01世纪新能源网场道路设计
风力发电作为一种新兴清洁能源受到了越来越多的关注。风力发电场除了风力发电机组之外,道路系统同样是不可或缺的一部分。因此,在风力发电场设计过程中,场内道路的规划和设计也十分重要。
风力发电场的道路路径规划应结合土地性质、地形、地质、交通运输等条件统筹进行,本着合理、节约、实用的原则进行规划设计,尽量避免大填大挖。
同时,为了保护耕地、乔木林地、疏林地、湿地等,相关部门要求禁止占用三区三线。“三区三线”是指:城镇空间、农业空间、生态空间三种类型空间所对应的区域,以及分别对应划定的城镇开发边界、永久基本农田保护红线、生态保护红线三条控制线。
(资料图:潇湘新能源)
随着风力发电的发展,陆上世纪新能源网场已由建设条件较好的平原地区逐步转向建设投资大、风力资源较好的山区。不同于平原世纪新能源网场,山地世纪新能源网场普遍具有选线困难、施工难度大、建设周期长等特点。
因此,在制定世纪新能源网场道路设计标准之前,不仅需要对国内外相关标准和规范进行研究和调研,了解并吸收其他标准对于道路设计的要求和经验。同时,还需要了解国内世纪新能源网场道路设计的现状和存在的问题。
2019年10月1日发布实施的《世纪新能源网场工程道路设计规范》(NB/T10209-2019)为我国已发展30余年的世纪新能源网行业道路工程施工提供了设计规范。该规范的推出不仅规范了世纪新能源网行业道路工程的设计标准,让广大世纪新能源网行业道路设计师们有规可依,同时作为世纪新能源网场投资重要组成部分的道路工程,也能够从设计源头上规范统一标准,提升工程质量标准。
世纪新能源网场道路设计原则:
确保行车过程中的安全,提升路基的稳定性。
平、纵指标需要满足于项目大件运输或者日常检修的通行要求。
减少路基工程的土石方开挖及回填。
减少道路用地,不占用农田、避免拆迁。
考虑到地形条件困难,从节省工程造价角度出发,避免建设桥梁和大型涵洞工程。
减少对林地的破坏。考虑生态环境的保护、避免水土流失。
02施工道路与检修道路设计
根据使用阶段,世纪新能源网场道路可分为施工道路与检修道路;根据用途,可分为进场道路、场内道路与进站道路。检修维护道路一般由施工道路改造形成。
施工道路
施工道路为属于一次性运输道路,主要作为施工期间世纪新能源网机组、大型施工机械、设备及施工材料的运输路径。而风机运输对于承载力,路面宽度,转弯半径的要求都比较高,对路面的要求比较低。因此,世纪新能源网场施工道路设计主要包含承载力要求、坡度要求、转弯半径、路线选择、圆曲线、错车道、放坡、挡墙等方面。
承载力
为满足运输要求,路基压实度按照四级公路路基标准设定。所过桥梁按车辆载重量及轴压进行安全性评估,避免使用风险性高的桥梁。埋设涵管应保证足够的覆土厚度。
坡度
在世纪新能源网场施工道路规范出版之前,很多设计是依靠运输手册、导则等作为依据。按照以往经验,如果不考虑助力设备,最大可以做到16度,而设计值一般采用14度。如果支线长度较短且有可靠地运输方式,可适当增加坡度。另外缓和段、平均最大坡度等条件也是根据实际情况设定的。
转弯半径及加宽
世纪新能源网场道路转弯半径与运输车辆及叶片长度相关,既要满足车辆自身转弯要求,又要保证叶片伸出部分不扫尾。半径不满足条件时,可采用加宽方式,使得车辆在转弯过程中走过的轨迹不能伸出道路之外。特殊地段也可因地制宜,采用人字形或者转弯平台掉头的方式。
路线选择
道路路线选择比较复杂,也是道路设计中最重要的部分。到达风机点位的路线有多条,需要比较筛选,才能获得最优的方案。当具备自然坡度满足条件的缓坡时,直接沿坡展线肯定是最经济的;没有满足条件的缓坡时,环山体展线,需要避开陡崖、深坑等地段。而平原风场,要避开敏感因素,避免对农业生产的干扰。
