人字辅助抱杆配合中心悬浮主抱杆吊装1 000 kV酒杯塔横担施工技术的研究

程利军，刘宪敏

(湖北省送变电工程公司，湖北 武汉 430063)

人字辅助抱杆配合中心悬浮主抱杆吊装1 000 kV酒杯塔横担施工技术的研究

程利军，刘宪敏

(湖北省送变电工程公司，湖北 武汉 430063)

针对特高压输电线路架设施工中，酒杯型铁塔的横担和地线支架至铁塔中心水平距离较远，单独采用中心悬浮主抱杆无法完成吊装这一问题，提出了人字辅助抱杆配合主抱杆吊装组塔的施工方案。通过计算主要索具受力大小，确定施工器具的规格型号，并实施吊装作业。工程实践证明：该方案增加了主抱杆的有效吊装高度，不仅解决了超长、超重横担的吊装问题，而且能充分发挥内悬浮抱杆组塔方便、灵活的优势，可为后续工程建设提供技术准备。

特高压；人字辅助抱杆；酒杯塔；横担；吊装

0 引言

目前，国内外输电线路铁塔组立（包括跨越高塔、钢管塔）通常采用分解组立的方式[1-2]。具体方法有内悬浮（内）外拉线抱杆分解组塔、塔式双平臂旋转抱杆分解组塔、内悬浮双摇臂旋转抱杆分解组塔、落地式摇臂抱杆分解组塔等[3-6]。

浙北-福州1 000 kV特高压交流输变电工程线路工程第4标段主要采用内悬浮外拉线组塔方案。该标段单回路酒杯塔塔头的重量为35.88～57.62 t，塔头高32.1～33.6 m，宽49.8～57.8 m。由于酒杯塔横担长、重量大，无法单独采用中心悬浮主抱杆完成吊装，需配合使用人字辅助抱杆吊装铁塔的地线支架和横担[7-9]。

1 横担吊装方案制定

单回路酒杯塔横担及地线支架分段如图1所示，各塔型分段吊装参数统计见表1。

图1 单回路酒杯塔横担及地线支架分段图Fig.1 The segmentation for the cross arm and the earth wire support of a single-circuit cup-type tower

结合现场地形情况，考虑到表1中地线支架外端距塔身的水平距离过长（24.9～28.9 m），而且吊重也较重（最大吊重4.5 t）。因此，采用人字辅助抱杆配合内悬浮主抱杆吊装地线支架及横担，拟定吊装方案如图2所示。

图2 单回路酒杯塔横担及地线支架吊装示意图Fig.2 The diagram of installing the cross arm and the earth wire support of a single-circuit cup-type tower

表1 单回路酒杯塔各塔型分段吊装参数统计Tab.1 The hoisting parameters summary for various models of a single-circuit cup-type tower

2 主要索具静力计算

以组合吊装ZBC271514型酒杯塔的①段地线支架和④-2段中横担为例，计算吊装过程中主要索具静力。

2.1 控制绳静张力及起吊绳合力

起吊滑车组垂偏角 β取5∘，控制绳对地夹角ω取45∘，受力分析如图3所示。

根据受力分析图可得

式中：F为控制绳静张力；T 为起吊绳合力；G=13+17.7=30.7 kN为①段地线支架和④-2段中横

图3 控制绳及起吊绳受力分析图Fig.3 The force diagram of the controlling wire rope and the hoisting wire rope

选用三绳滑车组，则n=3，取滑车组工作效率η=0.96，计算可得T0=12.72 kN。

2.2 人字辅助抱杆受力分析

人字辅助抱杆垂偏角δ取32.68∘，辅助抱杆拉线对地夹角φ取21∘，受力分析如图4所示。

担总吊重。计算得F=4.16 kN，T=33.77 kN。

单根起吊绳受力为

图4 人字辅助抱杆受力分析图Fig.4 The force diagram of the auxiliary herringbone holding pole

根据受力分析图可得

式中：T1为辅助抱杆拉线合力；N0为辅助抱杆综合受力。计算得T1=21.08 kN，N0=31.00 kN。

考虑人字辅助抱杆的不平衡系数，则抱杆的轴向力为

式中：κ为人字抱杆夹角的1/2，取5.74∘。计算得Na=Nb=20.25 kN。

2.3 主抱杆拉线合力及轴向压力

中心悬浮主抱杆垂偏角α取10∘。单根落地拉线对地夹角γ0取45∘，则主抱杆拉线合力线对地夹角约为。受力分析如图5所示。

根据受力分析图可得

式中：Ph为主抱杆拉线合力；N为主抱杆轴向压力。计算可得Ph=48.49 kN，N=47.88 kN。

图5 主抱杆受力分析图Fig.5 The force diagram of the main gin pole

3 主要工器具的配置

依据主要索具静力计算结果，计及吊装过程中因冲击、震动及荷载分配不均衡而导致受力增大的影响[10-11]，选择主要工器具的强度与型号。

3.1 人字辅助抱杆参数

抱杆单根最大允许中心受压为235 kN；组装高度为3 m(下)+4 m+3 m(上)=10 m；连接形式为外法兰；大端截面为300 mm×300 mm；小端截面为160 mm×160 mm；材质为Q235；起吊负荷为60 kN；抱杆总重约800 kg.

