摘 要：風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工程中如何進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組大型設(shè)備的拖拽上山，并保證設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩c高效是風(fēng)電機(jī)組安裝的首要任務(wù)。本技術(shù)措施通過(guò)車輛性能的嚴(yán)格選擇，針對(duì)風(fēng)電機(jī)組的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行精確滑移驗(yàn)算，精確計(jì)算牽引車的牽引力及牽引鋼絲繩的拉力，對(duì)牽引車、運(yùn)輸車、捆扎工具設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查等措施，保障各個(gè)環(huán)節(jié)的安全技術(shù)要求，從而達(dá)到安全高效的完成施工任務(wù)。該技術(shù)措施安全、高效、可控性強(qiáng)，特別適合應(yīng)用于山地風(fēng)電設(shè)備運(yùn)輸上山，不但能有效的保障人身、設(shè)備的安全，提升企業(yè)的安全形象，還大大提高了風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)輸效率，創(chuàng)造了可觀的安全經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸 滑移驗(yàn)算 拖拽 體積重量大 捆綁

引言：隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展擴(kuò)大，原本環(huán)境好、地形好的風(fēng)電場(chǎng)已經(jīng)基本建設(shè)完畢。再建風(fēng)電場(chǎng)勢(shì)必要向海洋、山地的縱深處尋求目標(biāo)，這樣也給風(fēng)電場(chǎng)的施工建設(shè)帶來(lái)了更多的艱難險(xiǎn)阻。風(fēng)電機(jī)組的更新?lián)Q代很快，風(fēng)電事業(yè)已經(jīng)朝著大功率的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行開(kāi)發(fā)研制、安裝試驗(yàn)。風(fēng)電機(jī)組的功率越大，設(shè)備的體積越大、重量越大，對(duì)風(fēng)力資源的要求越高。風(fēng)力資源好的地方有遠(yuǎn)海和高山，這樣對(duì)于風(fēng)電機(jī)組設(shè)備的運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)、上山都提出了很高的要求。

一、風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)道路概況

遼寧北票西山風(fēng)電場(chǎng)地形屬于低山丘陵地帶，地形起伏較大，整個(gè)場(chǎng)區(qū)平均海拔高程介于224～504m，地表植被發(fā)育多為草地，部分為林地。風(fēng)機(jī)機(jī)位絕大多數(shù)位于山頂或山脊，少部分位于山前斜坡地段。風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)施工道路受地形限制較大，場(chǎng)內(nèi)道路多彎，部分道路坡度大于16%。

二、對(duì)運(yùn)輸車輛的選擇

1、要求有資質(zhì)的運(yùn)輸單位承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)，并且對(duì)車輛及駕駛員的相關(guān)證件、手續(xù)等進(jìn)行核實(shí)，確保合法合規(guī)。然后根據(jù)設(shè)備的參數(shù)選擇運(yùn)輸車輛的性能參數(shù)，確保車輛不超載、牽引力滿足載荷要求、車板寬度、底盤高度等符合要求。

2、運(yùn)輸車輛到場(chǎng)后，對(duì)運(yùn)輸車輛的起運(yùn)上山前狀態(tài)進(jìn)行全面的檢查，按照《起運(yùn)前檢查表》對(duì)車輛逐項(xiàng)進(jìn)行檢查，包括車輛的輪胎、制動(dòng)、水油、綁扎是否完好等等；對(duì)駕駛員的駕駛證、行車證、保險(xiǎn)等進(jìn)行復(fù)查，確保人證相符，還要對(duì)駕駛員進(jìn)行入場(chǎng)安全教育，交待安全注意事項(xiàng)、行車道路狀況、當(dāng)?shù)孛耧L(fēng)民俗等。全方位進(jìn)行安全隱患的排查，消除物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為。

三、風(fēng)機(jī)設(shè)備參數(shù)1、葉片長(zhǎng)度52.5米，重量11.81噸；下段塔筒長(zhǎng)度22.17米，重量91.1噸；中段塔筒長(zhǎng)度27.86米，重量68.9噸；上段塔筒長(zhǎng)度27.49米，重量44.56噸；機(jī)艙重量30噸；發(fā)電機(jī)重量54.814噸。

四、運(yùn)輸安全技術(shù)措施

1、設(shè)備緊固與驗(yàn)算

（1）設(shè)備緊固方法

塔筒裝車時(shí)，將塔筒大直徑端朝前放在車頭處，并緊貼車板放置。塔筒采用4道5t倒鏈與車板圍捆在一起，且前后分別用1個(gè)10t倒鏈（F）通過(guò)塔筒兩端的法蘭孔采用可靠方式將塔筒與車板連接在一起，塔筒與車板之間采用內(nèi)襯輸送帶的鋼制“馬鞍座”支撐，“馬鞍座”采用20號(hào)槽鋼按照塔筒外形尺寸制作，支架圓弧總長(zhǎng)度不小于所放位置塔筒弧長(zhǎng)的1/4，“馬鞍座”與車板采用螺栓連接，圓弧內(nèi)采用傳送皮帶隔墊。

