【word】 淺議風電場道路設計優(yōu)化

1、淺議風電場道路設計優(yōu)化淺議風電場道路設計優(yōu)化王晴勤張世浪wangqingqinzhangshilang摘要:風電場施工運輸?shù)缆仿烦涕L,施工難度大,但同時其建設的經(jīng)濟性的對于風電場十分重要.如何在滿足運輸安全的情況下,充分考慮其經(jīng)濟性,成為風電場道路設計的重點.本文從風機自身尺寸,吊裝設備要求以及道路設計規(guī)范三個方面的理論分析和總結實際工程經(jīng)驗,探討風電場施.x-lg輸?shù)缆吩O計中主要參數(shù)的確定,希望能對風電場道路建設提供一定參考價值.關鍵詞:風電場道路設計技術參數(shù)一,概要在風電場的建設中,其施工檢修道路對風場的選擇與建設的經(jīng)濟性起著舉足輕重的作用.且風電場內部道路兼具滿足運輸需要的企業(yè)性和方便群

2、眾使用的社會性的雙重特點,長度長,道路等級低特點,如何在滿足使用要求的前提下,降低造價,并兼具部分社會性道路的性質,對于風電場的建設至關重要.本文從風機本身的尺寸,設備運輸車輛以及相關道路設計規(guī)范三個方面對于風電場施工運輸?shù)缆返囊?并考慮風電場建設的經(jīng)濟性,探討道路設計相關參數(shù)的優(yōu)化,為風電場施工運輸?shù)缆返脑O計提供一定的支撐及依據(jù).二,風機對道路的技術要求1.風機尺寸及對道路的要求(1)風機尺寸與道路設計相關的風機尺寸主要涉及風機的塔筒以及風圖2-1風機部件運輸中轉彎機的葉片兩部分.風機最重的部分為塔筒,大型風機單段塔筒的重量可達60t以上,對于道路等級以及運輸車輛要求較高.塔筒重心分散靠后

3、,可運輸用的平板拖車的驅動靠前,上坡時,塔筒的重心后傾,塔筒的重量不能給驅動輪以有效的壓力,拖車不能產(chǎn)生足夠的牽引力,爬坡十分艱難.風機最長的部分為葉片,大型風機葉片的長度可達45m甚至更長,對于道路的轉彎半徑以及縱向坡度要求都較為苛刻(圖1).因此,不同型號,不同尺寸的風機對于道路設計中的各種參數(shù)的要求不同,對于運輸設備的要求也不同,因此獲取風機類型,尺寸對于施工檢修道路的設計非常重要.對于道路設計的要求,主要考慮設備最長和最重的要求,即風機最終的部分塔筒以及最長的部分葉片作為參照,因此將不同風機的葉片及塔筒的尺寸比較(表1).(2)對道路的技術要求不同風機廠家,同一廠家不同類型的風機對于施

4、工運輸?shù)缆返囊蠖加胁町?對于同一道路技術指標如轉彎半徑,道路寬度的要求存在一定差異的同時,個別風機對于施工運輸?shù)缆愤€存在更為詳細的特殊要求,因此進行風電場道路設計時需針對不同類型的風機做符合要求的道路設計,具體對比見(表2).2.規(guī)程規(guī)范的相關要求施工運輸?shù)缆烽L度長,占地大,一般采用租地的方式,由企業(yè)與當?shù)卣餐ㄔO.風電場的道路為滿足項目本身經(jīng)濟性的需要,道路的設計對規(guī)范有一定的突破.但由于其共有的性質,在滿足工程運輸要求的同時,在條件許可的時,還需滿足社會使用的需求,使得普通車輛使用方便,安全.風電場施工檢修道路一般按四級廠礦道路標準設計,根據(jù)廠礦道路設計規(guī)范要求,四級廠礦道路分為平原

