固定电线杆用的卡盘的设计研究

谢锦　金江伟　陈莹　任立群　叶剑明

摘 要：对于目前电线杆固定使用后存在的问题和不足，该文对电线杆固定方式进行了优化设计研究，通过对电线杆固定装置（卡盘）的设计，克服了电线杆固定使用后出现的折断、倾倒现象，同时，新型电线杆固定装置在安装过程中装配连接U形螺丝，完全紧贴电线杆进行固定，不需要现场进行施工，安装方便，施工时间短。

关键词：电线杆 固定 设计 研究

中图分类号：TJ751 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）0066-01

电线杆的固定牢固度是至关重要的，不仅关系到电线杆自身的稳定性能，在长期受到外力作用下的抗倾斜、耐腐蚀、耐温差以及抗裂能力，而且关系到在架空电力线路的架设施工过程中的难易度。因为在架空电力线路的架设施工过程中，如果线路方向发生改变，或者架设至线路的末端，此时电线杆的受力就会不平衡，需要设置拉线，用于平衡电线杆承受的导线拉力和风力。如果一些地方不宜设置拉线，如闹市等，就应架设钢结构杆塔（钢管塔），拉线占地面积大，影响美观，更重要的是有可能对行人和车辆造成伤害，存在很大的安全隐患；钢管塔不存在占地面积大和安全问题，但是造价过高，一根钢管塔的价格往往是几根普通电线杠的价格。故需要在对目前的电线杆固定的时候设置一个电线杆底部的加固装置，解决目前存在的问题与不足。

1 电线杆以目前方式固定使用后的危害

目前无论是水泥电线杆或其他材料制成的电线杆，基本都是由上到下呈圆锥台形的，通常其地面的安装方式都是先在安装部位挖一基坑，基坑的最小内切圆直径大于电线杆根部直径，然后根据实际情况选择合适的立杆方法，将电线杆直立基坑中，然后将片石、土壤回填到基坑中进行夯实固定，没有设置固定件。这样安装的电线杆稳定性差，在长期受到外力的作用下，容易发生倾斜，严重时甚至引起电线杆折断、倾倒，使电线崩断，造成供电中断和电缆触地现象，对附近的人和其他生命体构成极大威胁，甚至酿成严重事故，对人们的生命和财产造成不可挽回的损失。而目前采用的电线杆固定装置及方法，有些只对电线杆的中空部分进行了加强，其抗折断能力有一定提高，但其抗倾倒能力无明显改观；有些虽然对电线杆起到了一定的加固作用，但由于受结构限制，其支撑面积小，抗倾倒、折断能力效果不明显；还有些在预埋坑内构筑与预埋坑形状相适应的构筑框，然后在构筑框内浇筑混凝土与电线杆根部连为一体来作为其固定装置，但是存在安装繁琐、施工时间长的缺点，所以就需要除此之外目前多数采用卡盘作为固定装置，具有坚固耐用、耐腐蚀、耐温差、抗裂等优点，但是现有的卡盘结构，由于其抗弯矩能力差，达到的效果欠佳。

2 电线杆固定装置（卡盘）的设计

2.1 卡盘的结构设计

为了使电线杆底部固定牢固，提高自身稳定性能，抗倾斜，耐腐蚀、耐温差、抗裂等性能，同时减小在架空电力线路的架设施工过程中的难度，使其施工方便，占用空间下且美观，设计了一种固定电线杆的卡盘。

如图1所示，此固定电线杆的卡盘，包括混凝土构筑物和钢筋结构，混凝土构筑物的横截面形状近似于“凹”形，混凝土构筑物的凹陷处形状为圆弧状，混凝土构筑物中设有两个螺栓孔，两个螺栓孔对称设置在凹陷处两侧，两个螺栓孔的净距离为对应的电线杆底端直径，钢筋结构设置在混凝土构筑物内，钢筋结构包括至少三层钢筋层，每层钢筋层均包括主钢筋一和主钢筋二，主钢筋一为直线形，主钢筋二在凹陷处呈弯折状，钢筋层的两端均设有两个箍筋一，凹陷处所在的钢筋层上设有两个箍筋二，箍筋一和箍筋二的直径均为6mm，主钢筋一和主钢筋二的直径均为8mm，钢筋层数量为四层，（1-混凝土构筑物，2-主钢筋一，3-螺栓孔，4-箍筋二，5-凹陷处，6-主钢筋二，7-箍筋一）。

2.2 卡盘的使用及效果

混凝土构筑物凹陷处根据电线杆边缘呈现的圆弧状设计，并设有螺栓孔，在安装过程中，此卡盘凹陷处抱住电线杆一侧，然后将U形螺丝插入螺栓孔中装配连接，使其卡盘凹陷处完全紧贴电线杆进行固定，不需要现场进行施工，安装方便，施工时间短，再加上内部独特的钢筋层结构设计，不仅具有坚固耐用、耐腐蚀、耐温差、抗裂的优点，且具有长时间抗倾斜抗弯性能，降低电力工作者在架空电力线路的架设施工过程中的难度，使其具有占用空间小，安全性能高，成本低的特点。总之，具有安装方便、施工时间短、抗弯、稳定性能、抗裂及抗倾斜能力强的特点。

3 结语

对水泥电线杆材料特性的分析，对水泥电线杆本身结构的分析，以及对目前的固定方式和在架空电力线路的架设施工过程中的难易度分析，经过对水泥杆固定方式的研究，进而对水泥杆固定装置的优化设计研究，设计出一种固定电线杆的卡盘，以其独特的结构对电线杆进行固定，不仅具有坚固耐用、耐腐蚀、耐温差、抗裂的优点，且具有长时间抗倾斜抗弯性能，降低电力工作者在架空电力线路的架设施工过程中的难度，使其具有占用空间小，安全性能高，成本低的特点。相信未来在水泥电线杆固定方面还会有更大的突破。

参考文献

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