輸電線路干字型拉線塔吊裝方法及使用機(jī)具研究

邵國棟

【摘 要】拉線塔有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力性能好、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，在輸電線路建設(shè)中得到了國內(nèi)外工程界的普遍重視，在俄羅斯、加拿大、南非、巴西等國家，以及我國的西部地區(qū)被廣泛使用。本文根據(jù)輸電線路拉線塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，針對(duì)超高壓同塔雙回輸電線路常用的干字型拉線塔這一塔型，通過一系列的吊裝機(jī)具的研究與應(yīng)用，探索出一種成本更低、效率更高的吊裝方法，具有很高的推廣價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】輸電線路 干字型拉線塔 吊裝 機(jī)具 方法

干字型拉線塔是輸電線路的一種常用塔型，由上、下橫擔(dān)、主柱及拉線組成，相比于自立塔，干字型拉線塔的特殊結(jié)構(gòu)使其鋼材使用量比自立塔大大減少，塔頭和主柱由角鋼組成的空間衍架構(gòu)成，有著良好的整體穩(wěn)定性，能承受較大的軸向壓力。拉線由高強(qiáng)度鋼絞線做成，能承受很大的拉力。兩種材料各取所長(zhǎng)，充分發(fā)揮各自的強(qiáng)度特性，因此使得拉線塔材料使用量大大減少，相比于同等條件自立塔，拉線塔可節(jié)省塔材20%～40%，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好，在俄羅斯、加拿大、南非、巴西等國家，以及我國的西部地區(qū)被廣泛使用。針對(duì)這一塔型，使用合理的吊裝方法及機(jī)具將會(huì)有效的提高施工效率，在降低材料成本的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低施工成本，節(jié)約工程費(fèi)用。

1 主要技術(shù)方案及特點(diǎn)

1.1 技術(shù)方案

根據(jù)超高壓同塔雙回輸電線路干字型拉線塔的重量及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用100t輪胎式起重機(jī)分體立塔的方案。將干字型拉線塔分解為4部分進(jìn)行吊裝，分別為主柱及上橫擔(dān)部分、一側(cè)拉線及拉線連接構(gòu)架、左側(cè)下橫擔(dān)、右側(cè)下橫擔(dān)。該方案主要是考慮了100t輪胎式起重機(jī)的工況及干字型拉線塔的結(jié)構(gòu)組成，干字型拉線塔的4根連接拉線固定在塔身前后的兩個(gè)凸起構(gòu)架上，鐵塔地面組塔時(shí)其中一側(cè)凸起構(gòu)架（鐵塔在地面橫放時(shí)朝下）無法在地面完成組裝，故在進(jìn)行主柱及上橫擔(dān)整體吊裝時(shí)只能完成一側(cè)正式拉線安裝，另一側(cè)需栓掛臨時(shí)拉線，待輪胎式起重機(jī)脫鉤后再進(jìn)行第二道工序——一側(cè)拉線及拉線連接構(gòu)架的安裝，最后使用定滑輪和轉(zhuǎn)向滑輪配合裝載機(jī)進(jìn)行兩個(gè)下橫擔(dān)的吊裝。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

本方案結(jié)合以往工程中的抱桿組立塔及150t輪胎式起重機(jī)整體立塔的優(yōu)點(diǎn)，開創(chuàng)性的使用100t輪胎式起重機(jī)分體立塔。相比于我國傳統(tǒng)鐵塔組立常用的抱桿系統(tǒng)，減少了抱桿運(yùn)輸、組裝和拆除等工作量，也大幅降低了臨時(shí)拉線的使用頻次；相比于國外常用的150t輪胎式起重機(jī)整體立塔，降低了對(duì)主吊機(jī)械起重噸位要求，減少了施工平臺(tái)面積和進(jìn)場(chǎng)道路寬度，降低了對(duì)植被的破壞，同時(shí)也節(jié)約了施工成本。

2 吊裝機(jī)具研究

2.1 吊裝索具

本方案設(shè)計(jì)研制了主柱及上橫擔(dān)整體吊裝索具，該索具由平衡梁、開口滑車、2根鋼絲繩及4個(gè)夾具組成。

吊裝索具根據(jù)拉線塔主柱的寬度設(shè)計(jì)制作平衡梁，使用定滑輪平衡鋼絲繩受力，鋼絲繩穿過滑輪后分別與專用夾具相連，兩端拉力相等；隨著鐵塔豎立，滑輪兩邊鋼絲繩長(zhǎng)度差值逐漸變大，直到鐵塔基本豎立，兩邊長(zhǎng)度基本一致。

除使用平衡梁和定滑輪，考慮鐵塔起吊吊裝索具與鐵塔四根主角鋼連接處在起吊時(shí)承受了鐵塔的大部分重量，四個(gè)連接點(diǎn)的連接越可靠，其安全性越高。索具使用了專用夾具代替鋼絲繩直接捆綁，每個(gè)夾具由兩片寬度大于主角鋼寬度的帶有螺孔的角鋼組成，用內(nèi)外角鋼夾住主角鋼并穿螺栓鎖緊，增加了吊索與鐵塔的接觸面積，提高了吊裝的可靠性。

2.2 輔助輪車

主柱及上橫擔(dān)整體吊裝需要主吊機(jī)械及輔吊機(jī)械進(jìn)行抬吊，輔吊機(jī)械一般使用輪胎式起重機(jī)，雙機(jī)抬吊風(fēng)險(xiǎn)大且成本高。本技術(shù)方案結(jié)合干字型拉線塔下部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究出吊裝輔助輪車代替輔吊機(jī)械，安全系數(shù)高且降低了成本。

