1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Средства механизации для строительства и эксплуатации ВЛ
Электрические сети (линии электропередачи и подстанции) сооружают строительно-монтажные организации по проектам, разрабатываемым специализированными институтами. Построенные объекты передают эксплуатирующим их предприятиям электрических сетей.
Основной организацией, осуществляющей строительство BЛ, является механизированная колонна (далее мехколонна), которую в зависимости от объема и характера работ комплектуют средствами механизации по соответственному перечню - табелю. Так, для комплектования наиболее распространенной типовой мехколонны, предназначенной для строительства ВЛ 35-750 кВ, институтом «Оргэнергострой» разработан «Табель оснащения мехколонны машинами, механизмами и транспортными средствами для сооружения ВЛ 35-750 кВ». В этом табеле указаны марки, типы и количество средств механизации, необходимых мехколонне из условий двухсменной работы в течение четырех летних, месяцев и односменной работы в остальное время года, для строительства ВЛ широкого набора различных конструкций, т.е. на железобетонных или металлических опорах, с применением проводов различных сечений, на разные напряжения от 35 и до 750 кВ включительно.
Общее число машин в мехколонне - более двухсот при среднем числе рабочих около 400 чел. Это показывает, что основной кадровый состав в мехколонне определяют механизаторы, работающие на самоходных машинах. Большая насыщенность средствами механизации обеспечивает возможность высокой механизации работ. Среди табельных машин указаны: 96 автомобилей (частично повышенной проходимости и оснащенные гидрокранами, лебедками), в том числе грузовые бортовые, седельные тягачи, самосвалы, специальные (ремонтные, заправочные, бригадные и др.); 36 прицепов-опоровозов, полуприцепов и роспусков (буксируемых тягачами на автомобильном ходу либо тракторами); 23 грузоподъемных автомобильных и тракторных крана; 27 подъемных вышек (для работ на высоте), сваебойных и буровых машин и экскаваторов; 60 других машин, включая передвижные электростанции, компрессоры, водомаслогрейки, сварочные и опрессовочные агрегаты, раскатчики проводов и др.
Кроме того, предусмотрены: 60 передвижных вагонов или прицепных автофургонов, оборудованных под общежития или квартиры, столовые, бани, красные уголки-радиоузлы, склады, инструментальные, конторы прорабов и др.; 16 подкатных тележек на автоходу для доставки передвижных вагонов; 32 автомобильные, а также стационарные и носимые радиостанции.
Мехколоннам, работающим в северных районах, число механизмов увеличивают на 20% и выделяют машины в северном исполнении. Соответственно увеличивается и число механизаторов. Дополнительно для случаев выполнения работ в грунтах с большим притоком грунтовых вод выделяют водоотливные установки; для разработки скальных грунтов - станки ударно- канатного бурения; при необходимости вырубки лесных просек - лесосечные и лесовозные машины на автомобильном и гусеничном ходу. При необходимости арендуют вертолеты, речные суда и другие транспортные средства.
Для мехколонн, сооружающих ВЛ 1150-1500 кВ, а также для организаций сельского электросетевого строительства, сооружающих ВЛ 0,4-35 кВ, также имеются соответствующие табели и нормативы по их оснащению машинами, механизмами, средствами малой механизации (в том числе механизированными инструментами) и другими ресурсами.
Для конкретных объектов количество средств механизации и транспорта уточняют проектом производства работ и проектом организации строительства, что позволяет сравнить нужный комплект с «Табелем» и своевременно принять меры к обеспечению всем необходимым.
Механизированные колонны обычно имеют свои базы в областных центрах и других городах, где располагаются: управление мехколонны (начальник, заместитель, главный инженер и несколько инженеров производственно-технического отдела, а также службы главного механика мехколонны, снабжения, бухгалтерия, мастерские и гараж), жилой фонд; здания социально-бытового назначения; склады. Рабочие, проживающие со своими семьями в месте постоянного базирования мехколонны, выезжают на трассы строительства ВЛ, где проживают во временных поселках, и возвращаются домой для отдыха, а также для прохождения обучения и повышения квалификации, для работы по подготовке строительства на полигонах и в мастерских, для участия в ремонте машин и др. Там же организуют садовые или дачные участки и подсобные хозяйства.