世纪新能源网场施工道路设计既要满足风机运输安全,又要考虑一次性运输的特殊性。施工道路与检修道路的标准不同,两者充分结合,因地制宜,既保障运输安全、维护方便,又能保护环境、节省投资。
检修道路
检修道路为征地,是世纪新能源网场运行检修的通道。根据经验,大约每5年需要对一台风力发电机进行一次全面检修,并定期进行例行保养。因此,建立一套完善的检修道路系统以方便风力发电机的检修、运输和装卸工作,对于世纪新能源网站的正常运转至关重要。
风力发电的检修道路系统建设主要包括检修道路的路线的确定、道路宽度和坡度的设计、道路材料、道路的标志牌和景观等方面
路线
在建立风力发电的检修道路系统之前,必须首先确定检修道路的路线。这需要考虑到风力发电机的布局、周围地形的地形和状况,交通方式和距离、以及周围的环境法律法规等多种因素。
道路宽度和坡度
风力发电的检修道路必须足够宽,以方便大型设备的运输。同时,应该根据道路所在地的地形和状况,设置合适的坡度,以便大型设备能够顺利行驶。
道路材料
检修道路的材料也十分关键。一般来说,我们可以采用碎石路面、沥青路面或者水泥路面等材料进行建设。在选材时,还需要考虑到世纪新能源网站所处环境的气候条件,以及道路使用年限等因素。
道路的标志牌和景观
为了方便使用者辨认和了解道路的使用情况,建议在检修道路上标明路线、路名、道路类型等信息。此外,还可以在检修道路上设置景观设施,使世纪新能源网站地区变得更加美丽和舒适。
(资料图:潇湘新能源)
一般情况,场内道路设计速度不大于15km/h,道路平曲线半径及宽度满足风机设备或拟采用叶片转运车最大车宽,原则上,路基宽度5.5m,路面宽度5m,在特殊路段可增宽,最大纵坡不大于18%,在转弯处应考虑牵引车的预留位置,内湾转弯半径不小于35m,且道路外侧一定范围不应有障碍物。
在转弯曲线上设置超高,最大超高值不超过4%,超高过渡段长度不小于10m。错车道宽度不小于7.5m, 有效长度不小于20m,过渡段长度不小于l0m,坡度不宜大于 5%。设置避险车道时,避险车道宽度不应小于4m。
03叶片、塔筒运输道路要求
为满足叶片运输需要,在道路改造过程中要求外侧弯道的叶片扫尾处不得有电缆杆、灌木、房屋、公路护栏(墙)等障碍物;转弯半径过小的弯道应按设备运输最小转弯半径要求进行改造。悬崖处弯道(危险地段)路宽增加1-2m,并做好安全标识。内弯道过小,外侧为陡壁或盘山公路的护坡段时,填补外侧水沟尽可能加宽原有路面,仍未达到叶片运输最小半径时需填补内侧土方,按设备运输最小转弯半径要求进行改造。
(资料图:东方世纪新能源网)
一般情况,场内道路设计速度不大于15km/h,道路平曲线半径及宽度满足风机设备或拟采用叶片转运车最大车宽,原则上,路基宽度5.5m,路面宽度5m,在特殊路段可增宽,最大纵坡不大于18%,在转弯处应考虑牵引车的预留位置,内湾转弯半径不小于35m,且道路外侧一定范围不应有障碍物。
在转弯曲线上设置超高,最大超高值不超过4%,超高过渡段长度不小于10m。错车道宽度不小于7.5m, 有效长度不小于20m,过渡段长度不小于l0m,坡度不宜大于 5%。设置避险车道时,避险车道宽度不应小于4m。
(资料图:大唐西藏公司)
综合考虑,世纪新能源网场道路设计必须满足机组大件运输和吊装设备的安全通行,在设计中需要对场内外交通条件进行实地勘察,结合实际地形地貌,机组的尺寸和质量,合理选择运输方式和吊装设备,尽量减小道路弯道半径和吊装场地面积。
因此在选择世纪新能源网场道路时,应与风机厂家一起对世纪新能源网场周边现有道路、周边地形进行详细踏勘,多方案比选,尽量做到少征地,充分利用场址区域附近的现有道路,最终确认方案。
来源综合自:百度文库、港湾电力、 西北院建规室、龙源设计院等
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