輔助人字抱桿在酒杯型角鋼塔橫擔(dān)上的移動(dòng)技術(shù)研究

劉利平，康萬東，謝勝利，文維東，樸煥發(fā)

(遼寧省送變電工程公司，遼寧 沈陽 110021)

輔助人字抱桿在酒杯型角鋼塔橫擔(dān)上的移動(dòng)技術(shù)研究

劉利平，康萬東，謝勝利，文維東，樸煥發(fā)

(遼寧省送變電工程公司，遼寧 沈陽 110021)

為解決1 000 kV特高壓交流輸電線路工程酒杯型角鋼塔超長橫擔(dān)吊裝難題，在常規(guī)內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔法的基礎(chǔ)上，利用輔助人字抱桿對(duì)超長橫擔(dān)采取分段吊裝方案，輔助人字抱桿坐在上曲臂橫擔(dān)頂部吊裝塔身側(cè)橫擔(dān)，在塔身側(cè)橫擔(dān)頂部安裝滑道移動(dòng)輔助人字抱桿至另一坐點(diǎn)吊裝端橫擔(dān)，以及地線支架施工技術(shù)，成功解決了在酒杯塔橫擔(dān)頂部依靠2根主材移動(dòng)輔助人字抱桿問題。通過工程應(yīng)用，消除了安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工速度，為超長橫擔(dān)分段吊裝提供技術(shù)保障。

酒杯塔;輔助人字抱桿;鐵塔橫擔(dān);移動(dòng);滑道

1 000 kV浙北—福州交流特高壓輸電線路工程，酒杯型角鋼塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:①鐵塔橫擔(dān)長，最長橫擔(dān)為73.4 m;②平口至橫擔(dān)頂間距高，最高為34.1 m;③上曲臂內(nèi)側(cè)間距寬度為20 m;④橫擔(dān)整體最重為28 t，需分幾次吊裝;⑤端橫擔(dān)和地線支架結(jié)構(gòu)安裝復(fù)雜，對(duì)接就位難度大;⑥鐵塔橫擔(dān)就位點(diǎn)高度大部分超過100 m，屬4類高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)起重作業(yè)，尤其是山地地勢(shì)條件差，給施工帶來了諸多難題和風(fēng)險(xiǎn)，如圖1所示。為解決酒杯塔超長橫擔(dān)吊裝難題，在常規(guī)內(nèi)懸浮外拉線組塔方法的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)與創(chuàng)新，利用輔助人字抱桿分段吊裝超長橫擔(dān)，本文提出了在已組立塔身側(cè)橫擔(dān)頂部移動(dòng)輔助人字抱桿的施工技術(shù)。

圖1 酒杯塔塔頭結(jié)構(gòu)

1 輔助人字抱桿移動(dòng)方案設(shè)計(jì)

特高壓酒杯型角鋼塔通常采用內(nèi)懸浮抱桿外拉線組塔法，其橫擔(dān)吊裝一般先吊裝中橫擔(dān)，再利用輔助人字抱桿整體吊裝邊橫擔(dān)及地線支架［1-6］。輔助人字抱桿通過主抱桿吊裝并安裝在上曲臂橫擔(dān)頂部預(yù)留施工孔上，利用輔助人字抱桿作支撐吊裝邊橫擔(dān)及地線支架，如圖2所示。但由于特高壓酒杯型角鋼塔邊橫擔(dān)重而長，邊橫擔(dān)無法整體吊裝，一般分為塔身側(cè)橫擔(dān)、端橫擔(dān)分次吊裝。因此在利用輔助人字抱桿配合主抱桿吊裝端橫擔(dān)時(shí)，輔助人字抱桿需移動(dòng)到塔身側(cè)橫擔(dān)端頭部位的預(yù)留施工孔上，再利用輔助人字抱桿作支撐吊裝端橫擔(dān)及地線支架。輔助人字抱桿的移動(dòng)，需施工人員站在塔身側(cè)橫擔(dān)2根主材上向外側(cè)移動(dòng)，安全風(fēng)險(xiǎn)極大且施工速度較慢。經(jīng)研究論證，在吊裝塔身側(cè)橫擔(dān)前，分別在塔身側(cè)橫擔(dān)上平面，2根主材上安裝滑道，塔身側(cè)橫擔(dān)吊裝完畢后，輔助人字抱桿腳分別放入滑道內(nèi)，通過牽引裝置牽引輔助人字抱桿腳移動(dòng)至預(yù)留施工孔的位置并安裝，如圖3所示。本方法有效降低了輔助人字抱桿移動(dòng)的施工安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率。

圖2 主抱桿+輔助人字抱桿吊裝端橫擔(dān)

圖3 輔助人字抱桿在橫擔(dān)上移動(dòng)

