输电线路工程索道运输方式费用探讨

肖 宇

(西南电力设计院有限公司，四川 成都 610021)

1 概述

随着我国经济的飞速发展，电网工程投资力度的加大、电压等级的升高、大量输变电工程的开工建设，越来越多的地区建起了输电线路。与此同时，随着国家对环境保护的重视以及人们环保意识的增强，输电线路工程走廊的选择越来越困难，先期建设的工程占用了相对较好的电力走廊，后期建设线路的环境更加恶劣、地形更加严峻、地势更加陡峭。在地形地势复杂的山区和人力畜力难以到达的地区，越来越多地采用索道运输技术。索道架设灵活方便，在输电线路施工中可以运输大量的物料。

2 索道运输方案

输电线路工程索道按运输形式可分为往复式索道和循环式索道，按承载索的数量可分为单索索道和多索索道，按中间支架的数量可分为单跨索道和多跨索道。归纳起来，索道的运输方案主要有单跨单索循环式索道、多跨单索循环式索道、单跨多索循环式索道、多跨多索循环式索道、单跨单索往复式索道、单跨多索往复式索道、缆式吊车索道等七种。通过对实际工程中索道运输方式的分析，目前输电线路工程常用的索道方式是单索循环式和单索往复式。

往复式索道即在索道牵引索上施加往复动力，使货物在承载索上进退；循环式索道是用料斗连续运输物料到塔位，料斗又连续返回到上料点的索道。单索循环式索道由承载索、返空索、牵引索、支架及驱动装置等部分组成，单索往复式索道除没有返空索外，其余组成部分与循环式索道相同，这类索道的共同特点是最大运输重量不超过2 t，本文采用现行的电力建设工程计算规定和定额，从造价角度对这两种索道形式进行分析比较，为索道形式的选择提出建议。

3 索道费用

索道费用包括索道架设费、索道运输费以及索道架设赔偿费用，因索道架设赔偿费用受外部条件的影响，在分析中考虑循环式索道和往复式索道的赔偿费用相同，本文仅对索道架设和运输费用进行比较。索道费用中包含了架设、运输的建筑安装工程费用、人材机调整费用等。据统计，输电线路工程中，除导地线材料外(导地线材料不考虑索道运输)，运输量较大的材料是铁塔材料和混凝土材料，达到了总运输量的90%以上。为便于分析，本文选取这两种材料进行计算，其他材料忽略不计。索道的支架系统要求稳定、牢固、便于搭设，材质因地制宜可选择树木搭设木支架，但为了标准化和减少对周围树木的破坏，一般采用钢结构的定型支架。

3.1 索道架设费用

输电线路施工中，索道的架设包括：索道用设施(索道机具、绳索、支架等)的运输，索道用设施的安装等。经过计算，索道的架设费用见下表，表中的高差指索道上料点、下料点之间的垂直投影距离。支架数量按高差300 m计算2个支架，每增加300 m增加1个支架。

表1 往复式索道架设费用 (单位：元)

表2 循环式索道架设费用 (单位：元)

从表1、表2格可以看出，在相同的地形和高差(钢支架数量)条件下，循环式索道的架设费用比往复式索道要高，约为1.2倍，主要是循环式索道有返空索等，索道用设施的运输重量较往复式索道要大，索道安装的难度较大，以致循环式索道的设施运输费用和安装费用均比往复式索道要高。

3.2 索道运输费用

运输费用中包括了材料的装卸费用和运输费用两部分，下列表格中的步距增加是指索道运距每增加或减少0.2 km时，运输费用的增加或减少值，其他运距下的费用可根据插值法或步距增加(减少)值计算得到。表中的索道运距指上料点与下料点之间的水平投影距离。

3.2.1 铁塔材料运输费用

铁塔材料(重量1 t)在不同地形情况下的装卸及运输费用如下。

表3 往复式索道铁塔(1 t)装卸及运输费用 (单位：元)

表4 循环式索道铁塔(1 t)装卸及运输费用 (单位：元)

从表3、表4可知，往复式索道铁塔材料的装卸及运输费用比循环式索道要高。

3.2.2 混凝土材料运输费用

人们喜欢引用约翰·肯尼迪的那席开启阿波罗时代的演讲：“我们选择登月。”他们如此说道，感觉登月是重要的事。假如他们感觉要说更多话，他们会引用更多肯尼迪的原话：“我们选择在这十年间登上月球并实现更多梦想，并非它们轻而易举，而是因为它们困难重重。”有时候，他们仅仅说道：“太空困难重重。”通常，这是充当各种延误和事故的托词。

