一種防風(fēng)拉闊地錨的研制

陳 榮，溫 煜，劉騰宇，楊建勇，梁金喜，馮 浩，何海兵

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司茂名供電局，廣東 茂名 525000）

配電架空線路防風(fēng)拉線裝置主要作用保持電桿穩(wěn)定性，是保護電力設(shè)備不受臺風(fēng)災(zāi)害影響的重要裝置。其安裝方法是與架空線路垂直，一端安裝在電桿末端、一端安裝在地下，成“人”字型左右布置，從而起到穩(wěn)定電桿及免除兩側(cè)受臺風(fēng)吹斷倒桿的事故出現(xiàn)。而目前配電架空線路防風(fēng)拉線一端裝在地下的裝置分別由廠家預(yù)制的水泥地錨成品及熱鍍鋅的鐵制拉棒等構(gòu)成。其中水泥地錨成品長度與寬度一般為 80 cm × 40 cm 規(guī)格、鐵制拉棒一般為長度250 cm，在安裝時鐵制拉棒須預(yù)留50～70 cm，則在安裝施工時須挖掘不小于 80 cm × 40 cm × 180 cm地錨坑以埋設(shè)地下部分的裝置。那么這種情況存在以下問題：（1）采用人力開挖則造成施工工作量大、施工耗時長，工作效率低下，地質(zhì)堅硬的情況下甚至3人1天才能完成一組防風(fēng)拉線地錨的挖掘；（2）采用鉤機開挖則常常損害農(nóng)作物、損壞田地，對環(huán)境造成較大影響，而且牽涉到損害賠償，前期與群眾的協(xié)商溝通等均耗時較長，投入的人力物力均較大；（3）廠家預(yù)制的水泥地錨成品體型大、質(zhì)量重，運輸困難、尤其是車輛無法到達的安裝地點搬運更難，甚至出現(xiàn)砸傷或者刮傷工作人員的情況。綜上所述，現(xiàn)有地錨安裝施工時均存在施工難度大、耗時長，對環(huán)境有破壞、投入的人力物力均較大，容易造成人員傷害等較多的缺點。為了解決以上存在的問題，本文研制了一種防風(fēng)拉闊地錨的裝置。

1 設(shè)計原理

本文研制的防風(fēng)拉闊地錨采用圓形鍍鋅鐵管形狀，通過使用鐵錘直接鎬擊入地下，然后通過拉力將鎬擊入地下部分的破壁鐵鉤拉闊撐開插入泥土中，從而起到地錨拉力、穩(wěn)定電桿的作用，具有體積小、重量輕、安裝方便、不占用土地、不破壞環(huán)境，能有效解決傳統(tǒng)地錨存在的問題。該設(shè)計主要由3部分組成，分別是鉆地鐵管、拉力鐵桿、破壁鐵鉤，均采用熱鍍鋅鐵金屬。設(shè)計圖如圖1所示。

圖1 防風(fēng)拉闊地錨設(shè)計圖

1.1 鉆地鐵管

鉆地鐵管使用管口直徑110 mm規(guī)格、長2.5 m鐵管的材料，其中在上端管口外沿周圍加焊接一圈鐵管，寬度為200 mm，為加強管口承受鐵錘鎬擊時的變形硬度。在管口內(nèi)深度150 mm處焊接有一個管卡，管卡上配套有一個能上下活動、左右旋轉(zhuǎn)的、帶有190 mm內(nèi)螺紋的螺母與鐵管內(nèi)徑等大的上層承力鐵塊，為調(diào)整拉力鐵桿向上力使用。在鐵管下方離管口1.5 m位置開始分別切割橫向環(huán)形開口3 個，長 × 寬為 110 mm × 15 mm，每個環(huán)形開口間距離為200 mm、3個環(huán)形開口之間互為角度120°，為破壁鐵鉤裝入鉆地鐵管內(nèi)連接拉力鐵桿使用。在鉆地鐵管下端設(shè)計成尖銳的圓錐鉆頭，高度40 mm，與管體焊接在一起，并在圓錐尖端及側(cè)面留有小孔，其目的是方便鉆入地下及排除管內(nèi)的水。在管體與圓錐鉆頭焊接的平面內(nèi)層加焊一個與管內(nèi)徑一樣大的圓形下層承力鐵板，中間開有直徑195 mm的圓孔及周邊分別開有漏水口，目的是固定拉力鐵桿下端承力，保證拉力鐵桿有受力時下端不移位。

