射绳枪在送电线路跨越黄河施工中的应用

石转全 段维华

摘要：送电线路多位于高山大岭，施工环境恶劣，经常跨越各种障碍物，施工难度大，在景泰330kV送电线路工程施工中，由于在景泰县五佛乡处跨越黄河，鉴于跨越处周边无游艇、船只等渡河设施可用，氦气飞艇和动力伞因河道中风力大且风向紊乱，不利于飞行物低空飞越，遂考虑使用射绳枪进行跨越黄河的施工方法。

关键词：射绳枪跨越黄河

中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：

1. 引言

景泰330kV送电线路工程在93#～94#档内跨越黄河，跨越档档距为782m，黄河河面宽约130m，河面与93#铁塔导线挂点的垂直高差约为184m、与94#铁塔导线挂点的垂直高差约为208m。跨越位置河面相对较窄，施工时正值丰水期，水流较急。上游及跨越所在地均为水土流失非常严重的地区，河水浑浊、透明度很差，河床沉淀的石块、淤泥、杂物多。由于跨越处上、下游附近无渡口，方圆100㎞范围内无游艇或动力船只，给跨越黄河施工带来了困难。另外，景泰处于腾格里沙漠边缘，风力资源丰富，据景泰县气象局统计，一年中在4.0m/s以上风速的时间可达到7160小时以上，而河道中风力将更大且风向紊乱，不利于氦气飞艇和动力伞低空飞越。

2. 射绳枪参数

本工程使用的射绳枪为江苏泰州市开发区华丰防护用品厂生产的射绳枪，其包括抛绳枪1只、抛绳火箭4枚、引绳4盒（Φ4.0㎜×270m）及其它附件，其主要性能见下表：

租赁游艇或船只将Φ10.0㎜的迪尼麻绳展放到河对岸，再利用Φ10.0㎜的迪尼麻绳将Φ16.0㎜的导引钢绳牵引到河对岸的塔位上的施工方案，施工流程见图3-1。

跨越处上游及跨越所在地均为水土流失非常严重的地区，河水浑浊、透明度很差，河床沉淀的石块、淤泥、杂物多，河道内暗礁和凸起不明朗。况且跨越处上、下游附近无渡口，方圆100㎞范围内无游艇或动力船只，故此方案不优先选用。

3.1.1.2 飞艇或动力伞施工方案

租赁氦气飞艇或动力伞低空飞行将Φ3.5㎜的迪尼麻绳展放到河对岸，再利用Φ10.0㎜的迪尼麻绳将Φ16.0㎜的导引钢绳牵引到河对岸的塔位上的施工方案。由“节1引言”可知，景泰县4m/s风速（3级风为3.4m/s～5.4m/s）以上风力的时间达到7160小时，按照每天24小时不停的刮风，达到了298天，而实际为间断刮风，几乎每天都有风，况且河道中自身就有顺河道的风且方向紊乱，而飞艇或动力伞适合3级以下风力等级使用，故此方案不可行。

3.1.2 射绳枪施工方案

鉴于射绳枪的性能及用途能够满足跨越黄河施工的要求，决定采取射绳枪将Φ4.0㎜高强度尼龙绳射到河对岸、再利用尼龙绳牵引Φ10.0㎜的迪尼麻绳后用迪尼麻绳将Φ16.0㎜的导引绳牵引到河对岸的塔位的施工方案。流程图见图3-2。

3.2 射绳枪施工方案可行性研究

根据施工方案，使用射绳枪前必须将射绳枪的射程是否足够、射绳火箭所带引绳（Φ4㎜高强度尼龙绳）破断拉力是否能够满足牵引迪尼麻绳、使用中是否有安全隐患等问题进行研讨。

3.2.1 射程要求

黄河河岸宽为210m，河面宽为130m，河面大号侧有约10m的河岸，上面为坡度约75°的陡坡，河面小号侧有约70m的缓坡河岸，上面为悬崖，因此，选择在小号侧河岸的缓坡上进行抛绳火箭的发射，此时到河对岸所要求的最小水平距离为130m，远远小于抛绳火箭的射程230m，故能够满足要求。

3.2.2 牵引迪尼麻绳的牵引力计算

由于专用尼龙引绳牵引迪尼麻绳通过河面采用人工展放迪尼麻绳和人工牵引，故在计算专用尼龙引绳的牵引力时控制张力按照50㎏计算，Φ10的迪尼麻绳单位重量为0.77N/m；另外，河岸两边基本是水平的，故河两边的高差可以近似为0m。

