铰接抱杆在酒杯塔组立中的应用分析

刘建平

(山东送变电工程公司，济南　250022)

铰接抱杆在酒杯塔组立中的应用分析

刘建平

(山东送变电工程公司，济南250022)

摘要：介绍了特高压线路建设中铰接抱杆组塔的应用，铰接抱杆的组成与地锚挖设的要求，阐述了铰接抱杆系统在特高压建设中酒杯塔组塔的施工应用注意事项，并对其各部位进行受力分析，明确施工过程中各力相互影响的因素，为铰接抱杆应用于酒杯塔组塔安全施工提供数据参考，保证特高压建设顺利进行。

关键词：特高压输电线；铰接抱杆；酒杯塔组立；抱杆受力

特高压线路工程建设中，铁塔组立工序是所有工序中安全隐患最多的环节。有效地完成任务应需具备责任心强、认真、负责、严谨的班长，谨慎、细心和观察力强的指挥，还有高空作业人员的应变能力和观察能力，细致了解每次吊装的环境和工器具系统的状态是必不可少的。尤其是在特高压建设中，铁塔的横担较长、塔身较重等固有特点，加上所处地形限制，铰接抱杆在酒杯塔组立中的应用逐渐变的广泛。

因此更深刻细致地了解抱杆组塔更为必要，本文就是在特高压线路工程中，对铰接抱杆应用于酒杯塔组立进行介绍和分析。

1铰接抱杆、地锚及系统配置的介绍

组合式铰接抱杆包括上抱杆和下抱杆，上抱杆长度为30～40m，下抱杆长度为10～20m，总长度是50m；抱杆由上脱帽、2.675m×2变截面、3m×14节、中上脱帽、中下脱帽、下脱帽；抱杆的断面是900mm×900mm；变截面处断面是500mm×500mm。

地锚包括拉线地锚和控制地锚，抱杆拉线地锚坑设在塔的AC和BD腿的对角延长线上，且距离至少是塔高的1.5倍，而有时因高山地势的原因，长度都超过了200m，地锚坑的深度依土质决定，一般都会超过2.2m；绞磨的地锚是通过2套φ24的钢丝绳地锚套连接的，埋深须超过2m。地锚坑的马道对地面夹角应与受力方向一致，一般不应大于45°。

牵引坑、拉线坑地锚使用中号地锚，控制绳使用小号地锚。牵引设备采用5t双滚筒绞磨，牵引机距塔位距离不小于0.5倍的塔高，且不小于40m；吊装用的吊点绳采用吊带，保护塔材镀锌层。承托绳采用φ24的双股钢丝绳，通过抱杆底座的4个10t单轮闭口滑车固定在主材的施工孔上。

承托绳采用等长钢丝绳，并依抱杆提升的高度和铁塔的跟开变化适当的调节承托绳的长度[1]。

2酒杯塔组立介绍

铁塔组立前，首先是立抱杆，在此介绍立抱杆2种方案，一是通过吊车竖立抱杆，吊点应系在抱杆重心头部方向以上的1～1.5m处，起吊前的抱杆捆绑点应位于吊车起重滑车组的正下方，吊车将抱杆根部立稳后，再通过绞磨和四方拉线将抱杆调整完毕；二是通过人字抱杆整体起立，使用人字抱杆起立上抱杆时，牵引地锚选用大号地锚，与主抱杆距离大于塔高的0.5倍。制动地锚借用控制绳地锚，制动绳一端固定在主抱杆下端，另一端与制动地锚套连接。人字抱杆通过2个钢丝绳和保护套牵拉主抱杆，牵引绳慢慢提升人字抱杆，带动主抱杆提升，同时放缓主抱杆的远方四根拉线进行调整，当主抱杆起立至70°左右应放慢牵引速度，立至75°～80°时，通过调整拉线将抱杆校正。

抱杆立好后，开始对铁塔进行组立，过程中当钢丝绳和塔材接触时，必须垫胶皮或多层麻袋以保护塔材镀锌层。

下面分别介绍一下铁塔组立的过程：

(1)塔腿的安装需要注意地脚螺栓螺纹的保护。安装好塔脚板后，对于塔身段的吊装，主要是通过计算一段的重量并充分利用抱杆、绞磨、滑轮组、U形环以及磨绳的荷载能力，进行吊装。装好的塔身段须通过临时拉线将其稳定。4个塔身段均立好后，再吊装塔身段的斜材和塔腿横材。

(2)提升抱杆要用到两套滑车组加一套平衡滑车组进行提升，提升过程应确保抱杆不少于2道腰环，腰环拉索收紧并固定在4根主材上，2道腰环的间距应不少于6m，因1 000kV线路铁塔各段跟开较大，在吊装下段塔身时，抱杆的悬浮高度应适当加大，以保证承托绳与抱杆垂直轴线夹角小于30°。

(3)吊装酒杯塔上曲臂塔材时，需要将抱杆提升至曲臂K接点处，抱杆提升至主抱杆底部低于曲臂交叉点上方的1～2m处，在铰接处安装保险拉线和改变抱杆压力方向的调整拉线，在副抱杆底部安装承托绳。