1.2 拉力鐵桿

拉力鐵桿使用19規(guī)格的熱鍍鋅圓鐵加工制成，長度2.0 m，套入到鉆地鐵管內(nèi)與之配套使用。在拉力鐵桿的上端是一個圓形拉環(huán)，為與拉線金具連接使用。圓形拉環(huán)往下設(shè)計成螺絲形狀，螺絲長度1.0 m，拉力鐵桿整體能通過上層承力鐵塊螺母并能與之配套使用，通過彼此間的螺紋扭動上層承力鐵塊能將拉力鐵桿向上拉起可調(diào)。拉力鐵桿中端設(shè)計3個鐵鉤卡扣，根據(jù)3個破壁鐵鉤在管內(nèi)的位置而定，其作用是當拉力鐵桿向上拉起時能卡緊并拉闊破壁鐵鉤，同時將破壁鐵鉤拉開插入泥土。拉力鐵桿下端通過下層承力鐵板，深度30 mm伸縮可調(diào)，起到拉力鐵桿下端承力作用。

1.3 破壁鐵鉤

破壁鐵鉤設(shè)計為半月片形狀，外露管外的半月形寬度100 mm、長度80 mm。通過環(huán)形開口套入到鉆地管內(nèi)，管內(nèi)長度約為115 mm、以破壁鐵鉤拉闊45°角后在管內(nèi)剛好碰到管體內(nèi)壁為宜，伸入管內(nèi)的鐵鉤開有卡口，能有力牢牢卡住拉力鐵桿，不影響拉力鐵桿向上拉力時不與破壁鐵鉤甩扣，從而造成破壁鐵鉤無法拉闊、無法工作。

2 預(yù)期成效

2.1 整體配置

本裝置由管狀殼體、拉桿、拉鉤、擴張機構(gòu)、螺母以及拉環(huán)組成 ，裝配完成后，焊接為整體。整體裝配效果圖2所示。主體結(jié)構(gòu)采用了直徑110 mm、厚10 mm的鋼管，管口加厚5 mm，便于承受錘擊沖擊，管尾焊接60°的錐頭，采用Q235A材質(zhì)，表面做鍍鋅處理，達到防銹要求；拉鉤伸出管體約30 mm，與主體軸心成45°角度，拉鉤受力面向上10°傾斜，以增大拉鉤的承受力度；拉桿為直徑24 mm的圓鋼，頭部切割有螺紋，與螺母進行配合，鎖緊螺母時，可將拉桿向上提升；拉桿上可以安裝拉環(huán)，方便與拉線連接。

圖2 防風(fēng)拉闊地錨裝配效果圖

2.2 拉鉤擴張操作方法

先將拉環(huán)卸下，用套筒扳手順時針驅(qū)動螺母，拉鉤通過鉸鏈與拉桿連接，拉桿因有防轉(zhuǎn)槽卡在柱體上，不會跟隨驅(qū)動螺母旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)直線向上運動，帶動鉸鏈外轉(zhuǎn)，鉸鏈推動拉鉤向外擴張；當鉸鏈達到極限位置，與防反轉(zhuǎn)塊相撞，螺母不能再驅(qū)動，阻止鉸鏈繼續(xù)運動，防止鉸鏈運動過限，使得拉鉤被拉回；反方向旋轉(zhuǎn)螺母，即可將拉鉤退回原位。

2.3 預(yù)期使用效果

本文設(shè)計的防風(fēng)拉闊地錨已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)[5]，具有相當?shù)目尚行浴嵨镎谥谱髦?，預(yù)期效果是通過鉆地鐵管入到地下，然后通過拉力鐵桿向上的拉力將破壁鐵鉤拉闊，從而使到破壁鐵鉤插入到泥土中起到受力作用，保護電桿的穩(wěn)定性。在使用過程中，不占用土地，無須人工挖地錨坑，原需3人1天的工作由2人1 h可完成，省時省力，無論在人力還是物力上均大大有了節(jié)省。此外，由于質(zhì)量較輕，體積較小，無論是在安裝使用、材料運輸?shù)染^為便利，減少了在搬運安裝時易發(fā)生砸傷工作人員的風(fēng)險。

圖3 防風(fēng)拉闊地錨結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)束語

本文所研制的防風(fēng)拉闊地錨特點是通過套筒扳手，驅(qū)動六角螺母后，拉桿可以做直線運動，從而帶動鉸鏈運動；利用鉸鏈機構(gòu)，驅(qū)動拉鉤向外擴張或向內(nèi)退回，并設(shè)置有極限位置防止運動超出極限位置；拉桿與拉桿通過鉸鏈連接，可以防止拉鉤脫出，拉鉤伸出后，與水平面呈向上30°，能有效增強抓地力。

本裝置具備結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、易于調(diào)節(jié)的優(yōu)點，預(yù)計在實際使用中能比傳統(tǒng)地錨大幅減少工作量，有效提升工作效率，同時為作業(yè)人員在一定成程度上規(guī)避風(fēng)險。