肖 宇

(西南電力設計院有限公司，四川 成都 610021)

1 概述

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電網(wǎng)工程投資力度的加大、電壓等級的升高、大量輸變電工程的開工建設，越來越多的地區(qū)建起了輸電線路。與此同時，隨著國家對環(huán)境保護的重視以及人們環(huán)保意識的增強，輸電線路工程走廊的選擇越來越困難，先期建設的工程占用了相對較好的電力走廊，后期建設線路的環(huán)境更加惡劣、地形更加嚴峻、地勢更加陡峭。在地形地勢復雜的山區(qū)和人力畜力難以到達的地區(qū)，越來越多地采用索道運輸技術。索道架設靈活方便，在輸電線路施工中可以運輸大量的物料。

2 索道運輸方案

輸電線路工程索道按運輸形式可分為往復式索道和循環(huán)式索道，按承載索的數(shù)量可分為單索索道和多索索道，按中間支架的數(shù)量可分為單跨索道和多跨索道。歸納起來，索道的運輸方案主要有單跨單索循環(huán)式索道、多跨單索循環(huán)式索道、單跨多索循環(huán)式索道、多跨多索循環(huán)式索道、單跨單索往復式索道、單跨多索往復式索道、纜式吊車索道等七種。通過對實際工程中索道運輸方式的分析，目前輸電線路工程常用的索道方式是單索循環(huán)式和單索往復式。

往復式索道即在索道牽引索上施加往復動力，使貨物在承載索上進退；循環(huán)式索道是用料斗連續(xù)運輸物料到塔位，料斗又連續(xù)返回到上料點的索道。單索循環(huán)式索道由承載索、返空索、牽引索、支架及驅(qū)動裝置等部分組成，單索往復式索道除沒有返空索外，其余組成部分與循環(huán)式索道相同，這類索道的共同特點是最大運輸重量不超過2 t，本文采用現(xiàn)行的電力建設工程計算規(guī)定和定額，從造價角度對這兩種索道形式進行分析比較，為索道形式的選擇提出建議。

3 索道費用

索道費用包括索道架設費、索道運輸費以及索道架設賠償費用，因索道架設賠償費用受外部條件的影響，在分析中考慮循環(huán)式索道和往復式索道的賠償費用相同，本文僅對索道架設和運輸費用進行比較。索道費用中包含了架設、運輸?shù)慕ㄖ惭b工程費用、人材機調(diào)整費用等。據(jù)統(tǒng)計，輸電線路工程中，除導地線材料外(導地線材料不考慮索道運輸)，運輸量較大的材料是鐵塔材料和混凝土材料，達到了總運輸量的90%以上。為便于分析，本文選取這兩種材料進行計算，其他材料忽略不計。索道的支架系統(tǒng)要求穩(wěn)定、牢固、便于搭設，材質(zhì)因地制宜可選擇樹木搭設木支架，但為了標準化和減少對周圍樹木的破壞，一般采用鋼結構的定型支架。

3.1 索道架設費用

輸電線路施工中，索道的架設包括：索道用設施(索道機具、繩索、支架等)的運輸，索道用設施的安裝等。經(jīng)過計算，索道的架設費用見下表，表中的高差指索道上料點、下料點之間的垂直投影距離。支架數(shù)量按高差300 m計算2個支架，每增加300 m增加1個支架。

表1 往復式索道架設費用 (單位：元)

表2 循環(huán)式索道架設費用 (單位：元)

從表1、表2格可以看出，在相同的地形和高差(鋼支架數(shù)量)條件下，循環(huán)式索道的架設費用比往復式索道要高，約為1.2倍，主要是循環(huán)式索道有返空索等，索道用設施的運輸重量較往復式索道要大，索道安裝的難度較大，以致循環(huán)式索道的設施運輸費用和安裝費用均比往復式索道要高。

3.2 索道運輸費用

運輸費用中包括了材料的裝卸費用和運輸費用兩部分，下列表格中的步距增加是指索道運距每增加或減少0.2 km時，運輸費用的增加或減少值，其他運距下的費用可根據(jù)插值法或步距增加(減少)值計算得到。表中的索道運距指上料點與下料點之間的水平投影距離。

3.2.1 鐵塔材料運輸費用

鐵塔材料(重量1 t)在不同地形情況下的裝卸及運輸費用如下。

表3 往復式索道鐵塔(1 t)裝卸及運輸費用 (單位：元)

表4 循環(huán)式索道鐵塔(1 t)裝卸及運輸費用 (單位：元)

從表3、表4可知，往復式索道鐵塔材料的裝卸及運輸費用比循環(huán)式索道要高。

3.2.2 混凝土材料運輸費用

人們喜歡引用約翰·肯尼迪的那席開啟阿波羅時代的演講：“我們選擇登月?！彼麄?nèi)绱苏f道，感覺登月是重要的事。假如他們感覺要說更多話，他們會引用更多肯尼迪的原話：“我們選擇在這十年間登上月球并實現(xiàn)更多夢想，并非它們輕而易舉，而是因為它們困難重重。”有時候，他們僅僅說道：“太空困難重重。”通常，這是充當各種延誤和事故的托詞。

