劉建平

(山東送變電工程公司，濟(jì)南　250022)

鉸接抱桿在酒杯塔組立中的應(yīng)用分析

劉建平

(山東送變電工程公司，濟(jì)南250022)

摘要：介紹了特高壓線(xiàn)路建設(shè)中鉸接抱桿組塔的應(yīng)用，鉸接抱桿的組成與地錨挖設(shè)的要求，闡述了鉸接抱桿系統(tǒng)在特高壓建設(shè)中酒杯塔組塔的施工應(yīng)用注意事項(xiàng)，并對(duì)其各部位進(jìn)行受力分析，明確施工過(guò)程中各力相互影響的因素，為鉸接抱桿應(yīng)用于酒杯塔組塔安全施工提供數(shù)據(jù)參考，保證特高壓建設(shè)順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：特高壓輸電線(xiàn)；鉸接抱桿；酒杯塔組立；抱桿受力

特高壓線(xiàn)路工程建設(shè)中，鐵塔組立工序是所有工序中安全隱患最多的環(huán)節(jié)。有效地完成任務(wù)應(yīng)需具備責(zé)任心強(qiáng)、認(rèn)真、負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌嚅L(zhǎng)，謹(jǐn)慎、細(xì)心和觀(guān)察力強(qiáng)的指揮，還有高空作業(yè)人員的應(yīng)變能力和觀(guān)察能力，細(xì)致了解每次吊裝的環(huán)境和工器具系統(tǒng)的狀態(tài)是必不可少的。尤其是在特高壓建設(shè)中，鐵塔的橫擔(dān)較長(zhǎng)、塔身較重等固有特點(diǎn)，加上所處地形限制，鉸接抱桿在酒杯塔組立中的應(yīng)用逐漸變的廣泛。

因此更深刻細(xì)致地了解抱桿組塔更為必要，本文就是在特高壓線(xiàn)路工程中，對(duì)鉸接抱桿應(yīng)用于酒杯塔組立進(jìn)行介紹和分析。

1鉸接抱桿、地錨及系統(tǒng)配置的介紹

組合式鉸接抱桿包括上抱桿和下抱桿，上抱桿長(zhǎng)度為30～40m，下抱桿長(zhǎng)度為10～20m，總長(zhǎng)度是50m；抱桿由上脫帽、2.675m×2變截面、3m×14節(jié)、中上脫帽、中下脫帽、下脫帽；抱桿的斷面是900mm×900mm；變截面處斷面是500mm×500mm。

地錨包括拉線(xiàn)地錨和控制地錨，抱桿拉線(xiàn)地錨坑設(shè)在塔的AC和BD腿的對(duì)角延長(zhǎng)線(xiàn)上，且距離至少是塔高的1.5倍，而有時(shí)因高山地勢(shì)的原因，長(zhǎng)度都超過(guò)了200m，地錨坑的深度依土質(zhì)決定，一般都會(huì)超過(guò)2.2m；絞磨的地錨是通過(guò)2套φ24的鋼絲繩地錨套連接的，埋深須超過(guò)2m。地錨坑的馬道對(duì)地面夾角應(yīng)與受力方向一致，一般不應(yīng)大于45°。

牽引坑、拉線(xiàn)坑地錨使用中號(hào)地錨，控制繩使用小號(hào)地錨。牽引設(shè)備采用5t雙滾筒絞磨，牽引機(jī)距塔位距離不小于0.5倍的塔高，且不小于40m；吊裝用的吊點(diǎn)繩采用吊帶，保護(hù)塔材鍍鋅層。承托繩采用φ24的雙股鋼絲繩，通過(guò)抱桿底座的4個(gè)10t單輪閉口滑車(chē)固定在主材的施工孔上。

承托繩采用等長(zhǎng)鋼絲繩，并依抱桿提升的高度和鐵塔的跟開(kāi)變化適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)承托繩的長(zhǎng)度[1]。

2酒杯塔組立介紹

鐵塔組立前，首先是立抱桿，在此介紹立抱桿2種方案，一是通過(guò)吊車(chē)豎立抱桿，吊點(diǎn)應(yīng)系在抱桿重心頭部方向以上的1～1.5m處，起吊前的抱桿捆綁點(diǎn)應(yīng)位于吊車(chē)起重滑車(chē)組的正下方，吊車(chē)將抱桿根部立穩(wěn)后，再通過(guò)絞磨和四方拉線(xiàn)將抱桿調(diào)整完畢；二是通過(guò)人字抱桿整體起立，使用人字抱桿起立上抱桿時(shí)，牽引地錨選用大號(hào)地錨，與主抱桿距離大于塔高的0.5倍。制動(dòng)地錨借用控制繩地錨，制動(dòng)繩一端固定在主抱桿下端，另一端與制動(dòng)地錨套連接。人字抱桿通過(guò)2個(gè)鋼絲繩和保護(hù)套牽拉主抱桿，牽引繩慢慢提升人字抱桿，帶動(dòng)主抱桿提升，同時(shí)放緩主抱桿的遠(yuǎn)方四根拉線(xiàn)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)主抱桿起立至70°左右應(yīng)放慢牽引速度，立至75°～80°時(shí)，通過(guò)調(diào)整拉線(xiàn)將抱桿校正。

