输电线路施工用跨越吊装一体机的研发和应用

国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 高 歌 刘 蕾 周大炎

1 跨越吊装一体机研发的需求

高压输电线路施工时需跨越如铁路、公路、高压和通讯线路等重要设施，需有跨越保护设施来在施工期内保护它们，涉及面广，可靠性和安全性要求高[1]。目前采用跨越架形式有采用毛竹、杉木杆或钢管脚手架搭设的跨越架、在被跨越物两侧建成桥墩并在横跨跨越物上铺设钢性桥梁的桥式跨越架、在被跨越物两侧的铁塔上利用高强度绝缘绳索作为承力绳索铺设相应的保护索道的索道式跨越架、在被跨越物两侧组立专门的跨越铁塔并在两基跨越塔之间架设封顶网的跨越塔架等，均存在搭设工作量大、花费时间长、施工费用高等问题。

随着城镇化和电网建设的发展跨越数量持续增加，跨越越来越复杂，需要机械化程度高、机动性更好、施工效率更高、可靠性和安全性更高的跨越施工机具和方法。本文提出一种新型跨越吊装一体机，以按照实际跨越工况设计的吊车为载体，既可作为吊车使用也可快速展开成为跨越架，一机多用，满足城乡环境下220kV 及以下输电线路架线跨越施工要求[2]。

2 跨越吊装一体机的结构

所研发的跨越吊装一体机集吊装和跨越架功能为一体，在工程吊车的基础上进行了以下改进，如图1：吊车吊臂顶端安装跨越架平台，用于对牵引绳、导地线等支撑，包括支撑立柱、支撑杆、支撑托架、羊角梁、羊角滚轮、支撑滚轮等；跨越架平台设有安装滑车、承托绳、封顶网的挂孔，可安装吊篮，作业人员对滑车、承托绳、封顶网等的操作；使用越野型底盘和四轮驱动、四轮转向机械行走机构，具有自行走功能，能经过各种等级公路快速行驶至施工现场，同时保证适应河网泥沼、山区丘陵、农村田间等各种施工现场地形条件。

图1 跨越吊装一体机简图

支撑跨越架平台的支承吊臂采用5节主臂，采用U 型多棱横截面的筒形焊接结构，单缸绳排伸缩机构能保证主臂长度在8.2～28.5m 内变化，由液压马达驱动，内置式行星齿轮减速机和常闭式制动器，抗缠绕钢丝绳。设有压绳器，防止卷扬乱绳。变幅机构采用单支前置液压变幅油缸，变幅速度-1～90°；设有平衡阀和液压锁，防止沉降和爬行。吊钩升降采用卷扬机。支承吊臂安装在回转支承上，内齿直径800mm，由回转马达驱动，设有行星齿轮减速机和常闭式制动器，可无级调速，回转速度0～3r/min。

跨越架平台中，支撑立柱和吊车吊臂通过销轴连接，通过支撑杆将支撑托架展开形成横梁托架，用来支撑牵引绳、导地线；两边设有羊角梁，防止导地线从两侧滑出；和导地线可能的接触面上设有尼龙材料的羊角滚轮和支撑滚轮，降低摩擦系数并避免对导地线造成损伤。跨越架平台上设置有封网挂孔用来安装封网挂点滑车；设有安装升降吊篮的挂孔，可供作业人员上下进行封网收网操作[3]。

跨越架平台结构允许荷载10kN；满足4分裂LGJ630/45及以下线路的架设。主要受力部件采用Q345B 厚6mm 板钢板，满足结构强度要求；羊角梁、升降吊篮等辅助性部件采用铝合金材料，以降低整体重量。为保证跨越吊装一体机在进行跨越和吊装作业时的稳定性，采用跨距为5×5.4米的H 型支腿，它调平快速且便捷。每个支腿各自受液压驱动，支腿加装液压锁，在支腿支撑力产生变化过程中不会出现爬行现象，对地面适应能力强。

吊装一体机底盘的作用是支承、安装发动机及各部件、总成并接受发动机的动力。底盘采用TAZ5180J/02型底盘成熟的汽车起重机底盘机构，前轴桥荷6000kg、后轴桥荷8000kg，并在原有基础上增加机械式四轮驱动四轮转向机构，保证具有较高的越野性能和较小的转弯半径，能够满足多种地形复杂道路的通过性和狭小施工场地的实用性。

经过型式试验，跨越吊装一体机主要性能和参数为：跨越架平台的支撑托架宽度为6米，最大托举重量1000kg，最大托举高度28米；吊装臂360度回转，伸出最长28米，最大额定总起重量参数8吨，吊臂伸长最长时最小起重量2吨：跨越吊装一体机最高行驶速度50km/h，转弯半径小于8米；整车行驶时总长12米，总宽2.4米，总高3米；总重13吨，总功率70kW。

3 跨越吊装一体机的应用

跨越吊装一体机用作起重机进行吊装作业时可拆除跨越架平台，按照汽车起重机的规范进行操作。跨越吊装一体机用于跨越支撑作业时按照以下步骤开展作业（图2）：根据输电线路位置和被跨越物位置选定跨越吊装一体机位置，跨越吊装一体机就位；在四周设置地锚和钢丝绳拉线，拉线另外一端安装在越吊装一体机的主臂或跨越平台的横梁上；将跨越吊装一体机四支腿伸出，支腿油缸伸出，吊装平台调整水平；根据架线的具体位置，设定跨越吊装一体机吊臂的方位角、俯仰角和吊臂高度，确保跨越平台横梁的位置；紧固地锚上的钢丝绳拉线；检查确认安全保障吊车和跨越吊装一体机的各种安全措施后，跨越吊装一体机即可用于跨越架线作业。

图2 跨越吊装一体机跨越架架设示意图

拉线是架体结构的重要组成部分，拉线在几个不同的方向、不同高度上支持吊臂和跨越架，以保证跨越作业时架体的稳定。根据跨越架高度的不同，可在跨越吊装一体机跨越架平台的支撑立柱和吊车主吊臂上四面对角设置2层拉线，提升其抗倾覆能力。

现场施工应用结果表明跨越吊装一体机具有以下优势：跨越吊装一体机具有良好的机动性和地形适应性，适合现场施工条件；跨越架跨越准备时间能控制在30分钟内，可靠性和安全性高；可大大提高施工效率；跨越架高度和位置能根据现场实际情况进行调节，应用范围广；横梁托架模块化设计，可方便和吊车连接、拆分，实现自行走、吊装、跨越架多功能，一机多用。

综上，根据输电线路施工跨越作业的实际需求，研发了新型跨越吊装一体机，集成了自行走、跨越架和吊装功能。应用结果表明其适应性强，可提高跨越作业效率和安全性，提高施工装备的使用率，具有较高的经济性值得推广。