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输电线路干字型拉线塔吊装方法及使用机具研究

2016-05-14邵国栋

中国科技纵横 2016年6期
关键词:输电线路机具吊装

邵国栋

【摘 要】拉线塔有结构简单、受力性能好、经济指标优越等优点,在输电线路建设中得到了国内外工程界的普遍重视,在俄罗斯、加拿大、南非、巴西等国家,以及我国的西部地区被广泛使用。本文根据输电线路拉线塔的结构特点,针对超高压同塔双回输电线路常用的干字型拉线塔这一塔型,通过一系列的吊装机具的研究与应用,探索出一种成本更低、效率更高的吊装方法,具有很高的推广价值。

【关键词】输电线路 干字型拉线塔 吊装 机具 方法

干字型拉线塔是输电线路的一种常用塔型,由上、下横担、主柱及拉线组成,相比于自立塔,干字型拉线塔的特殊结构使其钢材使用量比自立塔大大减少,塔头和主柱由角钢组成的空间衍架构成,有着良好的整体稳定性,能承受较大的轴向压力。拉线由高强度钢绞线做成,能承受很大的拉力。两种材料各取所长,充分发挥各自的强度特性,因此使得拉线塔材料使用量大大减少,相比于同等条件自立塔,拉线塔可节省塔材20%~40%,经济指标良好,在俄罗斯、加拿大、南非、巴西等国家,以及我国的西部地区被广泛使用。针对这一塔型,使用合理的吊装方法及机具将会有效的提高施工效率,在降低材料成本的基础上进一步降低施工成本,节约工程费用。

1 主要技术方案及特点

1.1 技术方案

根据超高压同塔双回输电线路干字型拉线塔的重量及结构特点,采用100t轮胎式起重机分体立塔的方案。将干字型拉线塔分解为4部分进行吊装,分别为主柱及上横担部分、一侧拉线及拉线连接构架、左侧下横担、右侧下横担。该方案主要是考虑了100t轮胎式起重机的工况及干字型拉线塔的结构组成,干字型拉线塔的4根连接拉线固定在塔身前后的两个凸起构架上,铁塔地面组塔时其中一侧凸起构架(铁塔在地面横放时朝下)无法在地面完成组装,故在进行主柱及上横担整体吊装时只能完成一侧正式拉线安装,另一侧需栓挂临时拉线,待轮胎式起重机脱钩后再进行第二道工序——一侧拉线及拉线连接构架的安装,最后使用定滑轮和转向滑轮配合装载机进行两个下横担的吊装。

1.2 技术特点

本方案结合以往工程中的抱杆组立塔及150t轮胎式起重机整体立塔的优点,开创性的使用100t轮胎式起重机分体立塔。相比于我国传统铁塔组立常用的抱杆系统,减少了抱杆运输、组装和拆除等工作量,也大幅降低了临时拉线的使用频次;相比于国外常用的150t轮胎式起重机整体立塔,降低了对主吊机械起重吨位要求,减少了施工平台面积和进场道路宽度,降低了对植被的破坏,同时也节约了施工成本。

2 吊装机具研究

2.1 吊装索具

本方案设计研制了主柱及上横担整体吊装索具,该索具由平衡梁、开口滑车、2根钢丝绳及4个夹具组成。

吊装索具根据拉线塔主柱的宽度设计制作平衡梁,使用定滑轮平衡钢丝绳受力,钢丝绳穿过滑轮后分别与专用夹具相连,两端拉力相等;随着铁塔竖立,滑轮两边钢丝绳长度差值逐渐变大,直到铁塔基本竖立,两边长度基本一致。

除使用平衡梁和定滑轮,考虑铁塔起吊吊装索具与铁塔四根主角钢连接处在起吊时承受了铁塔的大部分重量,四个连接点的连接越可靠,其安全性越高。索具使用了专用夹具代替钢丝绳直接捆绑,每个夹具由两片宽度大于主角钢宽度的带有螺孔的角钢组成,用内外角钢夹住主角钢并穿螺栓锁紧,增加了吊索与铁塔的接触面积,提高了吊装的可靠性。

2.2 辅助轮车

主柱及上横担整体吊装需要主吊机械及辅吊机械进行抬吊,辅吊机械一般使用轮胎式起重机,双机抬吊风险大且成本高。本技术方案结合干字型拉线塔下部结构特点,研究出吊装辅助轮车代替辅吊机械,安全系数高且降低了成本。