Наилучшим способом ведения работ на трассе является поточно-механизированный, при котором вдоль трассы осуществляют непрерывный «поток» последовательных строительно-монтажных операций (рис. 1). При современном уровне техники комплексно-механизированным способом выполняют следующие виды работ по ВЛ: земляные (рытье котлованов, засыпка, планировка); монтаж сборных фундаментов; сооружение монолитных фундаментов (под переходные, специальные опоры); погружение свай; установку опор; монтаж проводов; транспортирование конструкций и материалов на трассу, включая погрузочно-разгрузочные работы.
Кроме мехколонн, сооружающих линии электропередачи, в электросетевом строительстве работают мехколонны или строительно-монтажные управления: по строительству и монтажу подстанций и других зданий и сооружений, необходимых для эксплуатации и ремонта сетей; по сооружению линий связи, а также по другим видам специальных работ. Кроме того, действуют базы механизации, заводы металлических и железобетонных изделий, ремонтные и другие предприятия, входящие вместе с механизированными колоннами в более крупные организации.
На строительстве ВЛ мехколонна имеет несколько участков производителей работ, размещаемых на время строительства вблизи трассы ВЛ или на площадке строительства подстанции. На таких временных стоянках монтируют сборно-разборные здания, устанавливают передвижные жилые вагоны и необходимые службы по типовым схемам. Так, в схеме размещения притрассового поселка на 50 чел. предусмотрены: передвижные котельная и электростанция; сборно-разборные профилакторий для техники, установка обогрева двигателей, эстакада осмотра машин; закрытый склад и склад-навес; передвижные вагоны, оборудованные под АТС и радиоузел, магазин, склад, баню и прачечную, сушилку спецодежды, красный уголок, медпункт, душевую, жилые квартиры и др.
Рис. 1. Схема потока строительства ВЛ, механизированного с помощью самоходных машин:
а — расчистка просеки; б — вывозка и разгрузка опор на пикетах ВЛ; е — бурение котлованов; г — установка опор; д — монтаж проводов; е — готовая линия; стрелки показывают направление строительного потока по трассе
К участку прокладывают автодорогу. Организуют открытые стоянки автомобилей, гусеничных машин и ремонтируемой техники; полигон укрупнительной сборки опор, пункт заправки и хранения горюче-смазочных материалов, очистную сточных вод; спортплощадку.
Строительство ВЛ идет наиболее успешно тогда, когда работу и строительных и транспортных организаций ведут сообща, т.е. направляют на достижение конечной цели - ввод в эксплуатацию готового объекта. Однако в реальной действительности иногда участники строительства действуют разобщенно и не заинтересованы в общем народнохозяйственном эффекте. Так бывает, если транспортные организации выполняют лишь свой план перевозок по договорам и неохотно откликаются на неожиданно изменяющиеся заявки на перевозки при задержках и неувязках, возникающих при проектировании и снабжении (или при поставках с заводов) не по вине строителей. Поэтому нецелесообразно (по мнению автора) отрывать транспорт от линейных строительных организаций. Там, где транспорт входит в состав мехколонн, упрощается материально-техническое обеспечение, ускоряется и удешевляется строительство.
Эффективная технология перевозки грузов и такелажно-монтажных работ на строительстве ВЛ в значительной мере основывается на применении специальных машин, совмещенных с прицепными и навесными грузоподъемными устройствами, лебедками и другими механизмами вместо обычных грузоподъемных кранов. Это относится и к средствам механизации, используемым для выполнения ремонтно-эксплуатационных работ при эксплуатации ВЛ, но осуществляющие такие работы предприятия электрических сетей оснащаются и специализированными машинами, например универсальными машинами на базе автомобилей и тракторов, позволяющими выполнять весь комплекс работ по текущим и плановым ремонтам; автоцистернами с насосной установкой и телескопической вышкой для очистки (обмыва) изоляторов под напряжением без отключения линии; автовышками, имеющими изолирующие конструкции, позволяющими выполнять осмотры, замеры и ремонты под напряжением на опорах и проводах эксплуатируемых линий.
Самолеты и вертолеты, оборудованные аэросъемочными, инфракрасными, такелажными и другими устройствами, используют как при проектировании (для выбора трассы линии), так и при строительстве (для доставки людей и грузов) и эксплуатации (для наблюдения за состоянием действующих линий и обнаружения повреждений или мест с повышенной температурой).
Строительно-монтажных работ при эксплуатации выполняется сравнительно мало, поэтому дорогие строительно-монтажные серийные машины (опоровозы, установщики опор и другие мощные высокопроизводительные машины) загружены не полностью и часто оказываются нерентабельными. Поэтому в эксплуатационных организациях вместо таких машин применяют легкие и недорогие приспособления, временно навешиваемые на транспортные средства или размещаемые в прицепах, включая и ручные машины, позволяющие выполнить, например, ремонт или замену единичных опор значительно дешевле (хотя и с небольшим увеличением трудозатрат), чем при перегоне мощной специальной машины с удаленной базы механизации.
