關(guān)于輸電線路角鋼塔塔腳板連接節(jié)點(diǎn)裝置經(jīng)濟(jì)性的探討

文/王奇，安徽宏源鐵塔有限公司

1 引言

輸電線路通常架設(shè)在地面之上，并且通過(guò)變壓器進(jìn)行電能升壓后，經(jīng)過(guò)控制設(shè)備來(lái)完成接入輸電?；A(chǔ)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是整個(gè)輸電線路結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，無(wú)論是工期還是造價(jià)，其占比都非常高。因而，在角鋼塔的設(shè)計(jì)方面同樣重要。在目前的設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往存在著一些問(wèn)題，影響了施工的整體進(jìn)度，這也是需要重點(diǎn)解決的方面。

2 輸電線路現(xiàn)狀和常見(jiàn)問(wèn)題

我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷完善使得骨干電網(wǎng)和輸電網(wǎng)架之間存在更緊密的聯(lián)系，而這些外部條件影響著輸電線路的正常運(yùn)行。然而在角鋼塔的設(shè)計(jì)方面還有一定的缺陷，如果不及時(shí)調(diào)整，面對(duì)不斷增長(zhǎng)的用電量需求，勢(shì)必會(huì)影響施工，甚至導(dǎo)致各類事故的產(chǎn)生。針對(duì)目前的現(xiàn)狀，在設(shè)計(jì)方面進(jìn)行優(yōu)化，保障輸電線路運(yùn)行過(guò)程的穩(wěn)定。

輸電線路和鐵塔根開(kāi)存在緊密聯(lián)系。通常情況下基礎(chǔ)根開(kāi)會(huì)大于鐵塔根開(kāi)，在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)中，施工單位也會(huì)考慮到這一方面，從而將鐵塔和基礎(chǔ)根開(kāi)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。但由于某些因素的存在，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題，鐵塔的正常構(gòu)建會(huì)受到阻礙。此時(shí)很多構(gòu)建鐵塔時(shí)的材料會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)或改造，依照對(duì)應(yīng)程度耗費(fèi)不等額的改造費(fèi)用。如果施工時(shí)的基礎(chǔ)根開(kāi)誤差較大，必要時(shí)應(yīng)停止鐵塔的組立，然后進(jìn)行后續(xù)處理，滿足設(shè)計(jì)的需求。

2.1 設(shè)計(jì)方案不合理

設(shè)計(jì)方案不合理主要體現(xiàn)在輸電線路的設(shè)計(jì)疏忽上。設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)塔型、根開(kāi)、材料選取等多個(gè)方面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。當(dāng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，必然會(huì)影響施工過(guò)程，也是基礎(chǔ)根開(kāi)和鐵塔根開(kāi)無(wú)法對(duì)應(yīng)的主要原因。

2.2 施工失誤

主要指施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)和尺寸偏差，同樣由于鐵塔根開(kāi)放樣不對(duì)應(yīng)導(dǎo)致。另外還包括測(cè)量放線時(shí)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

3 塔腳板連接節(jié)點(diǎn)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

3.1 設(shè)計(jì)模式

新型的塔腳板連接節(jié)點(diǎn)裝置可以在過(guò)渡裝置上入手，例如在他焦點(diǎn)和立柱中心之間加入節(jié)點(diǎn)裝置來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換連接。節(jié)點(diǎn)裝置包括底板、十字星拉壓板、塔腳板等構(gòu)成。具體的材料選用根據(jù)施工的具體要求所決定，并考慮到基礎(chǔ)作用力的變化來(lái)正確選擇材料數(shù)量和裝置[1]。

3.2 設(shè)計(jì)范圍

由于塔腳板是連接輸電線路鐵塔的重要結(jié)構(gòu)，直接影響輸電鐵塔的正常運(yùn)行和安全性能。此時(shí)需要對(duì)塔腳板計(jì)算公式進(jìn)行分析，然后在規(guī)范的公式計(jì)算下進(jìn)行節(jié)點(diǎn)裝置的構(gòu)建。與此同時(shí)，還可以同步分析其承載能力，可以從彈塑性和彈性兩個(gè)方面來(lái)分析，了解其是否能達(dá)到材料應(yīng)有的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。而節(jié)點(diǎn)裝置最大的作用在于調(diào)節(jié)根開(kāi)的不對(duì)應(yīng)，即鐵塔根開(kāi)的施工過(guò)程與實(shí)際的根開(kāi)數(shù)值不符。在調(diào)整偏差的過(guò)程中，需要考慮裝置的適用范圍。當(dāng)偏差尺寸較小，上部鐵塔塔身坡度變化相對(duì)可控時(shí)，可以采用此節(jié)點(diǎn)裝置來(lái)進(jìn)行調(diào)整。而誤差范圍較大時(shí)，不推薦適用節(jié)點(diǎn)裝置。

