固定電線(xiàn)桿用的卡盤(pán)的設(shè)計(jì)研究

謝錦　金江偉　陳瑩　任立群　葉劍明

摘 要：對(duì)于目前電線(xiàn)桿固定使用后存在的問(wèn)題和不足，該文對(duì)電線(xiàn)桿固定方式進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，通過(guò)對(duì)電線(xiàn)桿固定裝置（卡盤(pán)）的設(shè)計(jì)，克服了電線(xiàn)桿固定使用后出現(xiàn)的折斷、傾倒現(xiàn)象，同時(shí)，新型電線(xiàn)桿固定裝置在安裝過(guò)程中裝配連接U形螺絲，完全緊貼電線(xiàn)桿進(jìn)行固定，不需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工，安裝方便，施工時(shí)間短。

關(guān)鍵詞：電線(xiàn)桿 固定 設(shè)計(jì) 研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TJ751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（a）0066-01

電線(xiàn)桿的固定牢固度是至關(guān)重要的，不僅關(guān)系到電線(xiàn)桿自身的穩(wěn)定性能，在長(zhǎng)期受到外力作用下的抗傾斜、耐腐蝕、耐溫差以及抗裂能力，而且關(guān)系到在架空電力線(xiàn)路的架設(shè)施工過(guò)程中的難易度。因?yàn)樵诩芸针娏€(xiàn)路的架設(shè)施工過(guò)程中，如果線(xiàn)路方向發(fā)生改變，或者架設(shè)至線(xiàn)路的末端，此時(shí)電線(xiàn)桿的受力就會(huì)不平衡，需要設(shè)置拉線(xiàn)，用于平衡電線(xiàn)桿承受的導(dǎo)線(xiàn)拉力和風(fēng)力。如果一些地方不宜設(shè)置拉線(xiàn)，如鬧市等，就應(yīng)架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)桿塔（鋼管塔），拉線(xiàn)占地面積大，影響美觀，更重要的是有可能對(duì)行人和車(chē)輛造成傷害，存在很大的安全隱患；鋼管塔不存在占地面積大和安全問(wèn)題，但是造價(jià)過(guò)高，一根鋼管塔的價(jià)格往往是幾根普通電線(xiàn)杠的價(jià)格。故需要在對(duì)目前的電線(xiàn)桿固定的時(shí)候設(shè)置一個(gè)電線(xiàn)桿底部的加固裝置，解決目前存在的問(wèn)題與不足。

1 電線(xiàn)桿以目前方式固定使用后的危害

目前無(wú)論是水泥電線(xiàn)桿或其他材料制成的電線(xiàn)桿，基本都是由上到下呈圓錐臺(tái)形的，通常其地面的安裝方式都是先在安裝部位挖一基坑，基坑的最小內(nèi)切圓直徑大于電線(xiàn)桿根部直徑，然后根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的立桿方法，將電線(xiàn)桿直立基坑中，然后將片石、土壤回填到基坑中進(jìn)行夯實(shí)固定，沒(méi)有設(shè)置固定件。這樣安裝的電線(xiàn)桿穩(wěn)定性差，在長(zhǎng)期受到外力的作用下，容易發(fā)生傾斜，嚴(yán)重時(shí)甚至引起電線(xiàn)桿折斷、傾倒，使電線(xiàn)崩斷，造成供電中斷和電纜觸地現(xiàn)象，對(duì)附近的人和其他生命體構(gòu)成極大威脅，甚至釀成嚴(yán)重事故，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)造成不可挽回的損失。而目前采用的電線(xiàn)桿固定裝置及方法，有些只對(duì)電線(xiàn)桿的中空部分進(jìn)行了加強(qiáng)，其抗折斷能力有一定提高，但其抗傾倒能力無(wú)明顯改觀；有些雖然對(duì)電線(xiàn)桿起到了一定的加固作用，但由于受結(jié)構(gòu)限制，其支撐面積小，抗傾倒、折斷能力效果不明顯；還有些在預(yù)埋坑內(nèi)構(gòu)筑與預(yù)埋坑形狀相適應(yīng)的構(gòu)筑框，然后在構(gòu)筑框內(nèi)澆筑混凝土與電線(xiàn)桿根部連為一體來(lái)作為其固定裝置，但是存在安裝繁瑣、施工時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，所以就需要除此之外目前多數(shù)采用卡盤(pán)作為固定裝置，具有堅(jiān)固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂等優(yōu)點(diǎn)，但是現(xiàn)有的卡盤(pán)結(jié)構(gòu)，由于其抗彎矩能力差，達(dá)到的效果欠佳。