混凝土材料(重量1 t)在不同地形情况下的装卸及运输费用如下。

表5 往复式索道混凝土(1 t)装卸及运输费用 (单位：元)

表6 循环式索道混凝土(1 t)装卸及运输费用(单位：元)

从表5、表6可知，往复式索道混凝土材料的装卸及运输费用比循环式索道要高。

3.2.3 索道运输费用比较

(1)索道运输费用比较

取索道运输距离为1.0 km时，即运输量为1 t·km的运输费用(不包括装卸费用)进行比较，其他运距下的费用比例关系与1.0 km时相同。

表7 索道运输费用比较(往复式/循环式)

从表7可以得出，在相同的地形条件下，往复式索道的铁塔材料运输费用和混凝土材料运输费用分别是循环式索道的1.27倍和1.20倍左右。

(2)索道运输装卸费用比较

取材料重量为1 t的装卸费用进行比较。

表8 索道运输装卸费用比较

从表8可以得出，往复式索道塔材和混凝土的装卸费用分别是循环式索道的1.25倍和1.23倍左右。

4 索道形式的选择

根据上节的分析结果，循环式索道的架设费用高于往复式索道，但其运输费用低于往复式索道，因此，两种索道形式的费用有一个临界值。当运输量小于该临界值时，运输费用较高的往复式索道费用较省；当运输量等于该临界值时，两种索道的费用相当；当运输量大于该临界值时，运输费用较低的循环式索道费用较省。

两种索道形式的临界运输重量见下表。临界运输重量以铁塔的重量(t)体现，混凝土的工程量(m3)一般为铁塔重量(t)的1～2倍，本文按铁塔重量(t)的1.0倍、1.5倍和2.0倍计算。

表9 两种索道形式的运输量临界值 (塔材重量：t)

续表9

从表9可以得出如下结论。

(1)地形对运输临界值的影响。在上表同一行中，即高差、索道运距、砼/塔材比值相同时，随着地形由平地变为峻岭，临界值逐渐增大，峻岭时临界值有所降低，但总体趋势是逐渐增大的，这是因为，两种索道的架设费用在地形变化时，差距加大，大于运输费用的差值，故需要增加运输量来抵消架设费用的差值。以序号1所在行为例，得出曲线如下。

图1 地形对运输临界值的影响

(2)高差(钢支架数量)对运输临界值的影响。即索道运距、砼/塔材比值、地形相同时，随着高差(钢支架数量)的增加，临界值逐渐增大，这是因为，两种索道的架设费用在钢支架数量增加时，差距加大，大于运输费用的差值，故需要增加运输量来抵消架设费用的差值。以序号1、10、19、28所在行为例，得出曲线如下。

图2 钢支架数量对运输临界值的影响

(3)索道运距对运输临界值的影响。即高差、砼/塔材比值、地形相同时，随着索道运距的增加，临界值逐渐减小，这是因为，两种索道的架设费用在高差、地形相同时，差距相同，而随着索道运距的增加，运输费用增加了，运输费用的差距增大了，故需要减少运输量来降低运输费用的差值。以序号22、23、24所在行为例，得出曲线如下。

图3 索道运距对运输临界值的影响

(4)砼/塔材比值对运输临界值的影响。即高差、索道运距、地形相同时，随着砼/塔材比值的增加，临界值逐渐减小，这是因为，两种索道的架设费用在高差、地形相同时，差距相同，而随着混凝土量的增加，运输费用增加了，运输费用的差距增大了，故需要减少运输量来降低运输费用的差值。以序号12、15、18所在行为例，得出曲线如下。

图4 砼/塔材比值对运输临界值的影响

(5)其他参数下的运输量临界值，可通过各自序列的趋势线得到，即可通过上表得到更多在不同的高差、索道运距、砼/塔材比值情况下，不同地形下的运输量临界值。

5 结论

本文从造价角度对目前输电线路工程中常用的索道方式做了分析比较。循环式索道的架设费用高于往复式索道，但其运输费用要低于往复式索道，鉴于此，本文得到了两种索道费用的运输临界值，分析了地形、高差、索道运距、砼/塔材比值等变化对运输临界值的影响趋势。当运输量小于该临界值时，运输费用较高的往复式索道费用较省；当运输量等于该临界值时，两种索道的费用相当；当运输量大于该临界值时，运输费用较低的循环式索道费用较省。

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