可升降結構裝置在通信桅桿中的應用

摘要：在2006年以前，角鋼塔的市場占有率高達80%左右，但近幾年尤其是自鐵塔公司成立以來，單管塔的建設逐漸占據主導；可以預期的是隨著通信市場及基礎設施建設的穩步發展，單管塔將是使用較為廣泛的一種塔型；現有單管塔的設計使用壽命標準為50年，在單管塔投入使用后的漫長時間里，塔身維護和天線改造將成為主要的工作量，而單管塔平臺可升降式技術將大大提高維護效率及安全性。

關鍵詞：平臺升降；單管塔；可升降式燈桿；彈簧饋線

1、可升降式桿塔構造在各領域的應用

1.1 市政升降式高桿燈

升降式高桿燈設手動和電動兩種升降控制方式，使燈盤可以安全可靠地降到離地面2.5米處，方便維護工作。手動遙控裝置引出線的長度為10米，操作人員在5米處遙控燈盤的升降，可確保操作人員的人身安全。升降式高桿燈配備一段備用電纜，當燈盤降至最低位置時，該電纜一端插入電氣控制系統的插座內，另一端插入燈盤上的接線盒內，如此就能對燈盤直接供電，檢修燈具。

1.2 升降式交通信號燈

升降式交通信號燈與升降式高桿燈的技術原理較為類似；其主要構件包括升降桿及升降機構，升降機構包含電機和傳動部件，傳動部件由電機帶動，升降桿由傳動部件帶動。

1.3通信桿塔可升降式平臺

截至2016年，全國將該技術工藝應用于通信技術的案例屈指可數，根據目前試點案例分析，在使用一套升降設備的基礎上，僅能夠支持一層平臺的升降；如何在一套升降設備的基礎上僅通過增加滑輪、鋼絲繩索等次要配件上達到可同時升降多層平臺的工藝效果，是目前較難克服的技術要領。

2、桿塔升降式平臺技術優勢

目前通信基站通常用的單管塔結構型式主要有內爬梯式和外爬梯式，通信塔上操作人員和維護人員上下均通過塔內或塔外設置的爬梯進行。當采用內爬梯結構，為了保證人體操作空間，塔體需要做成較大的尺寸，內部構件較多，制造成本高，工藝復雜；采用外爬梯結構時，外爬梯需沿塔體布置，整體外觀難看，設計計算時其荷載也較大，造成一定的浪費。因此，采用升降式平臺技術，具有一定的優勢。

2.1 維護方便、安全性能高

維護和操作人員通過升降平臺電動上下，極大的降低維護人員高空作業的次數，提升基站維護工作的安全性，同時平臺上設有三個方向的自動伸縮平衡裝置和防墜裝置，可以保證平臺升降過程保持水平，有效保護人員安全。

2.2 美觀、防盜

升降盤通過升降系統來實現，塔體不設置爬梯爬釘，不僅有效地解決了普通外爬塔的外觀缺陷，還能有效地防止無關人員上塔，保證基站設施的安全，防止塔身貴重設備被盜竊。

2.3 提升塔身承載力

桿塔在采用“升降式平臺”工藝后，對于外爬式桿塔可取消爬梯，從而一定程度上減少風荷載受力面積；對于內爬式，則無需預留上人空間，可相應的減少塔身管徑，減少風荷載受力面積；另，在預警特大風災來臨之前，可將桿塔平臺將至塔底，以降低塔身風振系數，確保塔身及基站的安全，提升桿塔抗風能力。

3、桿塔平臺升降系統組成及工作原理

3.1 動力系統

平臺升降式桿塔工藝動力系統主要由電動機、卷揚機及電器控制面板組成；電動機負責提供動力，將電能轉為機械能；卷揚機則負責牽引，將力傳導至傳動部分；電器控制面板則類似操作界面，為維護人員干涉平臺升降的主要操作截面，可控制動力源、平臺升降速度及升降方向等。

3.2 傳動系統

該系統由主鋼絲繩、副鋼絲繩、蝸輪蝸桿減速器、安全聯軸器及滑輪等部件組成；蝸輪蝸桿減速器的自鎖能力強，傳動性能緊湊、傳動比大；為減小蝸輪蝸桿的變速比，減小上升扭矩，需增加一組動滑輪，使得平臺的升降速度小于0.2米/秒。

3.3 安全系統

升降系統需增設套管（俗稱分繩器），避免由于主鋼絲的拉伸而造成副鋼絲的纏繞，牽引鋼絲均需采用高強度耐腐蝕6*19型不旋轉鍍鋅鋼絲繩，升降滑輪亦需經過鍍鋅處理。

將原有的纜線升級為彈簧線纜，從而使得線纜具有伸縮性能；平臺在升降過程中，為使平臺升降不偏離方向導致事故，需在平臺下方與桿塔接觸部位設置機械式導向滑輪組，滑輪組呈120度分布桿塔表面，保證平臺在升降過程中不產生擺動；為保證平臺在到達極限位置時自動停車，平臺上升及下降運動需裝設可靠的限位開關，并設有超行程保護。

4、推廣平臺升降式桿塔的阻力

目前為止，塔身構造物可升降技術已應用到各個工業及基建領域，通信領域一直未大規模采用究其原因有以下幾點：

4.1 標準規范瓶頸

目前桿塔構造可升降式工藝已應用于很多領域，而通信領域，則完全沒有涉及；無論是國家出臺的《高聳結構設計規范》亦或是《移動通信系統設計規范》都沒有任何段落提及該部分工藝技術。

4.2 專業生產單位瓶頸

全國其余地區只有較少的廠家掌握該項工藝，而涉及通信領域的則更少。

4.3 整體造價偏高

通信桿塔在采用可升降式平臺工藝后，可去除爬梯的設置，甚至可以稍微減少塔身的管徑，減小塔身基礎的設計尺寸；但相比升降式平臺工藝新增的一套系統的造價，整體造價依然有一定幅度的提升。

一套可升降系統造價約2.6萬元，扣除減少爬梯的制作及基礎尺寸略微的減少，造價亦在2萬元以上，相對于該塔形，整體造價上浮約25%。雖然整體建設成本偏高，但是該技術帶來的維護及安全管理成本則有了一定的優化。

5、升降式平臺工藝應用前景

5.1 運營商支持

現代市場的競爭，說到底就是技術創新的競爭，先進的技術產品永遠不缺乏市場；現階段鐵塔公司通信塔上的設備天線，仍為運營商自己派工去增設天線；升降式平臺工藝使得運營商在增設天線時效率大大提高，無危險性，必然受到歡迎，此為第一；天線系統的維護及后期的改造升級將因為該工藝進行的更加順利，更加頻繁的對塔身及天線進行維護，提高基站后期使用質量，此為第二。

5.2 市場機遇

到目前為止，通信桿塔平臺升降工藝在整個通信市場幾乎處于真空狀態，前期需要投入一些研發成本及試點成本，一旦克服技術難點研發成功，在其他競爭對手摸透該種技術的時間段里，壟斷的技術及市場優勢和及早建立的品牌效應，所帶來的利潤將遠遠超過前期投入的研發成本；更何況中國鐵塔公司本身便具備的良好口碑及品牌影響力，更將超越第三方競爭對手。

參考文獻：

[1]自動升降型亮燈通信一體化塔

[2]升降式高桿燈工作原理

[3]升降式路燈及其升降方法

[4]移動式道路交通信號燈的顯示部自動升降裝置