3.3 設(shè)計(jì)過(guò)程

設(shè)計(jì)過(guò)程是在設(shè)計(jì)范圍確定之后的步驟。首先需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)，包括自然環(huán)境、地勢(shì)等，并將數(shù)據(jù)收集整理，分析施工根開(kāi)和實(shí)際根開(kāi)，然后對(duì)連接裝置傾斜角數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。需要注意的問(wèn)題在于鐵塔的作用類型和根開(kāi)的對(duì)應(yīng)差異有所區(qū)別，因此不同的構(gòu)件在尺寸、受力情況上也有所差異。若修改塔腿，就可以在不改變材料的前提下，根據(jù)尺寸要求來(lái)合理調(diào)整斜材部分的長(zhǎng)度，并最終完成鐵塔安裝[2]。例如在誤差值處于可以調(diào)整的范圍內(nèi)時(shí)，就可以對(duì)塔腳板進(jìn)行機(jī)械鉆孔，并控制好邊距的強(qiáng)度。當(dāng)基礎(chǔ)根開(kāi)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)差異較大時(shí)，則需要重新設(shè)計(jì)連接方案，將塔腿和原有塔身進(jìn)行調(diào)整，組建上腳板和手里各面，然后根據(jù)轉(zhuǎn)角值、檔距等來(lái)進(jìn)行分析，是否需要進(jìn)行連接。

4 連接節(jié)點(diǎn)裝置的經(jīng)濟(jì)性

相比于傳統(tǒng)的輸電線路角鋼塔塔腳板連接，新型節(jié)點(diǎn)裝置有效地避免了一直以來(lái)的建設(shè)問(wèn)題，即基礎(chǔ)根開(kāi)和實(shí)際根開(kāi)不對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的安裝問(wèn)題。其經(jīng)濟(jì)性顯而易見(jiàn)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)裝置，將鐵塔之間的錯(cuò)位進(jìn)行調(diào)整，并與基礎(chǔ)對(duì)接點(diǎn)進(jìn)行連接，將鐵塔本身承受的壓力來(lái)進(jìn)行荷載傳遞，防止大范圍的材料更換或報(bào)廢[3]。另外，該裝置僅僅需要在小范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，極大節(jié)約了工程造價(jià)。連接節(jié)點(diǎn)裝置的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)改造或是桿塔改造方面，并不包含一些其它的附加費(fèi)用，例如因混凝土澆筑問(wèn)題或是線路角度影響塔位等，不屬于塔腳板連接節(jié)點(diǎn)裝置的經(jīng)濟(jì)性范圍。

而在實(shí)際的連接過(guò)程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提前計(jì)算，即連接裝置的傾斜角度需要根據(jù)鐵塔的根開(kāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，并采用有限元分析的方式進(jìn)行建模。十字拉壓板的厚度和頂部鋼板的安裝，則根據(jù)基礎(chǔ)的作用力等進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)提升塔腿交匯點(diǎn)，與連接裝置進(jìn)行連接。具體的細(xì)節(jié)可以根據(jù)施工要求進(jìn)行變化調(diào)整[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

輸電線路設(shè)計(jì)對(duì)于我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。而通過(guò)研究，可以看出鐵塔根開(kāi)和基礎(chǔ)根開(kāi)的對(duì)應(yīng)問(wèn)題，可以通過(guò)塔腳板連接階段裝置來(lái)進(jìn)行優(yōu)化和處理。無(wú)論是在施工的難度還是在工程造價(jià)方面，相比于傳統(tǒng)方式都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)這些常見(jiàn)問(wèn)題，在今后的施工環(huán)節(jié)中也可以通過(guò)該新型裝置來(lái)減少工程造價(jià)，并將其推廣到相關(guān)施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，進(jìn)一步提升施工質(zhì)量，為國(guó)家電力事業(yè)提供關(guān)鍵的技術(shù)保障。