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模塊化預裝式變電站預制艙道路運輸解決方案探討


2020-06-05

  要:

        介紹了模塊化預裝式變電站預制艙自工廠至變電站現場運輸整體解決方案,并根據適用車輛選擇及特點針對進變電站道路提出基本要求和修繕意見,有力保障了變電站預制艙順利進場,必要時可通過轉運方式完成運輸工作,高效完成變電站建設。

關鍵詞:模塊化預裝式變電站預制艙;升壓站;適用車輛;道路運輸條件;轉運

0 引言

        模塊化預裝式變電站預制艙作為變電站主要核心設備采用積木模塊化的設計理念實現了工廠生產、裝配式建設理念,相較于常規土建變電站具有土建工作量減少70%以上、設備安裝工作量減少80%以上、建設成本減少30%以上等優點。但模塊化預制艙對道路運輸條件有著更高的要求,特別是山區、丘陵地區等復雜多變的進站道路的運輸條件,給模塊化預裝式變電站預制艙運輸進場帶來了不小的挑戰,能否順利將預制艙運輸進升壓站對升壓站建設起到舉足輕重的作用。本文主要討論在復雜多變的道路通行條件下,如何順利完成預制艙運輸工作,高效完成升壓站建設,從而為今后預制艙運輸進升壓站提供系統的解決方案,為模塊化預裝式變電站事業做出貢獻。

1 項目勘查

    為初步了解升壓站選址及道路情況,宜安排專業售后服務人員進行現場運輸條件及施工條件的初步勘查確認,主要勘查目標如下:(1)制定道路修繕意見,以便前期進行道路修繕準備工作。(2)以勘查結果及道路修繕結果為艙體分割制作方案提供設計依據,確保預制艙能夠順利進入現場。(3)根據勘查結果及道路修繕結果,結合適用車輛承載,制定預制艙運輸方案。(4)制定針對性施工計劃,降低現場施工風險。(5)為現場拼裝人員提供詳細、明確的指導意見及拼裝計劃,確?,F場拼裝工作有序進行。

2 適用車輛選型及模塊化預制艙分割方案制定

   (1)預制艙長度和寬度均可進行模塊化拆解,如圖1所示。綜合考慮建設成本及可靠性,一般單元艙體在高度上不進行模塊化拆解,盡量實現一次性完成運輸。為滿足設備使用空間及運輸高度的雙重要求,艙體高度按3600mm及以內設計為宜?;陬A制艙高度3600mm,綜合考慮車輛針對道路平整度、道路坡度面通過性等條件,適用運輸車輛選型如表1所示。

 

   (2)根據適用車輛運載能力制定變電站預制艙分割方案,模塊分割尺寸直接決定適用車輛是否能夠滿足運輸條件。根據現場道路勘察結論,結合運輸成本等因素,制定最佳運輸解決方案,適用車輛運載能力、用途及相關費用等信息如表2所示。1)若現場道路運輸條件較好,可以滿足車輛A直接進入升壓站條件,那么所有艙體分割模塊按照車輛A建議尺寸或極限尺寸制作即可。2)若現場道路運輸條件一般,根據道路寬度計算轉彎半徑無法滿足車輛A通行,但是可以滿足車輛B通行,那么所有艙體分割模塊應按照車輛B建議尺寸或極限尺寸制作。3)若現場道路運輸條件較差,完全不能滿足車輛A或車輛B進入現場條件,那么所有艙體分割模塊應按照車輛C建議尺寸或極限尺寸制作。4)若現場道路運輸條件特別差,完全不能滿足車輛A、車輛B或車輛C進入現場條件,那么必須通過道路修繕滿足車輛C通行條件。

 