Универсальная ремонтная машина (рис. 2) снабжена рядом устройств, позволяющих механизировать ремонтные работы в сетях 0,4-20 кВ. Монтажная вышка позволяет поднимать на высоту до 10 м рабочего с инструментом (массой до 100 кг) для замены изоляторов, ремонта проводов и др. Для бурения котлованов под опоры имеется бурильная установка, а для извлечения из грунта дефектных приставок - гидродомкрат. С помощью грузоподъемной стрелы обеспечивают демонтаж негодных и монтаж новых опор. Расширенная кабина создает удобство быстрой перевозки ремонтной бригады.
Рис. 2. Специальная эксплуатационная ремонтная сетевая машина (МРС):
1 — стрела в транспортном положении (на ее концах: слева — грузоподъемная подвеска, справа — бур для устройства котлованов под опоры ВЛ); 2 — поворотная платформа с креслом машиниста и рычагами управления; 3 — прицеп; 4 — монтажная люлька; 5 — дополнительная кабина на 3 чел.
Машина может комплектоваться одноосным прицепом для доставки к месту работ дополнительных механизмов: передвижной электростанции для питания электроэнергией электроинструментов; насоса для водоотлива; сварочного генератора для сварочных работ и др.
Специальные машины (передвижные установки) для очистки изоляторов непрерывной струей воды, выполняющей обмыв без отключения линии (под напряжением), созданы как для BЛ напряжением 35-110 кВ (рис. 3), так и для ВЛ 220-500 кВ.
В первом случае обмывочную установку удалось скомпоновать на одном автомобильном шасси (ЗИЛ-131), на котором установлены: цистерна на 2,5 м воды; телескопическая вышка для подъема рабочего, рукава для воды и струенаправляющего аппарата на высоту до 9,5 м; насос для подачи воды под напором, достаточным для быстрой очистки загрязненных изоляторов; барабаны для размотки рукава и гибкого проводника заземляющего устройства; гидроприводная система; аутригеры и др.
Рис. 3. Передвижная установка УМ-110 для обмывки изоляторов на действующей ВЛ: 2 – подача воды (внизу ее — водяной насос); 3 — барабан с намотаным рукавом для воды;
Аналогичная установка для линий 220-500 кВ (УМ-500) размещена на двух машинах. На серийной автомобильной вышке ТВ-26Е, обеспечивающей подъем рабочего на высоту до 26 м, в кузове смонтированы два барабана для рукавов подачи воды и один - для заземляющего проводника, присоединяемого к заземлителю ближайшей к машине опоры BЛ. На рабочей площадке вышки установлены (аналогично машине для ВЛ 35-110 кВ) струенаправляющий аппарат и защитный экран. Управляет аппаратом с помощью двух рычагов рабочий, находящийся на рабочей площадке вышки (в «корзине»).
Вторая машина этой установки представляет собой дооборудованную серийную автоцистерну ЦР-7АПС (вместимостью 7 м3), на которой установлены насосный агрегат и барабан с заземляющим проводником, присоединяемый к тому же заземлителю, что и первая машина.
Время обмыва трех гирлянд изоляторов промежуточной опоры с помощью установки УМ-500 не превышает 30 мин. По сравнению со стоимостью долгого, трудоемкого и малопроизводительного процесса ручной очистки изоляторов, требующего отключения линии, экономический эффект определен в сумме 80 тыс. руб. в год. Оборудование, навешенное на автомобилях повышенной проходимости, можно после выполнения работ демонтировать и хранить до срока следующего обмыва, а автомобили использовать в этот период по своему прямому назначению.
Предприятия Минэнерго СССР, осуществляющие эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт электрических сетей, комплектуют автомобилями, специальными машинами и механизмами, тракторами и прицепами в соответствии с временными нормативами комплектации этими средствами механизации. Кроме того, иногда используют авиацию не только для доставки грузов и людей, но и для аэрофотосъемки, обеспечивающей возможность оперативного обнаружения слабых мест на ВЛ, например нагретых мест соединения проводов, пробитых изоляторов и др., а также проверки состояния элементов опор ВЛ и оценки многих факторов, могущих привести к разрушению ВЛ. Это предотвращает внеплановые отключения и дает экономический эффект по сравнению с обходами.
