薛 栋，于天刚

(上海送变电工程公司，上海 200235)



双臂液压推进式跨越架的研发

薛 栋，于天刚

(上海送变电工程公司，上海 200235)

目前常用的放线跨越障碍物的方式，是采用由一般跨越架架体、承力绳、防护杆或防护网组成的跨越架系统，其跑线断线事故状态下承载能力有限。为提高跨越架的承载能力，介绍了在研制的格构式跨越架的基础上，研发的双轨推进式跨越架硬封网系统，阐述了双轨导轨推进式跨越架实现的功能、工作原理及工程实际应用。

放线跨越施工；抱杆自立式跨越架；双轨推进式

随着电网建设的发展，为适应线路走廊内的被跨越物如高铁、高速公路、高压线路等越来越复杂的情况，需要更牢固的跨越施工方法。采用组塔抱杆节组成的格构式跨越架，具有稳定性强、拉线依赖度低、抗断线能力强、机械化施工程度高、速度快，综合成本低等特点。在此基础上研发硬封网系统，即通过旋转或水平推进等方式，将一定宽度和强度的硬质或软硬结合的防护装置，覆盖到两个跨越架之间的被跨越物上方，解决目前防护装置宽度及强度不足的问题。

1 确定使用工况

(1)跨越架高度：考虑跨越高压线需要60 m高；

(2)跨越架间距离：考虑跨越高铁需要60 m宽；

(3)跨越网宽度：一般跨越需要9 m宽；

(4)防护系统：为提高承载力并减少风载，采用格构式铝合金结构做防护杆，与承载横梁采用扣接滑动方式，在保护范围上方按照6 m间距布置，防护网采用全迪尼玛绳制作，跨越高铁时防护网增加密目网；

(5)横梁承载力：每侧不低于2 t；

(6)防护杆承载力：每根中间受力不低于1 t；

(7)在成功应用的基础上研究承载力及保护宽度性能的提升。

2 确定可行性方案

新型跨越架系统由两侧格构式跨越架架体和顶部硬封网系统两部分组成。

两侧格构式跨越架采用抱杆标准节、连接件及拉线、底座等组成。格构式跨越架+迪尼玛承力绳+防护杆的应用组合，近几年上海送变电工程公司多次应用于跨越高架公路和高区铁路中，高度均在30 m左右，有成熟的经验和设备。

顶部硬封网系统需要研制，重点需考虑与两侧跨越架结合牢固，承载能力强，减少散件，便于运输、仓储和施工等。拟定了双臂液压推进式、单臂旋转式、双臂旋转式、双伸缩杆式、双机械臂式、自升式跨越车式等六种可行性较高的硬封网系统方案，对每种方案进行了详细的设计，分别请对应专业单位进行了初步设计和计算，对每种方案的可行性、优缺点、造价、加工周期等进行了仔细分析，经多方比较及评审，确定双臂导轨推进式跨越架硬封网系统为实施方案。

方案重点首先对主横梁臂受力进行分析，发现安装过程中的最大受力工况发生在横梁推进到最远端，接近对侧承载跨越架顶部时，受力情况如图1所示。据此确定横梁、支撑点的强度，并需要采取顶升措施解决前端下垂问题，同时基本确定了安装平台的相关参数。

图1 横梁推进到远端的应力云图

用于放线施工保护时结构稳定，考虑故障状态一般单臂受到2 t冲击载荷时需不破坏并有一定的安全系数，受力情况如图2所示。

图2 横梁在故障状态下的应力云图

据这两种工况最大受力确定横梁设计强度，综合考虑防护杆连接及行进方式、构件重量等因素、比较了矩形、正三角、倒三角形的截面，选取了最合适的倒三角截面形式，并进行配套的安装平台、各种横梁支架，推进顶升系统的详细设计，做到满足横梁稳定、推进回收方便的前提下，构件尽量简洁。

