輔助人字抱桿在外拉線內懸浮抱桿分解組立鋼管塔中的應用

崔志國,張志曉,吳自強,李秉翼

(1.華北電力大學,河北 保定 071003;2.河北省送變電公司,石家莊 050051)

輔助人字抱桿在外拉線內懸浮抱桿分解組立鋼管塔中的應用

崔志國1,2,張志曉2,吳自強2,李秉翼2

(1.華北電力大學,河北 保定 071003;2.河北省送變電公司,石家莊 050051)

針對淮南至上海特高壓交流輸電示范工程13標段采用外拉線內懸浮抱桿分解組立時,主抱桿既不能整體起吊上橫擔,又不能直接吊裝上橫擔外側段的情況,提出采用輔助人字抱桿的方法,從輔助人字抱桿的布置、受力情況、基本參數驗算等方面對該方法進行分析,認為該方法能夠滿足SZ3023鋼管塔上橫擔外側段的吊裝需要。

外拉線內懸浮抱桿;鋼管塔;輔助人字抱桿

1 概述

皖電東送淮南至上海特高壓交流輸電示范工程13標段,地處安徽宣城山區,高山峻嶺。針對該標段雙回路鋼管塔上橫擔長、重的特點,采用外拉線內懸浮抱桿分解組立時,主抱桿既不能整體起吊上橫擔,又不能直接吊裝上橫擔外側段的情況,為此設計了350 mm× 350 mm×12 000 mm型鋼抱桿作為輔助抱桿,解決鋼管塔上橫擔外側段的吊裝問題。該標段所有塔型上橫擔內側段、外側段的長度和重量情況,見表1、表2。

2 輔助人字抱桿分析

2.1 輔助人字抱桿布置

結合該工程雙回路鋼管塔結構,對輔助人字抱桿吊裝鋼管塔上橫擔外側段時的布置情況進行設計,如圖1所示。

表2 耐張塔地線橫擔內側段、外側段的長度和質量統計

圖1 輔助人字抱桿吊裝上橫擔外側段

2.2 輔助人字抱桿受力分析

輔助人字抱桿受力分析示意,如圖2所示。

圖2 輔助人字抱桿受力示意

起吊滑車組采用2-1滑輪組(走三路繩),磨繩從定滑輪取出。根據圖1情況,經分析可得:

式中:g為重力加速度,取g=9.86;n為磨繩分支數,取n=3;η為起重滑車的效率,取η=0.96。

2.3 輔助人字抱桿基本參數確定及驗算

2.3.1 輔助人字抱桿基本參數確定

根據該標段的鐵塔情況,選取單基最重的SZ3023塔型進行計算,已知G=6 574 kg,經過查圖紙和分析,并根據公式(3)、公式(4)、公式(5)計算,確定有關參數如表3、表4所示。

表3 輔助人字抱桿已知數據

2.3.2 輔助抱桿的驗算

根據表4計算結果,選擇350 mm×350 mm× 12 000 mm格構式抱桿作為輔助人字抱桿,并進行驗算。抱桿截面形式如圖3所示。

表4 輔助人字抱桿計算結果

圖3 抱桿截面示意

輔助人字抱桿驗算已知數據見表5。

表5 輔助人字抱桿驗算已知數據

根據截面慣性矩、慣性半徑、抱桿長細比、折算長細比、抱桿中部斷面抗彎截面系數、抱桿縱向偏心受壓的等價容許壓力折減系數、抱桿容許偏心壓力等公式和已知數據計算,得出輔助人字抱桿驗算結果,見表6。

通過對表4、表6中的數據比較,得到表6中的P大于表4中的N1,說明350 mm×350 mm× 12 000 mm輔助人字抱桿能夠滿足SZ3023鋼管塔上橫擔外側段的吊裝需要。

2.4 輔助人字抱桿根部的特殊設計

在利用輔助人字抱桿吊裝上橫擔外側段時,輔助人字抱桿需坐落在上橫擔頂面主材上預留的施工孔上。由于輔助人字抱桿需要在橫線路、順線路2個方向同時傾斜,并可在橫線路方向上上下轉動,且組立每種塔型式2個方向傾斜的數值存在差異。為此,在輔助人字抱桿根部專門設計了帶萬向軸的連接底座,如圖4所示。

表6 輔助人字抱桿驗算結果

圖4 抱桿根部帶萬向軸的連接底座示意

抱桿底座與鐵塔橫擔上預留孔連接情況(尚未穿螺栓)見圖5。

3 輔助人字抱桿應用情況及效果

圖5 抱桿底座與鐵塔橫擔上預留孔連接情況

輔助人字抱桿運至現場后,在材料站進行了試組裝、受力試驗,經檢驗滿足設計要求。該工程共利用輔助人字抱桿組立了26基鋼管塔,實踐證明輔助人字抱桿在使用過程中各部位受力情況與計算數值基本吻合,該方法能夠滿足施工需要。通過采用輔助人字抱桿配合外拉線內懸浮抱桿吊裝塔材,順利解決了皖電東送工程13標山區鋼管塔組立困難的難題,達到了預期效果。現場吊裝情況如圖6所示。

圖6 利用輔助人字抱桿吊裝上橫擔外側段

4 結束語

該工程鋼管塔上橫擔長度長、重量重,經過現場實踐,證明在皖電東送淮南至上海特高壓交流輸電示范工程中,利用外拉線內懸浮抱桿方案吊裝過程中采取主抱桿吊裝上橫擔內側段、輔助人字抱桿吊裝上橫擔外側段的施工方案可行,為以后特高壓工程及類似工程中鋼管塔及角鋼鐵塔橫擔的吊裝積累了施工經驗。

本文責任編輯:王麗斌

Application of Auxiliary Derrick Rod in External Pull Inner Suspended Holding Pole Decomposition Group Steel Pipe Tower

In view of the main pole not integral hoisting the upper cross arm,and not directly on the cross arm hoisting lateral segments situation in Huainan-Shanghai UHV AC transmission demonstration project No.13 during cable inner suspended holding pole decomposition group,this paper puts forward method using auxiliary flip pole,analyses the auxiliary flip pole arrangement,stress,and basic parameters,considers that this method can satisfied hoisting need of SZ3023 steel power cross arm hoisting lateral segments.

external pull inner suspended holding pole;steel tower;auxiliary flip pole

TM753

B

1001-9898(2014)02-0022-02

2013-12-12

崔志國(1977—),男,高級工程師,主要從事輸電線路施工技術管理和項目管理工作。