大高度絕緣腳手架的應(yīng)用方法研究

譚華章 曾學(xué)軍 李 飛（柳州供電局）

大高度絕緣腳手架的應(yīng)用方法研究

譚華章 曾學(xué)軍 李 飛
（柳州供電局）

摘 要：針對(duì)在大高度電線桿附近架設(shè)絕緣腳手架時(shí)，由于受現(xiàn)有腳手工具及現(xiàn)場(chǎng)條件限制難以快速安裝的情況，本文簡(jiǎn)述了飛翔材料技術(shù)有限公司研發(fā)的新型快速安裝腳手架結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，闡述了現(xiàn)場(chǎng)使用優(yōu)勢(shì)及使用功能領(lǐng)域，并結(jié)合實(shí)際介紹了在現(xiàn)實(shí)使用中需要采取的可靠措施。

關(guān)鍵詞：絕緣；腳手架；新型快速

0　引言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，電力越來(lái)越成為人們生活中不可缺少的一部分，電桿高度及避雷器高度越來(lái)越高，根據(jù)新“安規(guī)”的規(guī)定，高處作業(yè)必須使用安全帶。但實(shí)際情況卻使人們無(wú)可奈何，避雷器已是最高點(diǎn)，掛無(wú)可掛。斗臂車可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是斗臂車購(gòu)置和使用費(fèi)用昂貴，并且遇到地形復(fù)雜的情況就無(wú)法就位。斗臂車和普通腳手架（木質(zhì)或鋼制）都有著這樣或者那樣的安全缺陷無(wú)法逾越。目前，有的公司采用絕緣腳手架，在超過(guò)10m高度后就要采用斜拉牽引繩，這樣的情況下，存在占用空間大、不好固定、安全系數(shù)低等弊端。因此，為了保證施工現(xiàn)場(chǎng)人員的安全，保證縮短檢修時(shí)間，減少維修費(fèi)用，防止人員高空墜落的危險(xiǎn)，解決大高度絕緣腳手架架設(shè)的問(wèn)題成為重中之重。

石家莊市飛翔材料技術(shù)有限公司自2010年以來(lái)，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和改進(jìn)，著重研究了幾種方案，通過(guò)這幾種方案的可靠性及實(shí)用性綜合對(duì)比，確立了大高度絕緣腳手架快速搭建方案，并在某省電力公司惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行搭設(shè)18m高腳手架施工，達(dá)到了預(yù)期目的。

1　絕緣腳手架的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

1.1 選材

材質(zhì)采用美國(guó)進(jìn)口玻璃纖維氈，無(wú)堿紗、高強(qiáng)環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂、經(jīng)高溫、纏繞、拉擠成型的輕質(zhì)、高強(qiáng)、絕緣玻璃纖維管。整體無(wú)金屬結(jié)構(gòu)，具有耐腐蝕、抗老化、使用方便、安全程度高、絕緣性能強(qiáng)等特點(diǎn)，主要適用于500kV以下變電維護(hù)作業(yè)專用，也是目前絕緣升降臺(tái)的理想替代產(chǎn)品。整體絕緣性能經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試符合變電站絕緣要求。

材料技術(shù)參數(shù)如下。電性能：220kV電壓等級(jí)；承重性能：?jiǎn)螌映兄?30kg，整體承重500kg；性能特點(diǎn)：防導(dǎo)電、抗火花、耐腐蝕、抗氧化；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：符合《帶電作業(yè)用絕緣硬梯通用技術(shù)條件》（GB 17620—1998），《帶電作業(yè)用絕緣工具實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》（DL/T 878—2004）。

電壓性能：220kV電壓等級(jí)整體載荷500kg，靜負(fù)荷強(qiáng)度1250kg，30min，各部件無(wú)損傷。

1.2 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)高度18m，按照工程力學(xué)規(guī)范進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度驗(yàn)算，經(jīng)過(guò)對(duì)腳手架的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，采用如下方案。

單套配置：底座四級(jí)架1層2套，四級(jí)架7層14套，三級(jí)架1層2套，帶護(hù)欄級(jí)架1層2套，橫桿22根，斜桿10根，平臺(tái)踏板10塊，斜支撐1套，加強(qiáng)支撐4套，防滑管78根，吊裝架2套，腳輪1套。搭設(shè)方案如圖1所示。整個(gè)腳手架包含底座級(jí)架部分，升高級(jí)架部分，護(hù)欄級(jí)架部分，斜支撐部分，卸荷裝置。