2 電線(xiàn)桿固定裝置（卡盤(pán)）的設(shè)計(jì)

2.1 卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了使電線(xiàn)桿底部固定牢固，提高自身穩(wěn)定性能，抗傾斜，耐腐蝕、耐溫差、抗裂等性能，同時(shí)減小在架空電力線(xiàn)路的架設(shè)施工過(guò)程中的難度，使其施工方便，占用空間下且美觀，設(shè)計(jì)了一種固定電線(xiàn)桿的卡盤(pán)。

如圖1所示，此固定電線(xiàn)桿的卡盤(pán)，包括混凝土構(gòu)筑物和鋼筋結(jié)構(gòu)，混凝土構(gòu)筑物的橫截面形狀近似于“凹”形，混凝土構(gòu)筑物的凹陷處形狀為圓弧狀，混凝土構(gòu)筑物中設(shè)有兩個(gè)螺栓孔，兩個(gè)螺栓孔對(duì)稱(chēng)設(shè)置在凹陷處兩側(cè)，兩個(gè)螺栓孔的凈距離為對(duì)應(yīng)的電線(xiàn)桿底端直徑，鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)置在混凝土構(gòu)筑物內(nèi)，鋼筋結(jié)構(gòu)包括至少三層鋼筋層，每層鋼筋層均包括主鋼筋一和主鋼筋二，主鋼筋一為直線(xiàn)形，主鋼筋二在凹陷處呈彎折狀，鋼筋層的兩端均設(shè)有兩個(gè)箍筋一，凹陷處所在的鋼筋層上設(shè)有兩個(gè)箍筋二，箍筋一和箍筋二的直徑均為6mm，主鋼筋一和主鋼筋二的直徑均為8mm，鋼筋層數(shù)量為四層，（1-混凝土構(gòu)筑物，2-主鋼筋一，3-螺栓孔，4-箍筋二，5-凹陷處，6-主鋼筋二，7-箍筋一）。

2.2 卡盤(pán)的使用及效果

混凝土構(gòu)筑物凹陷處根據(jù)電線(xiàn)桿邊緣呈現(xiàn)的圓弧狀設(shè)計(jì)，并設(shè)有螺栓孔，在安裝過(guò)程中，此卡盤(pán)凹陷處抱住電線(xiàn)桿一側(cè)，然后將U形螺絲插入螺栓孔中裝配連接，使其卡盤(pán)凹陷處完全緊貼電線(xiàn)桿進(jìn)行固定，不需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工，安裝方便，施工時(shí)間短，再加上內(nèi)部獨(dú)特的鋼筋層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅具有堅(jiān)固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂的優(yōu)點(diǎn)，且具有長(zhǎng)時(shí)間抗傾斜抗彎性能，降低電力工作者在架空電力線(xiàn)路的架設(shè)施工過(guò)程中的難度，使其具有占用空間小，安全性能高，成本低的特點(diǎn)。總之，具有安裝方便、施工時(shí)間短、抗彎、穩(wěn)定性能、抗裂及抗傾斜能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)水泥電線(xiàn)桿材料特性的分析，對(duì)水泥電線(xiàn)桿本身結(jié)構(gòu)的分析，以及對(duì)目前的固定方式和在架空電力線(xiàn)路的架設(shè)施工過(guò)程中的難易度分析，經(jīng)過(guò)對(duì)水泥桿固定方式的研究，進(jìn)而對(duì)水泥桿固定裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，設(shè)計(jì)出一種固定電線(xiàn)桿的卡盤(pán)，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)對(duì)電線(xiàn)桿進(jìn)行固定，不僅具有堅(jiān)固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂的優(yōu)點(diǎn)，且具有長(zhǎng)時(shí)間抗傾斜抗彎性能，降低電力工作者在架空電力線(xiàn)路的架設(shè)施工過(guò)程中的難度，使其具有占用空間小，安全性能高，成本低的特點(diǎn)。相信未來(lái)在水泥電線(xiàn)桿固定方面還會(huì)有更大的突破。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫俊毅，張玉.水泥電線(xiàn)桿裂紋的成因及防治[J].陰山學(xué)刊，1998（1）：157-159.

[2] 徐杏華，唐尋.對(duì)兩個(gè)材料力學(xué)問(wèn)題的探討[J].農(nóng)機(jī)化研究，2005（5）：79-80.

[3] 武營(yíng)軍.鉆孔灌注樁在電線(xiàn)桿樁基工程中的應(yīng)用[J].探礦工程（巖土鉆掘工程）， 1998（S1）：61.

[4] 一種電線(xiàn)桿及其安裝固定方法[P].中國(guó).E04H12100.CN200910103229.7.2009.07.22.