鉸接抱桿在酒杯塔組立中的應用分析

劉建平

(山東送變電工程公司，濟南　250022)

鉸接抱桿在酒杯塔組立中的應用分析

劉建平

(山東送變電工程公司，濟南250022)

摘要：介紹了特高壓線路建設中鉸接抱桿組塔的應用，鉸接抱桿的組成與地錨挖設的要求，闡述了鉸接抱桿系統在特高壓建設中酒杯塔組塔的施工應用注意事項，并對其各部位進行受力分析，明確施工過程中各力相互影響的因素，為鉸接抱桿應用于酒杯塔組塔安全施工提供數據參考，保證特高壓建設順利進行。

關鍵詞：特高壓輸電線；鉸接抱桿；酒杯塔組立；抱桿受力

特高壓線路工程建設中，鐵塔組立工序是所有工序中安全隱患最多的環節。有效地完成任務應需具備責任心強、認真、負責、嚴謹的班長，謹慎、細心和觀察力強的指揮，還有高空作業人員的應變能力和觀察能力，細致了解每次吊裝的環境和工器具系統的狀態是必不可少的。尤其是在特高壓建設中，鐵塔的橫擔較長、塔身較重等固有特點，加上所處地形限制，鉸接抱桿在酒杯塔組立中的應用逐漸變的廣泛。

因此更深刻細致地了解抱桿組塔更為必要，本文就是在特高壓線路工程中，對鉸接抱桿應用于酒杯塔組立進行介紹和分析。

1鉸接抱桿、地錨及系統配置的介紹

組合式鉸接抱桿包括上抱桿和下抱桿，上抱桿長度為30～40m，下抱桿長度為10～20m，總長度是50m；抱桿由上脫帽、2.675m×2變截面、3m×14節、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。

地錨包括拉線地錨和控制地錨，抱桿拉線地錨坑設在塔的AC和BD腿的對角延長線上，且距離至少是塔高的1.5倍，而有時因高山地勢的原因，長度都超過了200m，地錨坑的深度依土質決定，一般都會超過2.2m；絞磨的地錨是通過2套φ24的鋼絲繩地錨套連接的，埋深須超過2m。地錨坑的馬道對地面夾角應與受力方向一致，一般不應大于45°。

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

承托繩采用等長鋼絲繩，并依抱桿提升的高度和鐵塔的跟開變化適當的調節承托繩的長度[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，一是通過吊車豎立抱桿，吊點應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應位于吊車起重滑車組的正下方，吊車將抱桿根部立穩后，再通過絞磨和四方拉線將抱桿調整完畢；二是通過人字抱桿整體起立，使用人字抱桿起立上抱桿時，牽引地錨選用大號地錨，與主抱桿距離大于塔高的0.5倍。制動地錨借用控制繩地錨，制動繩一端固定在主抱桿下端，另一端與制動地錨套連接。人字抱桿通過2個鋼絲繩和保護套牽拉主抱桿，牽引繩慢慢提升人字抱桿，帶動主抱桿提升，同時放緩主抱桿的遠方四根拉線進行調整，當主抱桿起立至70°左右應放慢牽引速度，立至75°～80°時，通過調整拉線將抱桿校正。

抱桿立好后，開始對鐵塔進行組立，過程中當鋼絲繩和塔材接觸時，必須墊膠皮或多層麻袋以保護塔材鍍鋅層。

下面分別介紹一下鐵塔組立的過程：

(1)塔腿的安裝需要注意地腳螺栓螺紋的保護。安裝好塔腳板后，對于塔身段的吊裝，主要是通過計算一段的重量并充分利用抱桿、絞磨、滑輪組、U形環以及磨繩的荷載能力，進行吊裝。裝好的塔身段須通過臨時拉線將其穩定。4個塔身段均立好后，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組加一套平衡滑車組進行提升，提升過程應確保抱桿不少于2道腰環，腰環拉索收緊并固定在4根主材上，2道腰環的間距應不少于6m，因1 000kV線路鐵塔各段跟開較大，在吊裝下段塔身時，抱桿的懸浮高度應適當加大，以保證承托繩與抱桿垂直軸線夾角小于30°。