2 滑道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 滑道結(jié)構(gòu)形式

輔助人字抱桿滑道由滑道、卡具及牽引裝置等組成?；腊惭b在鐵塔橫擔(dān)上主材，根據(jù)橫擔(dān)長度及需移動(dòng)人字抱桿的距離鋪設(shè)滑道;卡具是將滑道固定在橫擔(dān)主材上，保證滑道穩(wěn)固，使其輔助人字抱桿在滑道內(nèi)不搖擺;牽引裝置是將輔助人字抱桿通過繩索與牽引動(dòng)力 (葫蘆)聯(lián)結(jié)，將輔助人字抱桿腳沿滑道移動(dòng)到下一個(gè)預(yù)留施工孔的坐點(diǎn)位置，如圖4所示。

圖4 牽引裝置布置

2.2 滑道設(shè)計(jì)

輔助人字抱桿腳的規(guī)格尺寸為280 mm×140 mm，滑道選擇16號(hào)槽鋼，在槽鋼上口兩側(cè)焊接保護(hù)5 mm×30 mm鋼板。為減小輔助人字抱桿腳與滑道底的摩擦，在槽鋼底順槽鋼方向焊接2根D12 mm鋼筋作為滑軌，如圖5所示。槽鋼間采用對(duì)接，在2段間加裝可拆卸連扳，根據(jù)移動(dòng)尺寸選擇滑道的長度。

圖5 輔助人字抱桿滑道

2.3 卡具設(shè)計(jì)

卡具是將滑道固定在橫擔(dān)主材上。主材上平面有安裝斜材及螺栓等，斜材規(guī)格及螺栓露出高度不同。為使滑道在主材上平面水平及固定，采用加裝墊木方提高滑道高度以讓出斜材及連接螺栓等高度?？ň咄ㄟ^螺栓與滑道連接，卡具卡在主材上，卡具結(jié)構(gòu)形式如圖6所示。各塔型橫擔(dān)主材的規(guī)格不同，卡具與主材螺栓連接孔的距離也不同，為保證卡具有通用性，設(shè)計(jì)螺栓孔為橢圓形孔，可滿足卡具與各規(guī)格主材固定?？ň吲c主材如圖7所示。

2.4 牽引裝置設(shè)計(jì)

輔助人字抱桿腳的移動(dòng)采用鏈條葫蘆作為牽引動(dòng)力，牽引輔助人字抱桿腳順滑道方向前行。牽引繩索與輔助人字抱桿腳連接，牽引繩索通過前端轉(zhuǎn)向滑車與鏈條葫蘆連接，牽引人字抱桿腳移動(dòng)至輔助人字抱桿坐點(diǎn)位置，如圖8所示。

圖6 滑道卡具

圖7 卡具與滑道連接

圖8 牽引輔助人字抱桿腳

3 滑道長度及卡具規(guī)格的優(yōu)化

3.1 滑道長度的優(yōu)化

每個(gè)工程有多種酒杯型鐵塔，各塔型橫擔(dān)長度、主材規(guī)格及分段點(diǎn)位置均不同。因此應(yīng)對(duì)不同塔型的輔助人字抱桿各坐落點(diǎn)間長度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與優(yōu)化，將相近長度歸納與合并，劃分規(guī)格等級(jí)以設(shè)計(jì)制作滑道長度，使各規(guī)格等級(jí)滑道具有通用性。各塔型橫擔(dān)主材及斜材統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 橫擔(dān)上主材、斜材規(guī)格統(tǒng)計(jì)表

由表1可知:上橫擔(dān)主材最大規(guī)格為∠200×20 mm，最小規(guī)格為∠140×12 mm;斜材最大規(guī)格為∠110×10 mm，最小規(guī)格為∠63×5 mm。經(jīng)統(tǒng)計(jì)螺栓露出高度均小于斜材高度，忽略不計(jì)。

由此可知:滑道卡具的結(jié)構(gòu)尺寸，通過計(jì)算出最大與最小尺寸值，可制作出通用的卡具。

3.2 卡具規(guī)格尺寸的優(yōu)化

各塔型橫擔(dān)上主材規(guī)格不同，上主材的斜材規(guī)格也不同，連接螺栓露出高度也不同。因此需要對(duì)卡具的規(guī)格進(jìn)行優(yōu)化，形成幾種規(guī)格的通用性卡具。對(duì)各塔型橫擔(dān)上主材、斜材及螺栓露出高度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)相近的塔型橫擔(dān)的主材、斜材及螺栓進(jìn)行優(yōu)化與論證，制作幾種規(guī)格的通用性卡具以滿足需要?？ň邞?yīng)用10 mm厚鋼板焊接成角鋼形狀，能卡住主材固定，且與滑道連接，其連接方式如圖9所示?？ň呱系穆菟讘?yīng)設(shè)置長型孔，可滿足不同塔型主材規(guī)格的應(yīng)用。長型孔的長度應(yīng)結(jié)合墊塊高度，墊塊高度可根據(jù)不同塔型主材規(guī)格實(shí)際確定。