3 道路基本條件  

    近幾年來,隨著我國社會、經濟和公路事業的快速發展,一般高速、國道、省道運輸條件已非常好,可以滿足通行條件。距離升壓站最后30km往往以村級道路及升壓站自建道路為主,此段道路往往運輸條件較差,一般表現為:(1)顛:道路坑洼不平,隨處可見炮彈坑,車輛左右擺幅非常大;(2)陡:道路陡峭,汽車輪胎容易打滑;(3)窄:幾乎沒有可會車位置,只可勉強通過轉運車輛;(4)險:一面懸崖、一面峭壁或者兩邊都是懸崖;(5)急:盤山轉角道路非常急,只能勉強通行9.6m車輛,且轉彎時有部分貨物在懸崖以外區域。鑒于道路寬度、轉彎半徑、平整度往往難以滿足運輸基本條件,為順利完成變電站建設,此段道路往往需要提前做好修繕工作。3.1  道路寬度與高度不同寬度的道路對運輸作業影響比較大,需要根據現場道路寬度及條件制定不同的運輸方案。為了便于通行,特制定建議方案如表3所示。鄉村道路由于沿路住戶堆放雜物、種植、建設、私自架設電纜等不規范行為,導致道路凈寬被占用,此時往往道路寬度無法滿足通行要求,此時應視情況自行修繕或者和當地村民、村委會協商溝通,必要時由警察出面協調,以確保通行條件。在此根據現場項目執行實例,總結歸納案例如表4所示。

 

 

3.2  道路轉彎半徑
    當升壓站進站道路為盤山道路或者多懸崖道路時,適用車輛的轉彎半徑直接影響到進站道路修繕工作量。道路修繕成本往往會極大地影響變電站建設成本,需要進行轉彎半徑校驗并制定修繕意見。根據常規修繕道路寬度為4.7 m條件下,計算得到不同適用車輛對道路轉彎半徑的需求如表5所示。


3.3  道路的平整度

 

預制艙對進場道路的平整度也有較高要求,因預制艙內的設備已在工廠集成完畢,艙內安裝的一次設備和二次設備均為易損設備,如一次設備中的斷路器、二次設備中的通信設備和繼保設備,價格昂貴,在運輸途中因顛簸導致損壞將會對項目造成重大損失且延誤工期。因此,當路面有炮彈坑或路面泥濘時應進行適當的填平及硬化。

 

 

 3.4  縱坡坡度要求

 變電進站道路的特點是僅施工階段車輛通行較多,建成后通行極少;其次是通行速度慢,局部短時間有重型車輛通過??v坡坡度設計主要包含最大縱坡和平均縱坡兩個主要指標。(1)最大縱坡:進站道路設計參照平原微丘最大縱坡為6%,山嶺重丘區為9%;當車速在20~30km/h時,最大縱坡推薦采用7%~8%,極限可取9%。最大縱坡限制值系根據設計車速來控制,且最大縱坡不超過9%;對非寒冷冰凍、積雪的山嶺、重丘區,一般可取9%,極限可取10%。在綜合考慮升壓站進站道路自身特點和大件設備構造后,建議變電站道路最大縱坡設計值在修建條件較好時可按6%考慮;當為高大的山嶺、重丘區時按8%考慮;若為非寒冷冰凍、積雪地區的山嶺、重丘區,極限值可按9%考慮。(2)平均縱坡:當進站道路較長,需要設置多個縱坡坡度值時,尚應考慮平均縱坡指標。為了合理運用最大縱坡、坡長和緩和坡段,以利汽車安全順利行駛,一般以接近5.5%(相對高差為200~500m)和5%(相對高差大于500m)為宜,并注意任何相連3 km路段的平均縱坡不宜大于5.5%。(3)坡長限制:當進站道路連續縱坡大于5%時,應對縱坡長度加以限制,以提高車速并保障行駛安全。公路連續上坡或下坡時,應在不大于最大縱坡長度之間設置緩和坡段,緩和坡段的縱坡應不大于3%,其長度應符合最小坡長的規定。

 