抱桿立好后，開(kāi)始對(duì)鐵塔進(jìn)行組立，過(guò)程中當(dāng)鋼絲繩和塔材接觸時(shí)，必須墊膠皮或多層麻袋以保護(hù)塔材鍍鋅層。

下面分別介紹一下鐵塔組立的過(guò)程：

(1)塔腿的安裝需要注意地腳螺栓螺紋的保護(hù)。安裝好塔腳板后，對(duì)于塔身段的吊裝，主要是通過(guò)計(jì)算一段的重量并充分利用抱桿、絞磨、滑輪組、U形環(huán)以及磨繩的荷載能力，進(jìn)行吊裝。裝好的塔身段須通過(guò)臨時(shí)拉線(xiàn)將其穩(wěn)定。4個(gè)塔身段均立好后，再吊裝塔身段的斜材和塔腿橫材。

(2)提升抱桿要用到兩套滑車(chē)組加一套平衡滑車(chē)組進(jìn)行提升，提升過(guò)程應(yīng)確保抱桿不少于2道腰環(huán)，腰環(huán)拉索收緊并固定在4根主材上，2道腰環(huán)的間距應(yīng)不少于6m，因1 000kV線(xiàn)路鐵塔各段跟開(kāi)較大，在吊裝下段塔身時(shí)，抱桿的懸浮高度應(yīng)適當(dāng)加大，以保證承托繩與抱桿垂直軸線(xiàn)夾角小于30°。

(3)吊裝酒杯塔上曲臂塔材時(shí)，需要將抱桿提升至曲臂K接點(diǎn)處，抱桿提升至主抱桿底部低于曲臂交叉點(diǎn)上方的1～2m處，在鉸接處安裝保險(xiǎn)拉線(xiàn)和改變抱桿壓力方向的調(diào)整拉線(xiàn)，在副抱桿底部安裝承托繩。

(4)曲臂的吊裝，下曲臂的吊裝分順線(xiàn)路方向進(jìn)行分片吊裝和就位，上曲臂的吊裝時(shí)橫線(xiàn)路的吊裝和就位，先吊內(nèi)部的上曲臂，然后吊裝外部的上曲臂。上下曲臂的吊裝要調(diào)整抱桿的傾斜角，抱桿的傾斜可以通過(guò)吊裝物來(lái)調(diào)節(jié)拉線(xiàn)，最終調(diào)至允許的合適角度。抱桿調(diào)好后，通過(guò)在已組好的上下曲臂，在其上固定好調(diào)整繩，通過(guò)調(diào)整繩控制所吊塔材與已組塔身的距離。吊裝下曲臂時(shí)，抱桿傾斜角度相對(duì)上曲臂而言會(huì)小，吊裝上曲臂時(shí)不管是抱桿還是滑車(chē)組等各個(gè)環(huán)節(jié)受力均明顯增大，在此時(shí)應(yīng)該計(jì)算好每吊的重量，將重量控制在安全負(fù)載范圍內(nèi)[2]。兩吊點(diǎn)繩在塔片的固定位置必須位于塔片重心以上的塔片對(duì)稱(chēng)節(jié)點(diǎn)處，且兩側(cè)吊繩組成的V形環(huán)不得大于120°，必要時(shí)需補(bǔ)強(qiáng)。

(5)邊橫擔(dān)的吊裝，特高壓建設(shè)中較大酒杯塔的邊橫擔(dān)重量達(dá)15t，須將邊橫擔(dān)分塊吊裝。橫擔(dān)的吊裝，橫擔(dān)的重量大約在5t左右，分前后2片2次吊裝[3]。導(dǎo)線(xiàn)支架和地線(xiàn)支架的吊裝，兩部分總重大約3～4t，若是分塊吊裝，先吊裝地線(xiàn)支架然后再吊導(dǎo)線(xiàn)支架。

(6)降抱桿是將抱桿上下掛線(xiàn)點(diǎn)處固定好腰環(huán)，然后緩慢放松拉線(xiàn)，直至將抱桿落地。將滑車(chē)掛線(xiàn)點(diǎn)設(shè)在掛線(xiàn)孔處或橫擔(dān)中部地方。抱桿落地后，拆除抱桿銷(xiāo)軸，節(jié)節(jié)拆開(kāi)放下。高強(qiáng)鉸接900×900的抱桿重量在5t左右，鋁合金抱桿在3t左右。利用抱桿吊裝過(guò)程中，應(yīng)保證實(shí)時(shí)通訊以便了解各拉線(xiàn)地錨情況來(lái)控制絞磨，確保安全施工。

