；
导地线挂线完成后，立即进行弧垂复测，并利用耐张金具的调整板进行微调。
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