鐵塔扶正工具的研發(fā)及應(yīng)用

歐陽(yáng)云輝 甄志明 溫帶銀 黎子源

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局，廣東江門529000）

0 引言

一些輸電線路鐵塔在運(yùn)行一段時(shí)間后，由于基礎(chǔ)地質(zhì)失穩(wěn)，或因發(fā)展需求城市周邊大力開(kāi)發(fā)擴(kuò)張，鐵塔基礎(chǔ)周圍的填埋工程就會(huì)造成線路鐵塔下陷傾斜現(xiàn)象。如架空送電線路桿塔嚴(yán)重傾斜，將對(duì)線路安全運(yùn)行構(gòu)成重大威脅，隨時(shí)會(huì)導(dǎo)致倒塔斷線的重大事故發(fā)生。若采用現(xiàn)有的鐵塔扶正技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)傾斜鐵塔，在技術(shù)操作上并不容易開(kāi)展，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)主要分為迫降法、頂升法、吊車吊法、抱桿法四種，迫降法是在基礎(chǔ)沉降較少的一側(cè)采用掏土、浸水、加壓或淤泥觸變等擾動(dòng)措施迫使基礎(chǔ)下沉，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)改斜歸正；頂升法即在基礎(chǔ)沉降大的一側(cè)采用錨桿靜壓樁、托梁柱或地基注入膨脹劑等措施頂升基礎(chǔ)，從而使其回傾；采用這兩種扶正鐵塔的方法耗時(shí)較長(zhǎng)、費(fèi)用高昂；吊車吊法是利用起重吊車將鐵塔整體提升，再墊填底部，將鐵塔提升；抱桿法是利用抱桿將鐵塔整體提升，再墊填底部，從而提升鐵塔。

本文針對(duì)扶正鐵塔的迫切性，研發(fā)了一套在各種復(fù)雜地形都適用，能在不停電的情況下快速安全修復(fù)傾斜鐵塔的工具。

1 設(shè)計(jì)初衷

2017年8月，因修路工程影響，大量的運(yùn)泥車在110 kV能天甲線#18塔邊經(jīng)過(guò)，日積月累造成Ⅲ、Ⅳ號(hào)塔腿下陷，塔身嚴(yán)重傾斜，影響線路安全運(yùn)行（下陷數(shù)據(jù)如圖1所示）。

圖1 110 kV能天甲線#18塔腳高度情況對(duì)比

由于110 kV能天甲線#18塔Ⅲ、Ⅳ號(hào)塔腿下陷，導(dǎo)致塔身順整體大號(hào)側(cè)左邊傾斜。

2 鐵塔健康狀況評(píng)價(jià)

由《輸電線路測(cè)量規(guī)程》得知：桿塔傾斜度計(jì)算公式為：

式中，G為傾斜度（%）；E為傾斜后偏移距離（mm）；H為對(duì)應(yīng)的高度（mm）。

通過(guò)經(jīng)緯儀測(cè)量得出，110 kV能天甲線#18塔向大號(hào)側(cè)偏移距離為309 mm。查線路桿塔明細(xì)表可知：110 kV能天甲線#18塔全高為27.5 m，由測(cè)量時(shí)對(duì)應(yīng)高度25.5 m計(jì)算得出該塔傾斜度為1.215%，已經(jīng)超過(guò)運(yùn)行規(guī)程要求（按運(yùn)行規(guī)程，50 m以下鐵塔傾斜度不允許超過(guò)1.0%），對(duì)線路運(yùn)行安全構(gòu)成一定的威脅。

3 輸電線路鐵塔傾斜的扶正方法

在和施工隊(duì)溝通后，工程車已繞道行駛，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察，鐵塔沒(méi)有繼續(xù)傾斜的情況，再對(duì)土質(zhì)進(jìn)行評(píng)估和查詢鐵塔明細(xì)表了解鐵塔和架空線路的重量后，決定采用不停電情況下進(jìn)行兩塔腿升塔加固的辦法，結(jié)合塔腿可更換螺絲等特點(diǎn)，決定使用工具卡座加千斤頂?shù)姆椒ㄌ嵘取?/p>

第一，扶正鐵塔的方法有很多種，如迫降法、頂升法、吊車吊法、抱桿法等等。但這幾種方法不僅需要消耗大量的人力、物力和較長(zhǎng)的搶修時(shí)間，而且施工時(shí)需要停電（停電申請(qǐng)麻煩且停電會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失）。