底座級(jí)架是由一層底座四級(jí)架外設(shè)斜支撐構(gòu)成。底座四級(jí)架由兩片包含有四根橫拉管的直梯組成，中間用橫拉桿和斜拉桿連接。連接部位采用超高強(qiáng)尼龍材料加工成型，力學(xué)性能指標(biāo)比同類產(chǎn)品更高。安裝方便快捷，卡口容易鎖定牢固，保險(xiǎn)性、穩(wěn)定性和安全性高。直梯中的橫拉管與立管之間用鉚釘鉚接，并膠合。此種連接方式不僅使級(jí)架堅(jiān)固耐用，而且安裝靈活方便。設(shè)計(jì)強(qiáng)度也符合要求。占地尺寸為1900mm×2800mm，高度3400mm。級(jí)架底部安裝有腳輪，方便短距離移動(dòng)。

圖1　絕緣腳手架的搭設(shè)構(gòu)成

升高級(jí)架部分由7層四級(jí)架和一層三級(jí)架組成。同底部四級(jí)架，每層四級(jí)架也是由兩片長(zhǎng)為2800mm，高為3000mm，包含有四根橫拉管的直梯組成，中間用橫拉管和斜拉管連接。直梯中的橫拉管與立管之間用鉚釘鉚接，并膠合。三級(jí)架是由兩片長(zhǎng)為2800mm，高為2300mm，包含有三根橫拉管的直梯組成，中間用橫拉管和斜拉管連接，直梯中的橫拉管與立管之間用鉚釘鉚接。層與層級(jí)架之間采用插拔式安裝，并帶有自鎖裝置，方便靈活并且不失緊固。

護(hù)欄級(jí)架部分也是一個(gè)三級(jí)架結(jié)構(gòu)，不同的是其高度只有1900mm，方便并保護(hù)施工人員進(jìn)行施工。

斜支撐一套四組，每組斜支撐包含有一套主管，兩個(gè)斜拉管組成，主管長(zhǎng)度2200mm，一端安裝于底座級(jí)架上部，另一端支撐住地面。斜拉管安裝在主管上下各一根，組裝完成后支撐地尺寸為4800mm× 5100mm。

一般在距電桿0.8～1.3m處開(kāi)始搭建腳手架，當(dāng)高度超過(guò)6m時(shí)，其穩(wěn)定性降低，受風(fēng)荷作用影響加大，自重載荷也相應(yīng)增加。為加強(qiáng)其穩(wěn)定性，增加一個(gè)卸荷裝置，每隔6m與電線桿連接，使腳手架與電線桿連接成為一個(gè)整體，將風(fēng)載荷和自重載荷分散給電線桿一部分，大大增強(qiáng)了腳手架本身的穩(wěn)定性。

（1）選材

主體結(jié)構(gòu)全部采用高強(qiáng)、絕緣、輕型玻璃鋼材料，整體絕緣性能經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試符合變電站絕緣要求。

（2）整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

整體結(jié)構(gòu)采用兩節(jié)伸縮式，參考絕緣快裝腳手架斜支撐設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)為三角型結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性強(qiáng)?？紤]到絕緣腳手架搭建時(shí)距離電線桿距離為0.8～1.3m，在結(jié)合實(shí)際的使用情況，主桿設(shè)計(jì)為兩節(jié)伸縮式，調(diào)節(jié)長(zhǎng)度能達(dá)到0.8～1.3m，既節(jié)約存儲(chǔ)空間又方便搬運(yùn)及安裝，使用范圍可任意調(diào)節(jié)，使用性能強(qiáng)。

1）固定裝置與腳手架連接方式的設(shè)計(jì)。絕緣快裝腳手架專用固定裝置與腳手架連接采用活動(dòng)扣件連接，方便安裝與拆卸，且其角度可任意調(diào)節(jié)。

2）固定裝置與電線桿連接方式的設(shè)計(jì)。電線桿的兩側(cè)都有上、下線的管道，使其整體為不規(guī)則形狀，使用剛性固定會(huì)對(duì)上、下線管道有所損壞，所以采用軟連接。經(jīng)最后確定，選用小抱箍配合緊線器（配備高強(qiáng)度尼龍帶）來(lái)完成固定裝置與電線桿的連接。

小抱箍作用：適當(dāng)?shù)馁N緊電線桿，起主要受力作用，防止固定裝置偏移。

緊線器作用：用其配備的高強(qiáng)尼龍帶環(huán)電線桿一圈進(jìn)項(xiàng)緊固、鎖緊，使小抱箍牢牢地扣住電線桿。

3）緊線器位置的設(shè)計(jì)。絕緣快裝腳手架的搭建時(shí)大約距離電線桿0.8～1.3m左右，從工作的角度出發(fā)，將緊線器的位置安裝在活動(dòng)扣件附近，活動(dòng)扣件安裝在絕緣快裝腳手架的級(jí)架立柱上，這樣工作人員可輕松地調(diào)節(jié)緊線器的松緊。為了不磨損高強(qiáng)尼龍帶，在小抱箍上安裝了2個(gè)導(dǎo)向輪，通過(guò)小抱箍上加裝的2個(gè)導(dǎo)向輪，可將高強(qiáng)尼龍帶無(wú)損地送至緊線器（見(jiàn)圖2）。

