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复杂地形开挖难 电建钻机解难题——湖南省送变电工程有限公司推广线路基础机械化施工

中国电力网
2021-04-20
 来源:国家电网报

  

  4月9日20时,在湖南资兴市大塘角,湖南华润鲤鱼江电厂500千伏送出工程铁塔基础AB1桩位灯火通明。施工人员正使用电建钻机开挖施工。“这次采用的电建钻机自带照明,夜晚施工不受限,这个桩位我们今晚就能完成。”湖南省送变电工程有限公司项目副经理胡炳武说。

  输电线路工程大多远离城市,沿线有山地、丘陵、水田等复杂地形,地质环境也有很大差别。以往铁塔基础开挖大多采用人力,人工投入大,对施工人员专业水平要求高,且深基坑开挖作业也存在安全风险。湖南送变电公司“郭达明创新工作室”研发的电建钻机,在一定程度上解决了这些问题。

  电建钻机开挖 提升施工效率

  鲤鱼江电厂500千伏送出工程是服务湖南“三高四新”战略的重点工程,途经“开门见山”的郴州市苏仙区、资兴市。工程于2月14日开工,计划6月30日投产送电。

  “刚接到任务时,我们压力特别大。”湖南送电变公司基础专业分包项目部负责人王敏说,“岩石基坑需要爆破作业,按以往的正常速度,1个月才能挖1基。”按照他的经验,面对郴州多山、多岩石的地形地质情况,工程基础施工最少需要3个月。

  “那我们就用机械化施工,凡是能修便道的地方,全部采用电建钻机开挖。”项目负责人郭达明作出决定。随后,湖南送变电公司调配了5台不同型号的电建钻机到工程现场。

  施工过程中,电建钻机工作群的实时数据验证了这个选择的科学性:B12桩位C腿,砂土土质,坑洞直径1米、深8.7米,20分钟成孔;B9桩位D腿,红砂岩土质,坑洞直径1米、深7.6米,85分钟成孔……

  4月10日1时,随着AB1桩位D腿混凝土浇筑结束,鲤鱼江电厂500千伏送出工程46基铁塔基础全部开挖并浇筑完成。“克服岩石峭壁多、河床涌水涌沙和回填土塌方等难题,我们用56天完成了基础开挖和浇筑。”一直守在现场的项目总工戴劲松说,“电建钻机的应用提高了整体施工效率。个别桩位的工效是人工作业的40倍,保障了基础施工按期完成。”

  改变施工模式 培育创新成果

  “换一种思路,就可以事半功倍。”常年与工程项目打交道的郭达明坚信这一点。他总能搞出些小发明、小创造,化解工作中的难题。2011年,以他名字命名的“郭达明创新工作室”成立。他带领工作室成员,围绕输电线路工程施工攻关。

  2018年,郭达明作为项目经理参与了长沙电网220千伏云田—城南送变电线路工程建设。该工程部分基础地处丘陵地带,基坑土质为风化岩石。当时,工程采用人工开挖+水磨钻施工方法,挖完一基基础大概需要25天,工作效率极低,且易发生孔壁塌方、落物伤人等情况。郭达明决心改变这种基础施工模式。

  郭达明带领工作室成员走访三一重工、中联重科和山河智能等机械生产厂家,寻求按照输电施工需求研发订制施工机械的可能。他们确定了机械的基本需求后,联系大专院校,请教各方专家,获得技术支持和理论支撑。

  郭达明和团队不断发现问题,解决问题:乡间便道宽窄不一,他们就设计了2.2~3.6米能伸缩的履带轨距;施工要在山地进行,他们提出双动力、低重心、行走时有8~10度倾角的机身和履带式行进方案;基坑内部地质条件复杂,他们就配备螺旋钻头、筒钻、双底捞沙钻和扩孔钻头4个类别的钻具;基坑设计直径不同,他们便订制直径0.6~3米的近10个不同尺寸的钻头,满足各种施工要求……

  2020年7月,第一台电建钻机驶出生产车间。相较于市面上的同类产品,该设备具有重量轻可整机运输、重心低爬坡能力强、山路通行能力强以及自带吊车等优点。当月18日,这台电建钻机在500千伏湘潭变电站配套线路工程“试水”。最终,施工用时比预计的开挖时间缩短了至少20天。

  推广机械化施工 提质效保安全

  2020年8月,湖南送变电公司“自己干”全过程机械化施工班组承担了浏阳—丛塘剖进惠科220千伏线路工程的基础施工任务。该工程是全过程机械化施工样板工程。基础施工中,“郭达明创新工作室”成员全程守在现场收集数据,研究施工方法,保障水田、流沙、花岗岩等不同土质基础成孔。

  同年12月,国家电网有限公司机械化施工典型施工方法现场观摩研讨会召开,将基础机械化施工的“湖南样板”推向全国。今年1月20日,国网湖南电力2021年首届机械化施工劳动竞赛落幕。复宁、农大、宁乡等线路工程利用10台电建钻机用时15天完成110基基础开挖、105基共7518立方米混凝土浇筑,实现了“深基坑不下人”的目标,为后续机械化施工推广作出示范。

  为了全面推进机械化施工,湖南送变电公司成立了以主要负责人为组长的机械化施工技术攻关小组,统筹机械化施工推广工作。2020年8月至今,该团队攻关了“山区地形输电线路机械化施工系列化研发及应用”等课题,研发了履带式运输车、压接一体化平台、抱杆自提升装置等成套机械化施工装备,形成了可推广实施的典型施工方式。

  目前,湖南送变电公司和合作厂家一起研发了轻型、中型、重型、超低净空4个系列5种型号电建钻机,均已获得中机科(北京)车辆检测工程研究院有限公司的型式实验报告。目前,电建钻机已在衡阳、宁乡等地推广运用。此后,电建钻机还将进场白鹤滩—江苏±800千伏特高压直流输电线路工程等特高压工程。

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