5、微丘和山嶺重丘兩類,其技術參數(shù)要求(表3).路面寬度:四級場外道路,在工程艱巨或交通量較小的路段,路基寬度可采用4.5m,但應在適當?shù)拈g隔距離內設置錯車道.輔助道路應根據(jù)需要設置錯車道.錯車道宜設在縱坡不大于4%的路段.任意相鄰的兩個錨車道間應能互相通視,其間距不宜大于300m.94表1風機主要尺寸風機類型葉片尺寸(長x寬x高)塔筒重量vestasl瓦級風機最長約44m約76txe822000長度約40m約56txe9320o045300x3583x2205mm約63t國電聯(lián)合動力42x1.9x3.2m約64t明feiscd3.0mw48500x3823x2710mm約62t明陽(my1.5s

6、/se)最長約40.25m約61t表2不同風機對道路運輸?shù)囊箫L機vestas國電聯(lián)明陽兆瓦級)(e822oo0xe9320o0scd3.omw類型合動力風機(my1.5s/se)51ti5m(通直道:路面(使用行起重機9m或6m加履帶需大于10m一個壓實5m.寬度或5m加肩:路肩寬5m(5m)吊需一個壓實彎道:度lm11m)肩)15m橫坡2.2.2.暫無暫無縱坡8%8%1o%6%6%轉彎50m半徑50453550(40m)凈空高度6.6m5m5m5m6m(5m)路外凈空6m6m6m6m6m要求表3廠外道路主要技術指標四級廠礦道路道路等級輔助平原微丘山嶺重丘行車速度(km/h)402015路面

7、寬度3.5(6.0)3.5(3.0)路基寬度6.5(7.0)4.5極限最小圓曲線半徑(i1”1)601515一般最小圓曲線半徑(1ti)1o030最大縱坡(%)699表4履帶吊主要技術參數(shù)型號cc2000quy300scc2800we德國曼尼斯曼制造廠徐工集團三一科技德馬格行駛速度1.4km/h1.okm/h1.02km/h最大爬坡度12.30%30%外形尺寸(長x寬)11960x952410000x82209500x7786最大縱坡:在工程艱巨的山嶺,重丘區(qū),四級廠外道路的最大縱坡可增加1%;輔助道路的最大縱坡可增加2%.但在海拔2000m以上的地區(qū),不得增加.平均縱坡:在越嶺路段的相對高差

8、為2d.一500m時,平均縱坡宜接近5.5%.在越l令路段的相對高差為大w_mn時,平均縱坡宜接i%.任意連續(xù)3km路段的平均縱坡,不宜大于5.5%.3.運輸方式對道路的要求(1)吊裝設備主要吊裝設備基本可分為汽車吊和履帶吊,履帶吊又可分為拆裝的和不拆裝的兩種.以1.5hw的風機為例,可選擇的履帶吊有terexdemagcc2000,國產(chǎn)徐zquy300,scc2800we等.風電專用履帶吊有國產(chǎn)徐iquy300,三一科技scc2800we,其scc2800we履帶外側寬度為7.8m,履帶吊全部收回后履帶外側寬度為4.8m.如采用scc2800we道路路面寬度可按5m考慮,總寬度為6mrp可滿

9、足要求.如采用cc2000履帶外側寬度為9.52m,履帶收回后履帶外側寬度為8m,道路路面則需考慮8m寬,總寬度需9m才能滿足要求,可見不同的履帶吊需要修建不同道路寬度.具體參數(shù)(表4).(2)吊裝方式的選取汽車吊優(yōu)點在于可縮小道路寬度,減少土方量,但隨著風機大型化,風機的輪轂高度達80m左右,機艙重量將近85噸,滿足該吊裝要求的汽車吊極少,此時采用履帶吊較為可行.若采用不拆裝的履帶吊,施工檢修道路的寬度至少需要1om左右方能滿足要求,雖可節(jié)省工期,減少主吊租賃費用,但土方量較大.而采用可拆裝的履帶吊,則道路6m基本可滿足要求,節(jié)省土方工程量的,但拆裝主吊延誤工期,會造成設備租賃費用及其他費用