4 轉運方案

    當升壓站選址在山林或地勢險峻地域,道路修繕成本非常高,無法按照適用車輛A或B進行修繕時,我們需要按照車輛C建議尺寸或極限尺寸制定預制艙分割方案。綜合考慮運輸成本,可在工廠發貨時采用車輛A每車拉兩個模塊遠距離投送至轉運場地,再進行短駁轉運至項目現場。轉運過程中需要注意以下事項:

 4.1  轉運場地選擇

         整個變電站預制艙價格昂貴,為了確保設備安全性、可靠性,避免產品損壞、損傷等,轉運場地選擇需滿足:(1)地面要求:為了避免艙體受力不均導致變形、漆面劃傷或被泥土侵蝕等,建議選擇基本平整、硬化或石子鋪裝路面,如圖2所示。(2)場地面積要求:場地面積應滿足預制艙堆放需求,且滿足吊機轉運車等設備工作要求,建議選擇貨場、堆場等地面開闊區域,如圖3所示。

 

(3)安全要求:轉運場地需有人24 h不間斷看守。

 4.2  轉運設備

 轉運車輛一般選擇適用車輛C,且確保所有車輛C性能可靠,有保險等全套手續。另外,需要根據設備重量及現場情況合理選擇具有相應吊裝能力的吊機,但不允許使用25 t以內的吊機,以免發生吊裝安全事故。 

4.3  預制艙固定

        預制艙固定方式如圖4所示。(1)全包裹:必須確保艙體全包裹,包裝無死角,確保防雨/防塵/防劃傷;(2)橫向繩索:必須確保至少三道橫向繩索緊固,確保雨布穩定,確保內部設備不位移離開艙體;(3)豎向繩索:7m以內長度艙體必須確保至少三道豎向繩索與車廂牢固連接;(4)車輛選擇:必須選擇帶有安全掛鉤的爬梯車,且艙體與爬梯車安全掛鉤可靠固定。

 4.4  艙體內部設備及配件安裝與固定

        設備固定方式如圖5所示。(1)地腳固定:設備底部與艙體螺栓可靠連接,設備與艙體焊接固定,以確保設備與艙體連接可靠性。(2)頂部固定:利用設備頂部吊環進行斜拉繩索固定,減小設備因重心高而引起的晃動,確保運輸可靠性。(3)設備包裹:如艙體沒有頂蓋,則需要對設備采用防雨布進行單獨包裝;如艙體有頂蓋,則無需對設備進行單獨包裝。(4)配件:所有配件考慮裝艙內運輸,以免轉運等環節造成遺失或損壞;裝艙時需對配件單獨拉繩索進行固定。

 

4.5  轉運注意事項

(1)準備對講機,確保在手機無信號時仍可與其他車輛實時通信,相互了解情況。(2)根據路況攜帶“路障”,必要時封堵通行路口,且在運輸車輛前部懸掛“車輛超寬,請注意避讓”字樣,以便順利通行。(3)若運輸途中車輛或設備損壞,現場人員需立即停車并報保險,待保險公司定損后方可繼續通行。(4)當發生險情或道路不清的情況時應停車檢查后方可通行。(5)當撞壞線纜時應確認線纜屬性及來源(電網架設電線還是當地人私拉電線)并向相關部門報修,并報警備案,以免當地人不明原由攔路鬧事。電網報修電話:95598;電信報修電話:10000;報警電話:110。

 

5 結語

       模塊化預裝式變電站預制艙道路運輸解決方案直接影響變電站是否可以完成建設,本文通過對道路勘察、適用車輛選擇、預制艙分割設計、道路基本條件等方面的闡述,提出了一種模塊化預裝式變電站項目運輸的解決方案,可有效避免預制艙無法進入升壓站現場,導致增加變電站建設成本甚至變電站無法建設完成的情況,填補了行業空白,可為預裝式變電站領域從業者提供借鑒。


[參考文獻]

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 [5] 無錫固亞德電力設備有限公司.廣西象州110 kV模塊化預裝式變電站[Z],2019.


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