可接續(xù)地鉆的研制與應(yīng)用

陳瑋雨

摘 要：在河網(wǎng)地區(qū)，輸電線路工程施工常用地鉆來錨固拉線，由于拉線對地夾角不大于45°，地鉆受力后向受力側(cè)偏移。常用地鉆的鉆桿直徑較小，鉆桿常被拉彎；鉆桿定長致使不同地質(zhì)下抗拔力差異大、通用性差。該文依據(jù)地鉆的受力特點(diǎn)和地質(zhì)情況，采用直徑φ76鋼管作為鉆桿以提高鉆桿抗彎強(qiáng)度，并設(shè)計(jì)特殊的接續(xù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)地鉆的可接續(xù)，研制出適應(yīng)各種地質(zhì)的可接續(xù)地鉆，其容許抗拔力可達(dá)5t。

關(guān)鍵詞：可接續(xù)地鉆 抗拔力計(jì)算 研制與應(yīng)用

中圖分類號：TE922 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（a）-0079-02

在河網(wǎng)地區(qū)，輸電線路工程施工常用地鉆來錨固拉線，使用時拉線對地角一般不大于45°，故地鉆受力后會向受力側(cè)偏移。由于市場上鉆桿的直徑不大，鉆桿上部常被拉彎，導(dǎo)致旋出困難，使用后需矯直。而且，現(xiàn)有的地鉆長度固定，不同地質(zhì)下抗拔力差別大、通用性差。在此背景下，本文依據(jù)地鉆的受力特點(diǎn)和地質(zhì)情況，采用直徑φ76鋼管作為鉆桿提高鉆桿抗彎強(qiáng)度，并設(shè)計(jì)特殊的接續(xù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)地鉆的可接續(xù)，研制出適應(yīng)各種地質(zhì)的可接續(xù)地鉆，其容許抗拔力可達(dá)5t。

1 結(jié)構(gòu)組成和技術(shù)參數(shù)

可接續(xù)地鉆如圖1所示，主要由φ76地鉆、接續(xù)結(jié)構(gòu)、接續(xù)鉆桿、錨線頭、防脫環(huán)組成，同時配備十字專用扳手便于安裝。其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 主要部件設(shè)計(jì)

（1）地鉆與接續(xù)鉆桿采用Q345 D76×10鋼管作為桿身，抗彎截面模量30.38cm3，抗彎性能強(qiáng)；采用φ600×8鋼板火曲制成鉆盤，容許抗拔力大；地鉆上端與接續(xù)鉆桿兩端分別內(nèi)嵌六角接續(xù)頭，便于接續(xù)結(jié)構(gòu)連接。

（2）錨線頭和防脫環(huán)錨線頭內(nèi)孔徑φ79，直接套在鉆桿上，通過卸扣與拉線相連；防脫環(huán)則卡在六角接續(xù)頭上，有效防止錨線頭受力脫出。

（3）接續(xù)結(jié)構(gòu)包括六角傳動套筒和連接套管，使用時先用六角傳動套筒將地鉆與接續(xù)鉆桿的六角接續(xù)頭對接，實(shí)現(xiàn)力的傳遞；再用連接套筒將地鉆、接續(xù)鉆桿、六角傳動套筒鎖成整體。該結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、傳動可靠、拆裝方便。

3 抗拔力計(jì)算

參考李博之編著的《高壓架空輸電線路施工技術(shù)手冊（起重運(yùn)輸部分）》第二章節(jié)地錨章節(jié)，按照倒圓臺法推導(dǎo)出地鉆的抗拔力計(jì)算公式如下：

式中：為地錨容許抗拔力，kg；為地鉆圓盤距地面之深，，cm；為地鉆埋深，cm；為地鉆錨樁受力方向與水平方向的夾角，0°～45°；為地鉆圓盤直徑，cm；為土壤的計(jì)算抗拔角，°；為土壤的單位容重，kg/cm3；K為抗拔安全系數(shù)，取2。

考慮取45°，代入土壤的計(jì)算抗拔角、單位容重等相關(guān)參數(shù)，即可計(jì)算出不同土的狀態(tài)下可接續(xù)地鉆的容許抗拔力。經(jīng)計(jì)算可知，在不同土的狀態(tài)下，接續(xù)1～2根鉆桿，即可保證可接續(xù)地鉆的容許抗拔力大于5t，滿足輸電線路施工常用的3t、5t錨固需求。

4 應(yīng)用實(shí)例

在福清燕墩500kV變—江陰變220kVⅠⅡ回線路工程（中砂土）和1000kV淮南—南京—上海交流特高壓線路工程第8標(biāo)段（可塑粘土），利用9t鏈條葫蘆、10t卸扣和拉力計(jì)進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，在5t與6.25t拉力作用下，可接續(xù)地鉆會向受力側(cè)偏移，但未出現(xiàn)地鉆上拔時地表隆起現(xiàn)象，地錨卸荷后的旋出，桿身和接續(xù)頭也無彎曲，抗拔性能好，安全可靠。目前，該成果作為5t地錨，已成功應(yīng)用于多個河網(wǎng)地區(qū)的線路工程，有效解決了河網(wǎng)地區(qū)地錨挖埋困難、抗拔力不穩(wěn)定的問題。

5 結(jié)語

本文研制的可接續(xù)地鉆，采用大直徑鉆桿，抗彎強(qiáng)度高，額定負(fù)荷下長期使用都不彎曲；設(shè)計(jì)特殊的接續(xù)結(jié)構(gòu)，使用時可根據(jù)不同地質(zhì)靈活接續(xù)以滿足拉線錨固要求，適用于各種地質(zhì)；配置專用的地鉆扳手，旋入、旋出方便。裝置在粘性土和砂性土分開開展了試驗(yàn)，并應(yīng)用于多個河網(wǎng)地區(qū)的線路工程。經(jīng)試驗(yàn)和應(yīng)用表明，其上拔力達(dá)5t，具有抗彎強(qiáng)度高、上拔力大、接續(xù)可靠、裝拆方便、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于山地、平原、河網(wǎng)、沼澤等各種地質(zhì)，推廣應(yīng)用價值高。

參考文獻(xiàn)

[1] 李博之.高壓架空輸電線路施工技術(shù)手冊（起重運(yùn)輸部分）[M].北京：水利電力出版社，1975.

[2] Q/GDW 346-2009，架空輸電線路鋼管塔組立施工工藝導(dǎo)則[S].北京：中國電力出版社，2009.

[3] DL 5009.2-2013，電力建設(shè)安全工作規(guī)程（第2部分：電力線路）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.endprint