2.3 V型錨固器

干字型拉線塔基礎(chǔ)連接拉線預(yù)埋件往往外露連接孔較小，臨時(shí)拉線連接預(yù)埋件后，正式拉線及收緊拉線使用的手扳葫蘆無法與預(yù)埋件連接，方案無法執(zhí)行。本方案結(jié)合拉線金具及拉線樁基礎(chǔ)預(yù)埋件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出臨時(shí)拉線固定錨具—V型錨固器可同時(shí)固定臨時(shí)拉線、正式拉線及手扳葫蘆。

3 吊裝方法操作要點(diǎn)

3.1塔位核對(duì)及材料準(zhǔn)備

根據(jù)鐵塔的編號(hào)、塔型及呼承高等參數(shù)對(duì)基礎(chǔ)的型號(hào)、拉線樁對(duì)角線、相對(duì)高差、轉(zhuǎn)角塔角度及預(yù)偏值數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)校核，無誤后方可開始組立鐵塔。

根據(jù)分段的順序及料號(hào)的次序?qū)λ线M(jìn)行規(guī)格、數(shù)量的清點(diǎn)和質(zhì)量檢查，角鋼彎曲度不應(yīng)超過自身長(zhǎng)度的2‰，最大彎曲變形量不應(yīng)超過5mm。若彎曲度超過2‰的允許范圍，而未超變形限度時(shí)，容許采用冷矯正法進(jìn)行矯正，矯正后的角鋼嚴(yán)禁出現(xiàn)裂紋。

3.2鐵塔地面組裝

使用隨車吊進(jìn)行塔身及橫擔(dān)地面組裝，按照重量大、先吊裝部分靠近基礎(chǔ)位置，重量輕、后吊裝部分遠(yuǎn)離基礎(chǔ)組裝的原則，首先進(jìn)行塔身及上橫擔(dān)的組裝，再進(jìn)行下橫擔(dān)組裝。塔材與地面之間用道木支墊平整，支墊位置及數(shù)量應(yīng)以不致使塔材彎曲為準(zhǔn)。除臨時(shí)附帶的斜材螺栓外，其它螺栓及墊片連接后，在地面全部緊固。

地面組裝完成后的塔身朝上一側(cè)安裝正式拉線，朝下一側(cè)雙掛臨時(shí)拉線，起吊時(shí)隨塔身和上部橫擔(dān)一起吊裝。

3.3立塔機(jī)械設(shè)備布置

結(jié)合干字型拉線塔的高度和重量，選定100t輪胎式起重機(jī)為主吊機(jī)械，輔助機(jī)械為裝載機(jī)1臺(tái)。

要求工作地面必須堅(jiān)實(shí)平整，機(jī)械作業(yè)場(chǎng)地平整度控制在±0.5°（坡度不大于4‰），面積不小于20m×20m。主吊機(jī)械放置在組裝完成后的塔身及上橫擔(dān)對(duì)側(cè)距離中心樁基礎(chǔ)2m的位置。

3.4 塔身及上橫擔(dān)整體吊裝

在塔身選定吊點(diǎn)位置安裝吊裝索具，4點(diǎn)栓掛，在鐵塔底部安裝輔助輪車。主吊機(jī)械起鉤，上橫擔(dān)離開地面后，裝載機(jī)與塔身下部軟連接，用于控制輔助輪車的移動(dòng)速度，主吊機(jī)械繼續(xù)起鉤，待塔身豎立至最大角度后，拆除輔助輪車，將塔身底部與中心樁基礎(chǔ)預(yù)埋件連接。整個(gè)起吊過程要保持垂直起吊，嚴(yán)禁歪拉斜吊。

將2根正式拉線直接與拉線樁基礎(chǔ)連接固定，2根臨時(shí)拉線通過V型錨固器與拉線樁基礎(chǔ)連接，確保拉線塔固定。將吊裝索具連接塔身的4個(gè)夾具拆除，主吊機(jī)械脫鉤。

主吊機(jī)械將地面組裝時(shí)未安裝的拉線連接構(gòu)架及2根正式拉線上端吊至鐵塔對(duì)應(yīng)位置并固定，使用拉線卡線器配合V型錨固器及手扳葫蘆將拉線下部與基礎(chǔ)可靠連接，然后拆除臨時(shí)拉線，拉線安裝完成。

3.5 下橫擔(dān)吊裝

在上橫擔(dān)懸掛起吊滑車，塔底和基礎(chǔ)連接處安置轉(zhuǎn)向滑車。將牽引繩穿過兩個(gè)滑車后與綁扎下橫擔(dān)的吊帶相連接。下橫擔(dān)的端部栓掛棕繩用以控制調(diào)整橫擔(dān)就位。兩側(cè)下橫擔(dān)均就位后，用螺栓緊固。

3.6 拉線緊固及調(diào)整

在鐵塔順線路方向及垂直于線路方向的中心線上各架設(shè)一臺(tái)經(jīng)緯儀，通過調(diào)整4條拉線的張力及長(zhǎng)度來保證鐵塔的安裝精度，拉線調(diào)整使用緊線器。

4 結(jié)語

在輸電線路干字型拉線塔的吊裝中采用創(chuàng)新型分體組立方法，降低了對(duì)主吊機(jī)械起重噸位要求，吊裝輔助輪車輔助立塔代替抬吊機(jī)械的方式降低了輔助機(jī)械的成本，經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益明顯，具有很高的推廣價(jià)值。

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