（2）塔筒抗前、后滑移驗(yàn)算

根據(jù)塔筒參數(shù)，選擇最具代表性對(duì)GW2500kw系列機(jī)組的下段塔筒作為驗(yàn)算對(duì)象。由于“馬鞍座”內(nèi)襯皮帶是固定在其內(nèi)表面的，因此只需計(jì)算塔筒與皮帶之間的摩擦力即可。通過(guò)《常用物體滑動(dòng)摩擦系數(shù)表》可查得塔筒表面與“馬鞍座”內(nèi)襯皮帶間的摩擦系數(shù)為0.3～0.5，本次計(jì)算中取 。

根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)道路測(cè)量情況可知，塔筒運(yùn)輸?shù)缆纷畲罂v坡為27%（約15°），運(yùn)輸塔筒車輛在上坡?tīng)顟B(tài)下受力情況如下圖所示。設(shè)重力加速度 ，設(shè)塔筒所受重力為G 912KN。

則，塔筒下滑分力： ；

塔筒自身摩擦力： ；

倒鏈圍捆附加摩擦力： ；

前后倒鏈拉力： 。

由上述計(jì)算可知，塔筒抗下滑合力與其下滑分力關(guān)系為：

安全系數(shù)=523.7/235.9≈2.2>1.2

綜上所述，在未考慮倒鏈對(duì)塔筒圍捆產(chǎn)生的摩擦力和前、后拉力時(shí)，塔筒自身重力分力產(chǎn)生的摩擦力已大于其重力的下滑分力，因此增加圍捆、前后拉拽、設(shè)置防滑擋塊等措施后進(jìn)一步提高了塔筒抗滑移的能力，加固安全、可靠（安全系數(shù)≥1.2），同時(shí)根據(jù)牽引半掛車車板結(jié)構(gòu)，塔筒裝載時(shí)車板靠車頭側(cè)設(shè)計(jì)有直角錯(cuò)臺(tái)，而塔筒的一段與錯(cuò)臺(tái)緊靠，即下坡時(shí)塔筒緊貼錯(cuò)臺(tái)不會(huì)發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，滿足塔筒運(yùn)輸要求。

（3）抗左、右滑移驗(yàn)算

根據(jù)道路設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)情況，道路最大橫坡僅為5%，由于道路橫坡遠(yuǎn)小于道路縱坡，同時(shí)“馬鞍座”對(duì)塔筒產(chǎn)生剛性約束力，因此塔筒抗左、右滑移性能遠(yuǎn)高于抗前、后滑移性能，因此根據(jù)前、后抗滑移計(jì)算可直接得出結(jié)論，即該加固方案抗左、右滑移性能滿足運(yùn)輸要求。

2、設(shè)備運(yùn)輸

對(duì)于坡度大于16%的道路，設(shè)備運(yùn)輸采用一臺(tái)裝載機(jī)輔助牽引、運(yùn)輸車輛增加配重的方法。

（1）運(yùn)輸設(shè)備參數(shù)表 運(yùn)輸車輛為北奔ND4253B34J型號(hào)，牽引力480kN，裝載機(jī)為ZL50型，156kN。

（2）牽引鋼繩配置

參照起重鋼絲繩選配原則（安全系數(shù) ），按照鋼絲繩直徑選用經(jīng)驗(yàn)公式 求得鋼絲繩直徑，再通過(guò)《重要用途鋼絲繩》（GB8918-2006）力學(xué)性能表選著合適類別的鋼絲繩。式中：

。

已知裝載機(jī)最大牽引力為156kN，則

1臺(tái)裝載機(jī)輔助牽引時(shí)，則牽引鋼繩所受最大拉力為156kN，鋼繩直徑d為；

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查對(duì)《重要用途鋼絲繩》（GB8918-2006）力學(xué)性能表，并結(jié)合類似工程施工經(jīng)驗(yàn)選用6×37+1型、直徑d=40mm、公稱抗拉強(qiáng)度1570MPa的纖維芯鋼絲繩（最小破斷拉力829kN）作為卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩，安全系數(shù)K>5，滿足工程實(shí)際需要。