圖2　絕緣快裝腳手架固定裝置使用示意圖

（3）輔助操作桿

絕緣快裝腳手架的搭建大約距離電線桿0.8～1.3m左右，若把緊線器上的高強(qiáng)尼龍帶環(huán)電線桿一圈，電線桿的直徑大約是0.5m左右，這樣電線桿距離絕緣快裝腳手架的最遠(yuǎn)距離大約是1.8m，工作人員不使用輔助工具是不能夠完成的，所以設(shè)計(jì)了一款輔助操作桿，其頂端安裝小掛鉤，由兩名工作人員各持一個(gè)輔助操作桿，將尼龍帶環(huán)電桿一圈，并將尼龍帶掛環(huán)固定在小抱箍上。

（4）具體操作步驟

1）將絕緣快裝腳手架固定裝置上的活動(dòng)扣件固定在絕緣快裝腳手架級(jí)架的立柱上，調(diào)節(jié)好角度，兩個(gè)絕緣快裝腳手架固定裝置安裝后成等邊三角型（見(jiàn)圖2）并鎖緊。

2）調(diào)節(jié)伸縮桿，將小抱箍緊貼電線桿，然后用銷子扣緊。將緊線器上高強(qiáng)尼龍帶的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)到需要的長(zhǎng)度。

3）需兩名工作人員利用輔助操作桿將高強(qiáng)尼龍帶環(huán)電線桿一圈，然后將高強(qiáng)尼龍帶上的掛環(huán)固定在小抱箍上。利用緊線器拉緊高強(qiáng)尼龍繩緊固即可。

2　新型絕緣腳手架安裝的創(chuàng)新點(diǎn)

絕緣腳手架安裝自鎖裝置，這勢(shì)必增加了安全的可靠性。絕緣腳手架每級(jí)架都用超強(qiáng)尼龍連接，尼龍連接件與絕緣管之間鉚接與膠接并用，增強(qiáng)了它的穩(wěn)固性。絕緣腳手架不管從理論上還是實(shí)驗(yàn)結(jié)果均達(dá)到并超過(guò)安全要求。絕緣快裝腳手架固定裝置代替了繁雜的底部支撐及側(cè)拉繩，減少了工作量。

固定裝置利用活動(dòng)扣件、小抱箍及緊線器（配備高強(qiáng)尼龍繩）來(lái)固定，操作簡(jiǎn)單快捷。整體為伸縮式，適用范圍大；活扣可拆卸，方便存儲(chǔ)及運(yùn)輸。

3　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和效益分析

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，基本達(dá)到了預(yù)期目的，肯定了絕緣腳手架在各行各業(yè)中都可以體現(xiàn)到的獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)點(diǎn)。絕緣腳手架主體管件采用強(qiáng)化玻璃纖維材質(zhì)制造，絕緣、抗氧化、不冒火花、耐腐蝕、強(qiáng)度高。纖維塑料件采用納米技術(shù)制造，特別柔韌堅(jiān)固，能承受強(qiáng)大的沖擊力，不易斷裂。獨(dú)特工藝徹底解決了粘合連接處容易松脫問(wèn)題，保證了工作架結(jié)構(gòu)安全，美觀耐用，實(shí)現(xiàn)牢固可靠，達(dá)到全世界最先進(jìn)的技術(shù)水平。不同的顏色易識(shí)別及存儲(chǔ)，低溫也可使用，鮮明的色彩增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全感。這些其特有的性能顯示了它在電力安裝、修理、檢修、維護(hù)中，工作更安全，尤其適合用在電氣化鐵路和電力工程行業(yè)中。

本次實(shí)驗(yàn)與研究解決了電線桿附近搭設(shè)大高度腳手架穩(wěn)定性問(wèn)題。絕緣快裝腳手架固定裝置是一種整體由絕緣材料制作的可拆卸、可伸縮的固定裝置。該裝置操作簡(jiǎn)便快捷，適用范圍廣，方便存儲(chǔ)和運(yùn)輸。解決了在大高度電線桿附近搭建腳手架需要配備大量輔助支撐的問(wèn)題，大大縮短了停電施工時(shí)間，提高了供電設(shè)備可利用時(shí)間，經(jīng)濟(jì)效益顯著可見(jiàn)。另外，采用此種方法后，高壓電等級(jí)電線桿附近的安裝、檢修、搶修等施工工作效率得到有效提高，受到施工人員的好評(píng)，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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[2] GB 17620—1998 帶電作業(yè)用絕緣硬梯通用技術(shù)條件[S].

收稿日期：（2015-05-10）