3抱桿的受力分析

抱桿組塔的計(jì)算包括工器具選擇的計(jì)算和塔材吊重的計(jì)算。主要工器具有抱桿、抱桿拉線(xiàn)、起吊系統(tǒng)(起吊滑車(chē)組、起吊繩、牽引繩)、承托繩和控制繩。

工器具受力計(jì)算應(yīng)先將每次吊裝的總重量及系統(tǒng)狀況如抱桿傾角、控制繩及拉線(xiàn)對(duì)地夾角等明確，并計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)處工器具受力的最大值。

通過(guò)受力分析可得如下結(jié)論：

(1)控制繩的受力與控制繩及地面的夾角呈反比，與起吊滑車(chē)組起吊繩及鉛垂線(xiàn)的夾角呈正比；若控制拉線(xiàn)設(shè)置較遠(yuǎn)，雖然控制繩的受力較小，但起吊繩受力較大。

(2)牽引繩的靜張力與起吊繩的受力有關(guān)，同時(shí)受到滑車(chē)個(gè)數(shù)的影響起吊滑車(chē)鋼絲繩的個(gè)數(shù)與滑車(chē)效率有關(guān)。

(3)抱桿拉線(xiàn)的靜張力與抱桿拉線(xiàn)及地面的夾角、起吊繩及垂直軸線(xiàn)的夾角、抱桿的傾斜角度和起吊繩的受力有關(guān)。當(dāng)控制繩與鉛垂線(xiàn)的夾角較大時(shí)，抱桿拉線(xiàn)受力會(huì)越大。分析合力之后考慮2根拉線(xiàn)的不平衡系數(shù)對(duì)受力拉線(xiàn)的靜張力。

(4)承托繩的受力跟抱桿的傾斜角度有關(guān)，傾斜角度越大承托繩的受力就越大，同時(shí)與受力側(cè)量承托繩的合力線(xiàn)與抱桿軸線(xiàn)的夾角有關(guān)。

4組塔質(zhì)量與安全介紹

組塔質(zhì)量方面有螺栓的緊固、螺栓的穿向、腳釘?shù)牟贾?，鐵塔組立后結(jié)構(gòu)傾斜應(yīng)小于1.5‰，各節(jié)點(diǎn)間主材彎曲不得超過(guò)1/750，應(yīng)依據(jù)特高壓標(biāo)準(zhǔn)工藝施工。

組塔安全方面有地錨埋設(shè)、馬鞍螺絲布置、地面作業(yè)安全規(guī)定、吊裝作業(yè)安全規(guī)定、絞磨牽引系統(tǒng)安全要求、抱桿整體起立、抱桿提升、工器具和工作人員與帶電體之間的安全距離等，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)安全規(guī)定執(zhí)行。

5結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)鉸接抱桿應(yīng)用于特高壓酒杯塔的組塔進(jìn)行了介紹，先后對(duì)鉸接抱桿的組成，地錨，系統(tǒng)配置，抱桿起立，對(duì)特高壓建設(shè)中酒杯塔的組立過(guò)程進(jìn)行闡述，對(duì)抱桿吊裝過(guò)程中的受力情況做出總結(jié)，并明確其相互之間的關(guān)系，最后組塔中的安全、質(zhì)量施工進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。本文為特高壓建設(shè)中鉸接抱桿在酒杯塔的組立施工中提供經(jīng)驗(yàn)參考。

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(本文編輯：嚴(yán)加)

Application of Articulated Derrick in Cup Type Tower Construction

LIU Jian-ping

(ShandongPowerTransmission&TransformationEngineerinCompany,Jinan250022,China)

Abstract:This paper introduces the application of articulated derrick in UHV line construction. Through illustrating the structure of articulated derrick and ground anchor requirement, it presents some precautions in the application to cup type tower construction, makes the stress analysis of the parts, and defines the infuencing factors of the forces in the construction process. This research provides data reference to applying articulated derrick to cup type tower construction, guaranteeing the safe and smooth UHV construction.

Key words:UHV transmission line; articulated derrick; cup type tower construction; derrick stress

DOI：10.11973/dlyny201603029

作者簡(jiǎn)介：劉建平(1986)，男，碩士，從事特高壓輸電工程施工技術(shù)管理工作。

中圖分類(lèi)號(hào)：TM75

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：2095-1256(2016)03-0380-03

收稿日期：2016-03-18