(4)曲臂的吊装，下曲臂的吊装分顺线路方向进行分片吊装和就位，上曲臂的吊装时横线路的吊装和就位，先吊内部的上曲臂，然后吊装外部的上曲臂。上下曲臂的吊装要调整抱杆的倾斜角，抱杆的倾斜可以通过吊装物来调节拉线，最终调至允许的合适角度。抱杆调好后，通过在已组好的上下曲臂，在其上固定好调整绳，通过调整绳控制所吊塔材与已组塔身的距离。吊装下曲臂时，抱杆倾斜角度相对上曲臂而言会小，吊装上曲臂时不管是抱杆还是滑车组等各个环节受力均明显增大，在此时应该计算好每吊的重量，将重量控制在安全负载范围内[2]。两吊点绳在塔片的固定位置必须位于塔片重心以上的塔片对称节点处，且两侧吊绳组成的V形环不得大于120°，必要时需补强。

(5)边横担的吊装，特高压建设中较大酒杯塔的边横担重量达15t，须将边横担分块吊装。横担的吊装，横担的重量大约在5t左右，分前后2片2次吊装[3]。导线支架和地线支架的吊装，两部分总重大约3～4t，若是分块吊装，先吊装地线支架然后再吊导线支架。

(6)降抱杆是将抱杆上下挂线点处固定好腰环，然后缓慢放松拉线，直至将抱杆落地。将滑车挂线点设在挂线孔处或横担中部地方。抱杆落地后，拆除抱杆销轴，节节拆开放下。高强铰接900×900的抱杆重量在5t左右，铝合金抱杆在3t左右。利用抱杆吊装过程中，应保证实时通讯以便了解各拉线地锚情况来控制绞磨，确保安全施工。

3抱杆的受力分析

抱杆组塔的计算包括工器具选择的计算和塔材吊重的计算。主要工器具有抱杆、抱杆拉线、起吊系统(起吊滑车组、起吊绳、牵引绳)、承托绳和控制绳。

工器具受力计算应先将每次吊装的总重量及系统状况如抱杆倾角、控制绳及拉线对地夹角等明确，并计算关键点处工器具受力的最大值。

通过受力分析可得如下结论：

(1)控制绳的受力与控制绳及地面的夹角呈反比，与起吊滑车组起吊绳及铅垂线的夹角呈正比；若控制拉线设置较远，虽然控制绳的受力较小，但起吊绳受力较大。

(2)牵引绳的静张力与起吊绳的受力有关，同时受到滑车个数的影响起吊滑车钢丝绳的个数与滑车效率有关。

(3)抱杆拉线的静张力与抱杆拉线及地面的夹角、起吊绳及垂直轴线的夹角、抱杆的倾斜角度和起吊绳的受力有关。当控制绳与铅垂线的夹角较大时，抱杆拉线受力会越大。分析合力之后考虑2根拉线的不平衡系数对受力拉线的静张力。

(4)承托绳的受力跟抱杆的倾斜角度有关，倾斜角度越大承托绳的受力就越大，同时与受力侧量承托绳的合力线与抱杆轴线的夹角有关。

4组塔质量与安全介绍

组塔质量方面有螺栓的紧固、螺栓的穿向、脚钉的布置，铁塔组立后结构倾斜应小于1.5‰，各节点间主材弯曲不得超过1/750，应依据特高压标准工艺施工。

组塔安全方面有地锚埋设、马鞍螺丝布置、地面作业安全规定、吊装作业安全规定、绞磨牵引系统安全要求、抱杆整体起立、抱杆提升、工器具和工作人员与带电体之间的安全距离等，应严格依据安全规定执行。

5结语

本文对铰接抱杆应用于特高压酒杯塔的组塔进行了介绍，先后对铰接抱杆的组成，地锚，系统配置，抱杆起立，对特高压建设中酒杯塔的组立过程进行阐述，对抱杆吊装过程中的受力情况做出总结，并明确其相互之间的关系，最后组塔中的安全、质量施工进行简要说明。本文为特高压建设中铰接抱杆在酒杯塔的组立施工中提供经验参考。

参考文献：

[1]郑怀清，熊织明.1 000kV交流特高压线路铁塔组立技术[J].电网技术,2008,32(20):15-19.

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

[2]赵世兴，李新民，张存有.750kV送电线路铁塔内悬浮外拉线抱杆施工工艺与控制[J].中国电力,2009,42(6).

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

[3]刘利平，张茂盛.大截面、大荷载、长抱杆在1 000kV线路组塔施工中的应用[J].东北电力技术,2009,30(10):7-12.

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

(本文编辑：严加)

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

作者简介：刘建平(1986)，男，硕士，从事特高压输电工程施工技术管理工作。

中图分类号：TM75

文献标志码：B

文章编号：2095-1256(2016)03-0380-03

收稿日期：2016-03-18