可接续地钻的研制与应用

陈玮雨

摘 要：在河网地区，输电线路工程施工常用地钻来锚固拉线，由于拉线对地夹角不大于45°，地钻受力后向受力侧偏移。常用地钻的钻杆直径较小，钻杆常被拉弯；钻杆定长致使不同地质下抗拔力差异大、通用性差。该文依据地钻的受力特点和地质情况，采用直径φ76钢管作为钻杆以提高钻杆抗弯强度，并设计特殊的接续结构实现地钻的可接续，研制出适应各种地质的可接续地钻，其容许抗拔力可达5t。

关键词：可接续地钻 抗拔力计算 研制与应用

中图分类号：TE922 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）10（a）-0079-02

在河网地区，输电线路工程施工常用地钻来锚固拉线，使用时拉线对地角一般不大于45°，故地钻受力后会向受力侧偏移。由于市场上钻杆的直径不大，钻杆上部常被拉弯，导致旋出困难，使用后需矫直。而且，现有的地钻长度固定，不同地质下抗拔力差别大、通用性差。在此背景下，本文依据地钻的受力特点和地质情况，采用直径φ76钢管作为钻杆提高钻杆抗弯强度，并设计特殊的接续结构实现地钻的可接续，研制出适应各种地质的可接续地钻，其容许抗拔力可达5t。

1 结构组成和技术参数

可接续地钻如图1所示，主要由φ76地钻、接续结构、接续钻杆、锚线头、防脱环组成，同时配备十字专用扳手便于安装。其主要技术参数如表1所示。

2 主要部件设计

（1）地钻与接续钻杆采用Q345 D76×10钢管作为杆身，抗弯截面模量30.38cm3，抗弯性能强；采用φ600×8钢板火曲制成钻盘，容许抗拔力大；地钻上端与接续钻杆两端分别内嵌六角接续头，便于接续结构连接。

（2）锚线头和防脱环锚线头内孔径φ79，直接套在钻杆上，通过卸扣与拉线相连；防脱环则卡在六角接续头上，有效防止锚线头受力脱出。

（3）接续结构包括六角传动套筒和连接套管，使用时先用六角传动套筒将地钻与接续钻杆的六角接续头对接，实现力的传递；再用连接套筒将地钻、接续钻杆、六角传动套筒锁成整体。该结构强度高、传动可靠、拆装方便。

3 抗拔力计算

参考李博之编著的《高压架空输电线路施工技术手册（起重运输部分）》第二章节地锚章节，按照倒圆台法推导出地钻的抗拔力计算公式如下：

式中：為地锚容许抗拔力，kg；为地钻圆盘距地面之深，，cm；为地钻埋深，cm；为地钻锚桩受力方向与水平方向的夹角，0°～45°；为地钻圆盘直径，cm；为土壤的计算抗拔角，°；为土壤的单位容重，kg/cm3；K为抗拔安全系数，取2。

考虑取45°，代入土壤的计算抗拔角、单位容重等相关参数，即可计算出不同土的状态下可接续地钻的容许抗拔力。经计算可知，在不同土的状态下，接续1～2根钻杆，即可保证可接续地钻的容许抗拔力大于5t，满足输电线路施工常用的3t、5t锚固需求。

4 应用实例

在福清燕墩500kV变—江阴变220kVⅠⅡ回线路工程（中砂土）和1000kV淮南—南京—上海交流特高压线路工程第8标段（可塑粘土），利用9t链条葫芦、10t卸扣和拉力计进行了现场试验。试验表明，在5t与6.25t拉力作用下，可接续地钻会向受力侧偏移，但未出现地钻上拔时地表隆起现象，地锚卸荷后的旋出，杆身和接续头也无弯曲，抗拔性能好，安全可靠。目前，该成果作为5t地锚，已成功应用于多个河网地区的线路工程，有效解决了河网地区地锚挖埋困难、抗拔力不稳定的问题。

5 结语

本文研制的可接续地钻，采用大直径钻杆，抗弯强度高，额定负荷下长期使用都不弯曲；设计特殊的接续结构，使用时可根据不同地质灵活接续以满足拉线锚固要求，适用于各种地质；配置专用的地钻扳手，旋入、旋出方便。装置在粘性土和砂性土分开开展了试验，并应用于多个河网地区的线路工程。经试验和应用表明，其上拔力达5t，具有抗弯强度高、上拔力大、接续可靠、装拆方便、适用性强等优点，可应用于山地、平原、河网、沼泽等各种地质，推广应用价值高。

参考文献

[1] 李博之.高压架空输电线路施工技术手册（起重运输部分）[M].北京：水利电力出版社，1975.

[2] Q/GDW 346-2009，架空输电线路钢管塔组立施工工艺导则[S].北京：中国电力出版社，2009.

[3] DL 5009.2-2013，电力建设安全工作规程（第2部分：电力线路）[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.endprint