在主要功能构件确定后，再进行配套功能设计及优化，包括增加锁紧装置、行程限位开关、油缸快速推进方式，安全防护设施等。为便于安装和运输，构件设计为分段焊接、现场对接的方式。

综合受力、重量、施工、性价比及观感等要求，防护杆采用LY12硬质铝合金300×300 mm2格构式结构，按3 m分节，节间螺栓连接。防护杆与吊臂采用小车连接，牵引绳采用平台上卷绳装置牵引及转向地面牵引两种方式。迪尼玛防护网采用6×8 m矩形结构，网纲10 mm，网线4 mm，网眼20×20 cm，采用特殊方式钩挂在小车挂钩上。双臂液压推进式跨越架硬封网系统经设计优化，命名为STK60，加工组装(见图3)后进行了性能试验、静载试验、动载试验，达到了预想的抗载能力。

图3 双臂液压推进式跨越架硬封网系统的组装

3 双臂液压推进式跨越架实现的功能及工作原理

3.1 跨越架的组成

STK60双臂液压推进式跨越架包括两侧格构式跨越架架体和顶部硬封网系统。硬封网系统由架体、横梁跨越机构、防护网系统及安全装置四个模块组成，如图4所示。

图4 双臂液压推进式跨越架结构及组成

图5为根据设计图制作的效果图。

图5 双臂液压推进式跨越架效果总图

3.2 跨越架主要性能参数

最大跨距：60 m

上部双臂液压推进式硬封网系统重量：45 t

防护网单网尺寸：8×6 m

铝合金防护杆尺寸：300×300×9 000 mm

水平顶推速度：1 100 mm/min

水平回收速度：2 330 mm/min

跨越架设计风速：工作状态10.8 m/s，非工作状态28.4 m/s

3.3 装配示意图

双臂液压推进式跨越架弹封网系统装配图如图6所示。

1——就位门架；2——就位平台；3——导向门架；4——推进油缸系统；5——连接标准节；6——横梁；7——承重平台；8——承重门架；9——小车；10——顶升油缸系统；11——顶升平台；12——对接门架；13——作业平台；14——锁紧装置；15——铝合金抱杆；16——迪尼玛防护网图6 双臂液压推进式跨越架硬封网系统装配图

3.4 安装步骤

安装时先进行地基处理，保证推进侧地面与对接侧地面等高或略高。按照装配图，用吊车从下往上搭建格构式跨越架主体，再安装顶部硬封网系统的各类平台、护栏、门架、推进系统等。

完成后吊装横梁臂，先吊装4节横梁臂至导向门架及承重门架上，调整间隙，锁紧，并连接推进系统。再吊装单节横梁臂到就位门架上，调节就位后与横梁连接，松开锁紧装置，通过液压系统将横梁水平推进，到达行程开关位置自动停止。拆下推杆后缩回活塞杆，至另一行程开关自动停止,进行下一节横梁臂安装，60 m跨距横梁臂总长达到72 m，前端带操作绳送出。

当横梁臂推进到对侧顶升平台时，启动顶升油缸系统上行，使横梁臂保持水平，推进到就位门架前安装防护杆小车，再推进至就位门架锁定。

两根横梁臂可同时安装到位，到位后敷设防护网。将六根9 m长铝合金防护杆依次吊装至操作平台，两端抱箍与小车连接，将迪尼玛防护网安装在防护杆挂钩上。推进平台侧通过卷绳装置同步牵引防护杆，操作平台处用卷绳装置依次带张力释放，防护网到位后两侧锁定。检查符合要求后进行放线。

不同高度的跨越承受的风载不同，对两侧的格构式跨越架支撑体，我们按照施工时10 m/s，极端天气28 m/s风速做了多种典型设计配合使用，主要是自立式、拉线式无底座跨越架，及自立式、拉线式有底座的跨越架方式。并制定了操作规程及极端天气的安全措施，做到最优配合的系列化方案指导安全施工。