圖9 滑道卡具加工

4 人字抱桿移動(dòng)施工工藝

中橫擔(dān)吊裝完畢后，利用輔助人字抱桿分次吊裝塔身側(cè)橫擔(dān)及端橫擔(dān)［7-9］。

a.塔身側(cè)橫擔(dān)地面組裝完畢后，在橫擔(dān)上平面2根主材上安裝滑道及牽引裝置。

b. 利用主抱桿吊裝輔助人字抱桿，坐在上曲臂橫擔(dān)頂部預(yù)留施工孔上，利用輔助人字抱桿向吊裝段傾斜45°吊裝塔身側(cè)橫擔(dān)，就位并緊固螺栓。

c. 對(duì)塔身側(cè)橫擔(dān)預(yù)先安裝的滑道進(jìn)行調(diào)整、對(duì)準(zhǔn)位置并固定，連接牽引裝置，將輔助人字抱桿腳挪至滑道內(nèi)。

d. 通過牽引裝置牽引輔助人字抱桿腳，牽引時(shí)隨時(shí)調(diào)整輔助人字抱桿與橫擔(dān)傾斜角度，保持輔助人字抱桿向塔身外側(cè)傾斜，到達(dá)塔身側(cè)橫擔(dān)端部設(shè)定施工預(yù)留孔位置，將輔助人字抱桿腳入槽內(nèi)。

e. 調(diào)整輔助人字抱桿傾斜角度，拆除牽引裝置，吊裝端橫擔(dān)及地線支架。

f. 利用主抱桿拆除輔助人字抱桿及滑道等工具。

5 結(jié)束語

輔助人字抱桿在橫擔(dān)滑道上的移動(dòng)，減小了酒杯塔在橫擔(dān)頂面依靠2根上主材移動(dòng)輔助人字抱桿的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高了移動(dòng)速度。本方法已在工程中應(yīng)用了16基，每次移動(dòng)時(shí)間僅需25 min即可完成，輔助人字抱桿腳始終在滑道內(nèi)良好運(yùn)行，為鐵塔長橫擔(dān)分段吊裝移動(dòng)輔助人字抱桿提供了技術(shù)支撐與保障，實(shí)現(xiàn)了安全、優(yōu)質(zhì)、高效施工。

［1］ 劉利平，熊織明，郭玉瑩.基于圖解法的內(nèi)懸浮外拉線抱桿組塔受力分析 ［J］.電力建設(shè)，2011，32(2):119-121.

［2］ 劉利平，張茂盛.大截面、大荷載、長抱桿在1 000 kV線路組塔施工中的應(yīng)用［J］，東北電力技術(shù)，2009，30(10):7-11.

［3］ 鄭曉廣，李君章.特高壓線路鐵塔幾種組立施工方法 ［J］.電力建設(shè)，2009，30(4):39-43.

［4］ 李慶林.特高壓輸電線路鐵塔組立的方案選擇［J］.電力建設(shè)，2007，28(3):29-33.

［5］ 任副群，楊 艷.拉V塔整體起落方法在改造工程中的應(yīng)用 ［J］.東北電力技術(shù)，2009，30(10):31-32.

［6］ 屈少峰，李 健，董樹森，等.特高壓線路頂部拉線抱桿分解組塔施工的仿真力學(xué)模型 ［J］.電力建設(shè)，2008，29(12):5-8.

［7］ Q/GDW 155—2006，1 000 kV架空送電線路鐵塔組立施工工藝導(dǎo)則 ［S］.

［8］ DLL 5002—2004，電力建設(shè)安全工作規(guī)程 (2):架空電力線路 ［S］.

［9］ 毛偉敏.座地式四搖臂抱桿分解組塔施工工藝［J］.電力建設(shè)，2008，29(1):29-33.

Construction Technology for Moving Auxiliary Herringbone Holding Poles on Cross Arm of Cup-type Steel Tower

LIU Li-ping，KANG Wan-dong，XIE Sheng-li，WEN Wei-dong，PIAO Huan-fa
(Liaoning Electric Power Transmission and Transformation Engineering Company，Shenyang，Liaoning 110021，China)

In order to solve the construction difficulties in hoisting overlong cross arms of cup-type angle steel tower in 1000 kV UHV transmission line，a subsection hoisting plan is designed for overlong cross arm by using auxiliary herringbone holding poles in addition to conventional tower erection technology with holding poles supported by inner suspension＆ outer backstay.The auxiliary herringbone holding pole is placed on the top of upper carnk arm to erect the side cross arm a slideway is installed on the side cross arm，then the auxiliary herringbone holding pole is moved to another site to erect the end cross arm and earth wire peak using the slideway.This construction technology can eliminate security risks，improve construction efficiency and provide solid technical support to hoist overlong cross arms.

Cup-type angle steel tower;Auxiliary herringbone holding poles;Cross arm;Moving and slideway

TM754

A

1004-7913(2015)11-0010-03

劉利平 (1960—)，男，學(xué)士，高級(jí)工程師，從事輸電線路施工技術(shù)與研究。

2015-07-24)