根据悬链线法的计算公式：

其中：TT为迪尼麻绳在控制处的轴向张力，单位为N；

T为专用尼龙引绳的牵引力，单位为N；

m为迪尼麻绳的根数；

w为迪尼麻绳的单位长度自重力，单位为N/m；

h为控制点与牵引点的高差，单位为m。

即T=1×（50×10＋0.77×0）＝500N＝50㎏＜200㎏，故专用尼龙绳的抗拉强度满足施工要求。

3.2.3 存在的不可行因素及对策

3.2.3.1 射绳枪不能使用：此种情况发生的概率非常小，况且每套射绳枪中有4发抛绳火箭，故此状况可以排除；

3.2.3.2 抛绳火箭爆炸：本射绳枪是申请过专利并经过了厂家的试验，而且抛绳火箭构造是直径为Φ30㎜圆筒、顶部密闭、底部为喷口，因此爆炸发生的可能性可以排除；

3.2.3.3 抛绳强度不足断裂：抛绳的破断拉力是200㎏，而根据计算，在使用过程中的使用拉力为50㎏，也即有4倍的安全系数，故抛绳拉断的可能也非常小，可以排除；

3.2.3.4 抛绳火箭射程不足：这种情况有①抛绳火箭力量不足，②绳子未理顺造成缠绕后致使抛绳火箭射程达不到要求，③发射角度过低或过高三种原因造成射程不足，对于第①种情况，可使用备用的3个抛绳火箭进行试验，按照厂家提供说明书，抛绳火箭的最小射程在230m以上，而本次使用的水平距离为150m，有1.5倍的能量储备；对于第②种情况，将绳子重新整理摆顺后使用备用抛绳火箭重新发射；对于第③种情况，要求发射人员将发射角度调整到45°左右的最佳状态进行发射，可保证其射程满足施工要求。

3.3 可行性结论

经过3.2节中的分析，射绳枪的抛绳火箭的射程、抛绳强度及人员操作安全、可靠型等方面均能够满足施工需要，因此使用射绳枪进行黄河跨越的施工是可行的。

4. 综合效果

4.1 实际应用效果

在实际施工中，在河岸的小号侧距离河边约10m的位置，由操作人员将引绳连接到抛绳火箭，发射器斜向上45°向河对岸的山坡上进行发射，抛绳火箭带着引绳落到了对面半山坡上（其水平距离约为160m、高约45m的位置），完全满足了本次发射的要求。实际使用效果见图4-1。

4.2 经济效益

根据第3节中的施工流程图的比较，射绳枪施工方案和传统的施工方案的主要差别在导引迪尼麻绳的展放，因此此处主要比较导引迪尼麻绳的展放成本。

在使用传统施工方案时，需要租赁船只或快艇，需要发生租赁费用和途中运输费用（行驶费用）及其它意外费用，根据对当地的市场行情的了解，租赁费用约为1000元/天、途中运输费用约为2000元/单趟、其它意外费用准备金为1000元，从租赁的船只开始出发算起至施工结束回到原地最少约需要3天，由此估算使用租赁船只的方案施工费用需要共计约1000×3+2000×2+1000=8000元。

使用射绳枪施工方案时，需要购置一套射绳枪设备，无其它费用，根据此次施工方案，本次只需要1只抛绳火箭（1套中有4只抛绳火箭），每套射绳枪的价格为7000元，换算至本方案的施工费用约为1750元。

另外，由于施工配合人员数量基本一致，故其费用未计入施工方案的比较中。因此按照射绳枪方案施工可节约费用6250元，经济效益远高于传统的施工方案。

4.3 安全风险

表4-1安全风险分析表

由上表分析可知，传统施工方案的安全风险程度远高于射绳枪施工方案，因此，采用射绳枪施工方案提高了安全保障，降低了安全风险。

4.4 进度控制

表4-2进度控制分析表

其它 在出现运输不到位、施工中搁浅、撞暗礁等问题时会严重影响施工进度安排 在出现不能击发、发射失败后可以换1发抛绳火箭继续施工，影响小

5. 结语

根据以上的综合条件分析论证和实际应用效果来看，射绳枪在跨越施工中起到了非常好的效果，在提高进度的前提下即节约了成本、又降低了安全风险，同时减少了工作量，提高了施工进度，取得了圆满的成功。

由于抛绳火箭使用火箭推进原理，具有发射简单、发射后不管、推力大、射程远、时间短、效率高、人员少、安全的优点，同时还具有易贮存、易携带、费用低、易操作（不需要培训专门操作人员）、保质期长的特性，在送电线路工程的施工中可以推广进行经济林地、蔬菜大棚、悬崖峭壁等不便于直接展放导引绳的或施工损坏赔偿数额较大的障碍物的跨越施工，并在施工中积累经验，使射绳枪能够广泛在送电线路工程施工中充分发挥作用。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。