2.3 V型锚固器

干字型拉线塔基础连接拉线预埋件往往外露连接孔较小,临时拉线连接预埋件后,正式拉线及收紧拉线使用的手扳葫芦无法与预埋件连接,方案无法执行。本方案结合拉线金具及拉线桩基础预埋件结构,设计出临时拉线固定锚具—V型锚固器可同时固定临时拉线、正式拉线及手扳葫芦。

3 吊装方法操作要点

3.1塔位核对及材料准备

根据铁塔的编号、塔型及呼承高等参数对基础的型号、拉线桩对角线、相对高差、转角塔角度及预偏值数据进行仔细校核,无误后方可开始组立铁塔。

根据分段的顺序及料号的次序对塔料进行规格、数量的清点和质量检查,角钢弯曲度不应超过自身长度的2‰,最大弯曲变形量不应超过5mm。若弯曲度超过2‰的允许范围,而未超变形限度时,容许采用冷矫正法进行矫正,矫正后的角钢严禁出现裂纹。

3.2铁塔地面组装

使用随车吊进行塔身及横担地面组装,按照重量大、先吊装部分靠近基础位置,重量轻、后吊装部分远离基础组装的原则,首先进行塔身及上横担的组装,再进行下横担组装。塔材与地面之间用道木支垫平整,支垫位置及数量应以不致使塔材弯曲为准。除临时附带的斜材螺栓外,其它螺栓及垫片连接后,在地面全部紧固。

地面组装完成后的塔身朝上一侧安装正式拉线,朝下一侧双挂临时拉线,起吊时随塔身和上部横担一起吊装。

3.3立塔机械设备布置

结合干字型拉线塔的高度和重量,选定100t轮胎式起重机为主吊机械,辅助机械为装载机1台。

要求工作地面必须坚实平整,机械作业场地平整度控制在±0.5°(坡度不大于4‰),面积不小于20m×20m。主吊机械放置在组装完成后的塔身及上横担对侧距离中心桩基础2m的位置。

3.4 塔身及上横担整体吊装

在塔身选定吊点位置安装吊装索具,4点栓挂,在铁塔底部安装辅助轮车。主吊机械起钩,上横担离开地面后,装载机与塔身下部软连接,用于控制辅助轮车的移动速度,主吊机械继续起钩,待塔身竖立至最大角度后,拆除辅助轮车,将塔身底部与中心桩基础预埋件连接。整个起吊过程要保持垂直起吊,严禁歪拉斜吊。

将2根正式拉线直接与拉线桩基础连接固定,2根临时拉线通过V型锚固器与拉线桩基础连接,确保拉线塔固定。将吊装索具连接塔身的4个夹具拆除,主吊机械脱钩。

主吊机械将地面组装时未安装的拉线连接构架及2根正式拉线上端吊至铁塔对应位置并固定,使用拉线卡线器配合V型锚固器及手扳葫芦将拉线下部与基础可靠连接,然后拆除临时拉线,拉线安装完成。

3.5 下横担吊装

在上横担悬挂起吊滑车,塔底和基础连接处安置转向滑车。将牵引绳穿过两个滑车后与绑扎下横担的吊带相连接。下横担的端部栓挂棕绳用以控制调整横担就位。两侧下横担均就位后,用螺栓紧固。

3.6 拉线紧固及调整

在铁塔顺线路方向及垂直于线路方向的中心线上各架设一台经纬仪,通过调整4条拉线的张力及长度来保证铁塔的安装精度,拉线调整使用紧线器。

4 结语

在输电线路干字型拉线塔的吊装中采用创新型分体组立方法,降低了对主吊机械起重吨位要求,吊装辅助轮车辅助立塔代替抬吊机械的方式降低了辅助机械的成本,经济效益及社会效益明显,具有很高的推广价值。

参考文献:

[1]钱庆林.俄罗斯电力系统及电网技术介绍[J].山东电力技术,2008(3):13-18.

[2]DLT5154-2002,架空送电线路杆塔结构设计技术规定[S].北京:中国电力出版社,2005.

[3]GB50233-2005,110—500kV架空送电线路施工及验收规范.

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