因此，采用1臺(tái)裝載機(jī)牽引時(shí)，牽引繩采用1根直徑40mm的鋼絲繩，長(zhǎng)度為3m。

（3）牽引力驗(yàn)算

由于運(yùn)輸車輛載重爬坡和下坡是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，要進(jìn)行全方位模擬分析難度較大，因此本著安全可靠、保證余量的原則，我們對(duì)運(yùn)輸車輛在坡道上的行駛情況進(jìn)行簡(jiǎn)化分析。

假設(shè)運(yùn)輸車輛在風(fēng)場(chǎng)平路和坡道路面狀況一致，且勻速行駛，將牽引半掛車和其所載貨物視為一個(gè)整體。因此，1臺(tái)裝載機(jī)制動(dòng)力（F）與載重車的制動(dòng)力（F2）之和應(yīng)大于載重車總重力的坡面分力（F1）。1臺(tái)裝載機(jī)制動(dòng)力（F）與載重車（F2）制動(dòng)力取動(dòng)載系數(shù)0.6。建立如下圖所示受力分析模型，則一臺(tái)裝載機(jī)制動(dòng)力為F，載重車輛所受總重力沿坡面方向的分力為F1，載重汽車制動(dòng)力為F2，坡度仰角為α，載重車輛總重力為mg（m為運(yùn)輸車輛自身質(zhì)量和貨物質(zhì)量之和），可得牽引力計(jì)算公式為：

制動(dòng)力之和為F+F2=156X0.6+480X0.6=381.6 kN

運(yùn)輸車輛自身質(zhì)量和貨物質(zhì)量之和為（30+59）X10XSin14°=890X0.24=213.6 kN

381.6 kN﹥213.6 kN，滿足實(shí)際需要。

3、安全預(yù)防措施

（1）運(yùn)輸車輛上山前，由運(yùn)輸隊(duì)、施工單位、監(jiān)理組成的檢查組對(duì)運(yùn)輸車輛及設(shè)備捆綁加固情況進(jìn)行檢查，并帶領(lǐng)司機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)道路進(jìn)行查看，同時(shí)進(jìn)行工程車輛安全技術(shù)交底。告知其安全注意事項(xiàng)；

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立安全標(biāo)志。危險(xiǎn)地區(qū)必須懸掛“危險(xiǎn)”或“禁止通行”、“嚴(yán)禁煙火”等標(biāo)志，施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置大幅安全標(biāo)語(yǔ)；

（3）設(shè)備起運(yùn)前，指揮人員、輔助人員以及牽引車頭、裝載機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、三角木、鋼絲繩等輔助設(shè)備、機(jī)具等應(yīng)按要求準(zhǔn)備到位，并確認(rèn)對(duì)講機(jī)信號(hào)良好。

（4）設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中，最高車速不超過(guò)15km/h，并盡量保持勻速行駛；駕駛、指揮人員時(shí)刻注意路況，預(yù)判潛在危險(xiǎn)并及時(shí)消除。

（5）運(yùn)輸過(guò)程中采取交通管制措施，運(yùn)輸路線區(qū)域內(nèi)所有車輛必須聽(tīng)從交通指揮人員的統(tǒng)一指揮，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)車輛在運(yùn)輸區(qū)域內(nèi)行駛。司機(jī)要及時(shí)判斷風(fēng)險(xiǎn)，盡量保持勻速行駛，避免緊急制動(dòng)和急轉(zhuǎn)彎，通過(guò)岔道口或不平道路時(shí)，必須減速慢行，下坡時(shí)嚴(yán)禁空檔滑車，倒車時(shí)必須有人監(jiān)護(hù)。

（6）運(yùn)輸車輛上山起運(yùn)前，在其輪胎后配置安裝防后退擋塊，以避免因牽引車輛打滑產(chǎn)生的后退。

五、取得的效果

山地風(fēng)電設(shè)備拖拽上山安全技術(shù)措施成功應(yīng)用于遼寧北票西山風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)輸中，順利將25套風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)輸至機(jī)位平臺(tái)。該措施為整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的施工提供了良好的安全施工環(huán)境，避免了設(shè)備的二次倒運(yùn)，有效降低了運(yùn)輸成本。未發(fā)生設(shè)備損傷，磕碰及運(yùn)輸安全事故，有效保障了風(fēng)機(jī)吊裝工作的順利開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

{1}《遼寧北票西山風(fēng)電場(chǎng)（49.5MW）項(xiàng)目風(fēng)機(jī)塔筒吊裝工程施工組織設(shè)計(jì)》，2016年；

{2}《SH/T 3557-2015 石油化工大型設(shè)備運(yùn)輸施工規(guī)范 》

作者簡(jiǎn)介：

郝洪峰：性別：男；出生于1976年；工作單位：中國(guó)電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司；職稱：經(jīng)濟(jì)師、工程師