3.5 主要特点和创新点

硬质横梁代替传统绳索封网保护被跨越物；

采用推进式横梁安装方式，相对于旋转式横梁，可减少施工占用空间，可减少单件吊装重量；

采用双臂形式，结构牢固，抗载能力强；

采用倒三角横梁，结构轻巧，下弦杆H型小车，更轻更易安装；

采用导向支撑平台和就位支撑平台，缩小了横梁的实际跨距；

采用了高空操作平台及栏杆，提高了施工人员安全保障；

支撑平台采用焊接件形式便于组装和运输，减少拼装工作量；

采用关键处设门架控制横梁位置，最大限度减轻支承结构质量；

采用顶升机构实现调平对接；

小车采用抱箍形式适用于不同横梁间距下与铝合金抱杆连接；

采用行程开关以确保施工安全。

针对不同施工工况，两侧格构式跨越架设计了最优的系列化配套方案。

4 现场应用

淮上线特高压同塔220 kV线路工程#88～#89档内，需要不停电跨越110 kV青盛1184线28号～29号，跨越点地线高24 m，导线线宽3.5 m。采用本跨越架方案配合，方案设计断面图见图7。架体采用内拉线，总高26.6 m，正面宽度10.8 m，侧面宽度(含顶部三角平台)25.2 m，跨越点2侧两个架体共包含900抱杆2 m标准节129节、3 m标准节105节、4 m标准节21节、3 m非标准节16节，多功能六通连接件48个、总重约165 t。两跨越架架体间距27 m，其中小号侧为受力主梁推进侧、大号侧为主梁接收侧。封网采用4根格构式铝合金防护杆结合3张6×8 m绝缘网进行。

图7 跨越点跨越架布置断面示意图(单位：mm)

两侧格构式跨越架施工用时2个工作日，顶部双轨推进式跨越架用时2个工作日，搭设完成的跨越架见图8。

图8 搭设完成的跨越架

5 结语

本次研制的双臂液压推进式跨越架是一种施工方法的创新，适用于大型重要跨越。本跨越架采用抱杆自立式跨越架及双轨推进式硬封网装置，整体结构自稳定性及承载能力强，能真正承载一牵多跑线本档断线载荷，提高了导、地线跨越施工的安全性，其性能无可比拟。并且因采用机械化快速组装，可反复使用，综合使用成本低，值得推广应用。

双臂液压推进式跨越架将在线路跨越施工使用中不断优化完善成熟，希望用于跨越高铁施工时能够改变目前必须凌晨高铁停运窗口期内施工的现状，尤其是目前高铁增加“红眼”班次后将严重挤压跨越施工时间甚至一个窗口期内不能开展跨越施工的情况下，能够取得高铁部门同意跨越高铁夜间封网，白天放线的突破，同时减少放线周期长对高铁带来的安全隐患。

[1] 李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京：中国电力出版社.

[2] DL/T 875—2004，输电线路施工机具设计、试验基本要求[S].

[3] DL/T 5009.2—2013，电力建设安全工作规程 第2部分：电力线路[S].

[4] DL/T 5106—1999，跨越电力线路架线施工规程[S].

(本文编辑：杨林青)

Development of Dual-Propelled Crossing Structure

XUE Dong, YU Tian-gang

(Shanghai Electric Power Transmission & Transformation Engineering Company, Shanghai 200235, China)

Line crossing obstacles at present are usually the crossing structure system formed by the crossing frame, bearing rope, protection rod or net, whose load-bearing capacity is limited in the event of line break accidents. In order to improve its bearing capacity, this paper introduces the dual-propelled hard block system of the crossing structure developed on the basis of lattice crossing frame. It expounds the performance, working principle and practical application of the dual-propelled crossing structure.

line crossing construction; derrick free-standing crossing structure; dual-propelled

10.11973/dlyny201605029

薛 栋(1966)，男，工程师，副总经济，从事输电线路施工技术和管理工作。

TM753

B

2095-1256(2016)05-0655-04

2016-08-06