[发明专利]基于圆锥螺旋线模型的架空线路人力运距计算方法

说明书

本发明涉及一种架空线路设计建设中的人力运距计算，特别是一种基于圆锥螺旋线模型的架空线路人力运距计算方法，其要点在于，首先计算山体等效坡度角，然后计算山体圆锥等效半锥角，随后计算圆锥螺旋线弧长模型的各个重要参数，最后根据圆锥螺旋线弧长模型计算人力运距系数及人力运距。本发明把山体等效为一个圆锥，采用等距圆锥螺旋线数学模型进行建模，利用其弧长计算公式估算人力爬坡的距离，并以此作为塔位人工运距。由此本发明实现了对人工运距的客观计算，大大减小了数据误差，降低了施工成本差异，提高了施工安全性和效率。

技术领域

本发明涉及一种架空线路设计建设中的人力运距计算，特别是一种基于圆锥螺旋线模型的架空线路人力运距计算方法。

背景技术

在电力施工建设领域中，架空线路工程由于路径长、塔位呈点状分布，因此施工中的材料运输大多需要通过人力运输，而人力运输涉及到人力运距的合理设计计算，而人力运距则涉及到后续的施工安全、施工成本以及施工效率。所以在进行施工设计、概预算时，往往需要统计材料运输的人力平均运距，特别是对于丘陵、山地等地形，然而，现有的人力运距大多根据主观经验设定，因此导致人力运距的误差大，造成施工管理混乱、施工成本差异大、施工安全无法保障，施工效率低下。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种减小或消除数据误差、降低施工成本差异、提高施工安全性和施工效率的基于圆锥螺旋线模型的架空线路人力运距计算方法。

本发明所述目的是通过以下途径来实现的：

基于圆锥螺旋线模型的架空线路人力运距计算方法，其要点在于，包括如下步骤：

1)根据架空线路中人力运输所经地形的平均坡度将施工塔位的宏观地形分成如下四种：平均坡度小于5°为平地地形，平均坡度在(5°-15°]为丘陵地形，平均坡度在(15°-30°]为山地地形，平均坡度＞30°为高山大岭地形；并获取人力运距所经地形的水平距离L和地形高差Δh，其中Δh＞0，

2)根据人力运距所经地形的水平距离L和地形高差Δh计算地形名义高差角β₀：

3)根据人力运距所经地形的水平距离L和地形高差Δh计算山体等效坡度角β：

其中：β单位为rad，

4)根据地形等效坡度角β计算山体圆锥等效半锥角x，

其中：x单位为rad，

5)计算圆锥螺旋线模型的各参数如下：

上式中各参数具体定义如下：

b—系数，取值1.5；

n—圆锥螺旋线的周期数，为正数；

θ—圆锥螺旋线的累积旋转角度，单位为rad；

d—圆锥螺旋线的导程，具体为：设动点沿螺旋线运动一周内沿圆锥轴线方向移动的距离，单位为m；

α—圆锥螺旋线的螺距相关系数，

A、B、Q——圆锥螺旋线模型的中间参数；

6)当步骤2)中所得的β₀≤5°时，设定为平地地形，此时人力运距L_arc＝1.2L；当β₀＞5°时，根据圆锥螺旋线的弧长模型计算人力运距系数k：