(3)吊裝酒杯塔上曲臂塔材時，需要將抱桿提升至曲臂K接點處，抱桿提升至主抱桿底部低于曲臂交叉點上方的1～2m處，在鉸接處安裝保險拉線和改變抱桿壓力方向的調整拉線，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路方向進行分片吊裝和就位，上曲臂的吊裝時橫線路的吊裝和就位，先吊內部的上曲臂，然后吊裝外部的上曲臂。上下曲臂的吊裝要調整抱桿的傾斜角，抱桿的傾斜可以通過吊裝物來調節拉線，最終調至允許的合適角度。抱桿調好后，通過在已組好的上下曲臂，在其上固定好調整繩，通過調整繩控制所吊塔材與已組塔身的距離。吊裝下曲臂時，抱桿傾斜角度相對上曲臂而言會小，吊裝上曲臂時不管是抱桿還是滑車組等各個環節受力均明顯增大，在此時應該計算好每吊的重量，將重量控制在安全負載范圍內[2]。兩吊點繩在塔片的固定位置必須位于塔片重心以上的塔片對稱節點處，且兩側吊繩組成的V形環不得大于120°，必要時需補強。

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

(6)降抱桿是將抱桿上下掛線點處固定好腰環，然后緩慢放松拉線，直至將抱桿落地。將滑車掛線點設在掛線孔處或橫擔中部地方。抱桿落地后，拆除抱桿銷軸，節節拆開放下。高強鉸接900×900的抱桿重量在5t左右，鋁合金抱桿在3t左右。利用抱桿吊裝過程中，應保證實時通訊以便了解各拉線地錨情況來控制絞磨，確保安全施工。

3抱桿的受力分析

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

工器具受力計算應先將每次吊裝的總重量及系統狀況如抱桿傾角、控制繩及拉線對地夾角等明確，并計算關鍵點處工器具受力的最大值。

通過受力分析可得如下結論：

(1)控制繩的受力與控制繩及地面的夾角呈反比，與起吊滑車組起吊繩及鉛垂線的夾角呈正比；若控制拉線設置較遠，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，同時受到滑車個數的影響起吊滑車鋼絲繩的個數與滑車效率有關。

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

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

4組塔質量與安全介紹

組塔質量方面有螺栓的緊固、螺栓的穿向、腳釘的布置，鐵塔組立后結構傾斜應小于1.5‰，各節點間主材彎曲不得超過1/750，應依據特高壓標準工藝施工。

組塔安全方面有地錨埋設、馬鞍螺絲布置、地面作業安全規定、吊裝作業安全規定、絞磨牽引系統安全要求、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，應嚴格依據安全規定執行。

5結語

本文對鉸接抱桿應用于特高壓酒杯塔的組塔進行了介紹，先后對鉸接抱桿的組成，地錨，系統配置，抱桿起立，對特高壓建設中酒杯塔的組立過程進行闡述，對抱桿吊裝過程中的受力情況做出總結，并明確其相互之間的關系，最后組塔中的安全、質量施工進行簡要說明。本文為特高壓建設中鉸接抱桿在酒杯塔的組立施工中提供經驗參考。

參考文獻：

[1]鄭懷清，熊織明.1 000kV交流特高壓線路鐵塔組立技術[J].電網技術,2008,32(20):15-19.

ZHENGHuai-qing,XIONGZhi-ming,WANGXi-chen,etal.Towerassemblinganderectiontechnologiesfor1 000kVUHVactransmissionline[J].PowerSystemTechnology,2008,32(20):15-19.

[2]趙世興，李新民，張存有.750kV送電線路鐵塔內懸浮外拉線抱桿施工工藝與控制[J].中國電力,2009,42(6).

ZHAOShi-xing,LIXin-min,ZHANGCun-you.Constructiontechnologyandcontrolmethodofderricksupportedbyinnersuspension&outerbackstayfortowererectionof750kVtransmissionline[J].ElectricPower,2009,42(6).

[3]劉利平，張茂盛.大截面、大荷載、長抱桿在1 000kV線路組塔施工中的應用[J].東北電力技術,2009,30(10):7-12.

LIULi-ping,ZHANGMao-sheng.Theuseoflargesection,largeloadandlongholdingpoletotowererectionfor1 000kVlines[J].NortheastElectricPowerTechnology, 2009,30(10):7-12.

(本文編輯：嚴加)

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

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

中圖分類號：TM75

文獻標志碼：B

文章編號：2095-1256(2016)03-0380-03

收稿日期：2016-03-18