第二，首先將4只封閉塔腳螺絲水泥清除掉、螺絲芽順滑，以便在提升Ⅲ、Ⅳ塔腳時(shí)，Ⅰ、Ⅱ塔腳亦能松動(dòng)，以防塔材之間不協(xié)調(diào)而出現(xiàn)塔材彎曲、剪切等情況。

第三，鐵塔傾斜一側(cè)的頂升：將槽鋼加工成卡座，安裝在鐵塔傾斜側(cè)兩根主材腿角鋼上，將塔腿原來(lái)連接主材的螺絲更換成高強(qiáng)度的加長(zhǎng)螺絲，連接腿、主材、卡座。扶正時(shí)人工操作千斤頂，頂升鐵塔傾斜一側(cè)，從而將傾斜的鐵塔原地扶正。

4 輸電線路鐵塔液壓搶修裝置的設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)原理

在提升塔腳的螺栓上安裝已加工好的螺栓延長(zhǎng)棒進(jìn)行駁接，同時(shí)在鐵塔傾斜一側(cè)兩塔腿的外側(cè)各布置1個(gè)角鋼卡座；每個(gè)卡座下布置1個(gè)液壓缸，分別位于傾斜側(cè)單個(gè)塔腿卡座（圖2）下，用以頂升鐵塔腿；角鋼卡座與鐵塔主材腿角鋼連接，液壓泵站布置在鐵塔外適當(dāng)位置，通過(guò)高壓軟油管與液壓缸連接，可向每個(gè)液壓缸單獨(dú)供油。采用比例流量閥、液控單向閥保證液壓缸既能同時(shí)升降，又能在任意位置保壓，這樣就能在不停電的情況下，省力省時(shí)省錢地扶正鐵塔。

4.2 技術(shù)關(guān)鍵

第一，載荷的確定。根據(jù)實(shí)際線路的各項(xiàng)參數(shù)，確定搶修設(shè)備的工作負(fù)荷，鐵塔頂升載荷應(yīng)達(dá)到導(dǎo)、地線、金具及鐵塔自重總和。

圖2 鐵塔扶正工具設(shè)計(jì)圖

第二，實(shí)現(xiàn)搶修過(guò)程同步升降和升降速度的可調(diào)節(jié)。液壓系統(tǒng)內(nèi)安裝有直動(dòng)式溢流閥、液控單向閥，液壓缸上分別安裝了比例流量閥，用以控制液壓油流量。這樣能夠保證液壓缸同步升降，并實(shí)現(xiàn)單個(gè)或全部液壓缸升降速度的調(diào)節(jié)。

第三，搶修過(guò)程中防止鐵塔變形的措施。為了保證鐵塔主材角鋼頂升過(guò)程中不受剪切力、扭力的影響而變形，在提升支架與鐵塔主材角鋼的連接方式上，采用了角鋼卡座連接方法。裝卡接觸面積大、壓力小、受力均勻，減小了鐵塔主材角鋼受力變形的傾向。

5 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

將加工后的卡座工具拿到110 kV能天甲線#18傾斜塔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。由實(shí)際使用可知，使用液壓卡座搶修裝置，工具輕便，組裝容易，操作簡(jiǎn)單平穩(wěn)，在搶修時(shí)能迅速將傾斜鐵塔扶正，達(dá)到了預(yù)期的效果。

6 結(jié)語(yǔ)

本文所研制的輸電線路鐵塔液壓卡座搶修裝置具有如下特點(diǎn)：搶修時(shí)不用另立新塔、拆舊塔；搶修時(shí)使用液壓卡座設(shè)備，加載過(guò)程平穩(wěn)、安全可靠，無(wú)沖擊荷載；槽鋼卡座裝卡方便、操作靈活，適用于多種鐵塔。實(shí)踐表明，輸電線路鐵塔液壓卡座搶修裝置能夠?qū)A斜的鐵塔在原地恢復(fù)，大大節(jié)省了搶修時(shí)間和成本，避免了長(zhǎng)時(shí)間停電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，非常值得在各地推廣和應(yīng)用。

[1]吳增輝，鄧開(kāi)清.電力線路鐵塔原位帶電提升技術(shù)的應(yīng)用[J].供用電，2O10，27（3）：60-63.

[2]朱秋晨，方浩，周金海，等.自立式輸電線路鐵塔糾偏[J].供用電，2011，28（3）：67-69.

[3]張殿生.電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2003.