混凝土材料(重量1 t)在不同地形情況下的裝卸及運輸費用如下。

表5 往復式索道混凝土(1 t)裝卸及運輸費用 (單位：元)

表6 循環(huán)式索道混凝土(1 t)裝卸及運輸費用(單位：元)

從表5、表6可知，往復式索道混凝土材料的裝卸及運輸費用比循環(huán)式索道要高。

3.2.3 索道運輸費用比較

(1)索道運輸費用比較

取索道運輸距離為1.0 km時，即運輸量為1 t·km的運輸費用(不包括裝卸費用)進行比較，其他運距下的費用比例關系與1.0 km時相同。

表7 索道運輸費用比較(往復式/循環(huán)式)

從表7可以得出，在相同的地形條件下，往復式索道的鐵塔材料運輸費用和混凝土材料運輸費用分別是循環(huán)式索道的1.27倍和1.20倍左右。

(2)索道運輸裝卸費用比較

取材料重量為1 t的裝卸費用進行比較。

表8 索道運輸裝卸費用比較

從表8可以得出，往復式索道塔材和混凝土的裝卸費用分別是循環(huán)式索道的1.25倍和1.23倍左右。

4 索道形式的選擇

根據(jù)上節(jié)的分析結果，循環(huán)式索道的架設費用高于往復式索道，但其運輸費用低于往復式索道，因此，兩種索道形式的費用有一個臨界值。當運輸量小于該臨界值時，運輸費用較高的往復式索道費用較?。划斶\輸量等于該臨界值時，兩種索道的費用相當；當運輸量大于該臨界值時，運輸費用較低的循環(huán)式索道費用較省。

兩種索道形式的臨界運輸重量見下表。臨界運輸重量以鐵塔的重量(t)體現(xiàn)，混凝土的工程量(m3)一般為鐵塔重量(t)的1～2倍，本文按鐵塔重量(t)的1.0倍、1.5倍和2.0倍計算。

表9 兩種索道形式的運輸量臨界值 (塔材重量：t)

續(xù)表9

從表9可以得出如下結論。

(1)地形對運輸臨界值的影響。在上表同一行中，即高差、索道運距、砼/塔材比值相同時，隨著地形由平地變?yōu)榫X，臨界值逐漸增大，峻嶺時臨界值有所降低，但總體趨勢是逐漸增大的，這是因為，兩種索道的架設費用在地形變化時，差距加大，大于運輸費用的差值，故需要增加運輸量來抵消架設費用的差值。以序號1所在行為例，得出曲線如下。

圖1 地形對運輸臨界值的影響

(2)高差(鋼支架數(shù)量)對運輸臨界值的影響。即索道運距、砼/塔材比值、地形相同時，隨著高差(鋼支架數(shù)量)的增加，臨界值逐漸增大，這是因為，兩種索道的架設費用在鋼支架數(shù)量增加時，差距加大，大于運輸費用的差值，故需要增加運輸量來抵消架設費用的差值。以序號1、10、19、28所在行為例，得出曲線如下。

圖2 鋼支架數(shù)量對運輸臨界值的影響

(3)索道運距對運輸臨界值的影響。即高差、砼/塔材比值、地形相同時，隨著索道運距的增加，臨界值逐漸減小，這是因為，兩種索道的架設費用在高差、地形相同時，差距相同，而隨著索道運距的增加，運輸費用增加了，運輸費用的差距增大了，故需要減少運輸量來降低運輸費用的差值。以序號22、23、24所在行為例，得出曲線如下。

圖3 索道運距對運輸臨界值的影響

(4)砼/塔材比值對運輸臨界值的影響。即高差、索道運距、地形相同時，隨著砼/塔材比值的增加，臨界值逐漸減小，這是因為，兩種索道的架設費用在高差、地形相同時，差距相同，而隨著混凝土量的增加，運輸費用增加了，運輸費用的差距增大了，故需要減少運輸量來降低運輸費用的差值。以序號12、15、18所在行為例，得出曲線如下。

圖4 砼/塔材比值對運輸臨界值的影響

(5)其他參數(shù)下的運輸量臨界值，可通過各自序列的趨勢線得到，即可通過上表得到更多在不同的高差、索道運距、砼/塔材比值情況下，不同地形下的運輸量臨界值。

5 結論

本文從造價角度對目前輸電線路工程中常用的索道方式做了分析比較。循環(huán)式索道的架設費用高于往復式索道，但其運輸費用要低于往復式索道，鑒于此，本文得到了兩種索道費用的運輸臨界值，分析了地形、高差、索道運距、砼/塔材比值等變化對運輸臨界值的影響趨勢。當運輸量小于該臨界值時，運輸費用較高的往復式索道費用較省；當運輸量等于該臨界值時，兩種索道的費用相當；當運輸量大于該臨界值時，運輸費用較低的循環(huán)式索道費用較省。

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