10、的增加.三,道路設計參數(shù)建議通過從目前常用典型風機的尺寸,運輸設備的要求和道路設計相關規(guī)范的規(guī)定三個方面的研究以及實際案例的對比分析,并考慮風電場建設經(jīng)濟性需要,對于山地風電場施工運輸?shù)缆吩O計的幾個主要設計參數(shù)值提出建議.1.道路寬度:山地風電場施工運輸?shù)缆酚捎诘匦螐碗s,用地緊張,一般采用單車道.且屬于簡易道路,為了節(jié)省造價,在滿足運輸要求的前提下,寬度越小,土石方工程量越小.單車道寬一95度指行駛車輛的最大寬度(一般載重汽車為2.5m)加安全寬度(行駛擺動幅度)確定.風機的運輸車輛的最大寬度超過3m.因此在采用汽車吊或拆裝的履帶吊的前提下,建議風電場施工運輸?shù)缆返膶挾戎鞲陕方ㄗh采用路基6.0

11、m(地形極為復雜的情況下可放松至5.5m);通往各個風機的支路的路基寬度建議采用5.5m(地形極為復雜的情況下可放松至5.om).采用可拆裝的履帶吊則根據(jù)吊裝設備的要求確定道路寬度.2.最大縱坡:縱坡的大小一方面關系到道路的長度,影響工程的造價;另方面受限于運輸車輛的爬坡能力,關系著運輸?shù)陌踩?縱坡為8.2%,坡長為285m,解放牌載重汽車用一檔(夏天水箱會開鍋),車速為1316km/h;黃河牌載重汽車車速多為20km/h.甚至l1%的坡,解放牌載重汽車可用二檔順利通過,但下坡較困難,尤其當小于或雨后初晴時路面摩擦力減小,在風電場道路一般為泥砂碎石路的情況下,非常容易打滑甚至翻車.但山地風電場

12、施工運輸?shù)缆返慕煌坎凰闾?且車速較低,一般路段不超過15km/h,特殊困難路段僅5一lokm/h左右,且出于經(jīng)濟性的考慮,最大縱坡可適當放寬.因此建議風電場施工運輸?shù)缆返淖畲罂v坡主干路可以考慮采用10%(地形復雜的情況下可放松至l2%);支路的最大縱坡可考慮采用12%(地形復雜的情況下可放松至15%).如果地形條件特別復雜,如果路面坡度超過l5%,超過路段路面需采用混凝土或瀝青,且坡長建議不超過200m.3.平均縱坡與錯車帶根據(jù)山地風電場相對高度,道路等級并結合錯車帶的布置,建議相對高差為200-500m,#,主干路平均縱坡不大于7%,支路不大于9%;在相對高差為大于500m時,主干路平均

13、縱坡不宜大于7.5%,支路不大于10%.任意連續(xù)3km路段的平均縱坡,不宜大于7%.每隔35公里設置一個錯車帶,錯車帶的長x寬不小于50x7m,地形特別復雜地段不小30x6.5m,坡度不大于5%.4.轉彎半徑:轉彎主要以滿足運輸風機葉片的需求,建議最小轉彎半徑需大于35m,當轉彎半徑不夠時,條件許可的情況下可考慮在轉彎處修建臨時延伸車到,但遍布需用水泥石塊修砌加固,以滿足轉彎半徑的需求.四,總結與展望風電場的施工運輸?shù)缆芬话慵婢咂髽I(yè)性和社會性的雙重特點,使其滿足本身運輸安裝需求的同時兼具山區(qū)群眾出行的要求.針對此特殊性,目前暫無專門的道路設計規(guī)范,常用方法是參照廠礦道路設計規(guī)范四級標準.但由于l地風電場施工運輸?shù)缆返膹碗s性及特殊性,進行道路設計時還應本著”因地制宜”的原則,在保證安全的基礎上,充分考慮吊裝方案,運輸車輛類型,當?shù)卦牧瞎闆r以及施工工期要求等因素進行多方案的經(jīng)濟技術論證,使之兼具安全性,實用性,社會性,經(jīng)濟性.(作者單位:廣東省電力設計研