3.2 主抱杆参数

中心受压允许负荷为318 kN;组装高度为2 m (下)+2 m(直)×22+2 m(上)=48 m;连接形式为内法兰;标准节截面为900 mm×900 mm;小端截面为400 mm×400 mm;材质为Q345;起吊负荷为70 kN;抱杆总质量约5 t。

3.3 主要施工器具规格参数

吊装1 000 kV特高压线路单回路酒杯塔的地线支架与横担，选择主要施工器具规格如表2所示。

表2 单回路酒杯塔横担吊装主要施工器具表Tab.2 The main auxiliary tools used for hoisting the cross arm of a single-circuit cup-type tower

4 人字辅助抱杆的安装

将人字抱杆于地面组装完毕，抱杆附件及滑轮组钢丝绳等安装就位，螺栓紧固到位。连接人字抱杆底座与铁塔上的辅助抱杆支撑孔（见图1中F），并可靠固定。

调整主抱杆向待安装人字抱杆侧倾斜，直至主抱杆头与辅助抱杆座脚之间水平距离约2 m，主抱杆作为起吊点将人字辅助抱杆吊装至横担。

摆正人字辅助抱杆角度，连接铰链与铁塔横担上的抱杆底座。通过人字辅助抱杆起吊滑轮组，使抱杆头部向外侧移动，起吊系统受力后，放松主抱杆牵引绳，使人字抱杆继续向外倾斜，直至满足起吊距离要求。

主抱杆反向起吊系统固定在横担另一端，回调主抱杆（另一起吊绳同时放松）；观察人字抱杆倾斜角是否符合要求。不符合，需再次调整；符合则将主抱杆牵引绳固定牢固。

为防止人字抱杆反向倾倒，于铁塔外侧在抱杆头部用Φ11 mm钢丝绳设置防反倾拉线。

5 吊装地线支架及横担

组合段吊装采用双V字型套四点整体起吊方式，人字辅助抱杆向吊件方向倾斜约5.4 m，起吊绳为Ⅱ-Ⅰ三绳滑轮组，磨绳采用Φ13 mm钢丝绳，如图6所示。

图6 ①段及④-2段组合吊装施工图Fig.6 The working drawings for hoisting the part①and the part④-2

边导线横担②段采用双V字型套四点整体起吊方式，上斜面的拉花铁暂不安装，待就位组装完毕后补装。起吊绳为Ⅰ-Ⅰ二绳滑轮组，磨绳采用Φ13 mm钢丝绳，如图7所示。

图7 ②段边横担吊装施工图Fig.7 The working drawings for hoisting the side cross arm of part②

6 结语

工程实践证明：人字辅助抱杆配合中心悬浮主抱杆分解组塔增加了抱杆的有效吊装高度，成功地解决了浙福1 000 kV交流输变电工程酒杯塔组塔施工中，抱杆高度不够、长细比过大及大截面抱杆运输困难等问题，完成了铁塔组立施工的质量目标和安全要求，为1 000 kV交流输电线路施工积累了丰富的实践经验，为后续工程建设提供了充分的技术储备。

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Research on the Cross Arm Hoisting Technology of a 1 000 kV Cup-type Tower Using a Suspended Main Gin Pole Coupled with a Herringbone Pole

CHENG Lijun，LIU Xianmin
(Hubei Electric Transmission&Distribution Engineering Company,Wuhan Hubei 430063,China)

During the process of UHV transmission line construction,it is infeasible to install the cross arm and of a cup-type tower and the earth wire peak only by the aid of a suspended main gin pole because of their long horizontal distance to the center of the tower and heavy deadweight.In order to solve this problem,a construction scheme using a suspended main gin pole coupled with a herringbone pole was is proposed in this paper.After confirming the specification of appliances by based on the force analysis of major rigging,the construction scheme was is implemented.Engineer⁃ing practice has proved that by performing this scheme the valid hoisting height of main gin pole is increased.The scheme solves the problems of hoisting a overlength and overweight cross arm as well as gives full play to the convenient and flexible advantages of inside suspension pole,and last but not least,it provides sufficient technical preparation for further construction works.

ultra-high voltage；auxiliary herringbone holding poles；cup-type tower；cross arm；hoisting

TM754

A

1006-3986(2016)07-0000-0029-05

10.19308/j.hep.2016.07.007

2016-06-05

程利军（1964），男，湖北黄梅人，工程师。