摘要：ZGU1型铁塔为110KV双回路直线塔型，广泛应用于2005年以前的设计，具有整体重量轻，根开小，基础埋深浅等特点，在运行过程中受到外界环境因素的影响容易发生倾斜，本文介绍在线路带电的情况下开发一种新型实用的装置和下沉的铁塔根部用螺丝紧固连接，用千斤顶配合提升铁塔的方法将倾斜的铁塔快速调正，使其达到符合《输电线路运行规程》的规定。并以110kV禾睦线#22塔调正工程为例，介绍了该新型装置在铁塔调正工程中取得的良好效果，对铁塔调正工程缩短施工工期、操作简便，同时经济效益和社会效益显著。
关键词：110kV输电线路、ZGU1型铁塔、新型装置、快速调正
前言
一些输电线路铁塔在运行一段时间后，由于基础地质失稳或随着城市经济的发展需求，荒地开发成了道路、工业区，改变了铁塔周围的地质环境，在铁塔基础周围的填埋工程会造成线路铁塔基础下沉而引起铁塔倾斜现象。如果输电线路杆塔严重倾斜，会使绝缘子倾斜导致导线与铁塔之间的电气安全距离不足发生跳闸事故，将对线路安全运行构成重大威胁,甚至会导致倒塔断线的重大事故发生，危机人民的生命财产安全。输电铁塔基础的牢固、稳定是输电线路安全运行的基本保障。现有铁塔调正技术主要分为迫降法、顶升法、吊车吊法、抱杆法四种，迫降法是在基础沉降较少的一侧采用掏土、浸水、加压或淤泥触变等扰动措施迫使基础下沉，实现基础达到平衡；顶升法则是迫降法的反向方法，即在基础沉降大的一侧采用锚杆静压桩、托梁柱或在地基注入膨胀剂等措施顶升基础从而使其上升，实现基础达到平衡；吊车吊法是利用起重吊车将铁塔整体提升，再垫填底部，将铁塔调正；抱杆法是利用抱杆将铁塔整体提升，同吊车吊法原理一致。
图3 绝缘子倾斜情况
一、倾斜铁塔简述
地处江门市新会区睦州镇的110kV禾睦线于2005年投入运行，全线双回路设计，单回路挂线，#22塔位于塘基中间（整体情况见图1），塔型为ZGU1-21，全塔高31米，长时间受到水分的浸泡，土质发生了变化造成铁塔基础不均匀松动下沉，铁塔的塔材发生了严重变形，三相绝缘子发生明显的倾斜（见图2、3），严重影响了线路的安全运行。
二、用经纬仪测量铁塔倾斜
使用经纬仪测量时，测量横线行方向倾斜时，应将仪器支在距离铁塔高度约2倍的顺线路方向的中心线上，首先将望远镜中丝瞄准塔顶中心，然后俯视铁塔根部，用钢丝尺量取中丝与横向跟开中点间的距离x1，同样的方法测出对侧横向倾斜值x2，计算铁塔的横向倾斜值X=（x1+x2）/2，x1、x2方向同侧相减，异侧相加。测量顺线行方向倾斜时，也应将仪器支在距离铁塔高度约2倍的铁塔横担方向的中心线上，将望远镜中丝瞄准塔顶中心，然后俯视铁塔根部，用钢丝尺量取中丝与顺向跟开中点间的距离y1，同样的方法测出对侧顺线行倾斜值y2，计算铁塔的顺向倾斜值Y=（y1+y2）/2，y1、y2方向同侧相减，异侧相加。
由《输电线路测量规程》得知：杆塔倾斜度计算公式为：
q=S/H×100％
式中q——倾斜率，％；
S——倾斜值，mm；
H——铁塔的高度，mm。
S=√（X²+Y²）
X：横线行偏差值Y：顺线行偏差值
用经纬仪测得110kV禾睦线#22塔的倾斜数据如下：铁塔在顺线行方向偏向左侧363mm，横线行方向偏向大号侧392mm，结构倾斜率：1.723%（运行规程规定倾斜数值小于：1.0%），塔脚基础沉降情况：Ⅰ脚：-170mm，Ⅱ脚：±00mm，Ⅲ脚：-60mm，Ⅳ脚：-233mm（以Ⅱ脚为基准面）
表1 基础不均匀沉降观测结果表
由于110kV禾睦线#22塔，通过经纬仪测量得出顺线行方向偏向左侧363mm，横线行方向偏向大号侧392mm，结构倾斜率为1.723%（运行规程规定倾斜数值小于：1.0%），已经超过《输电线路运行规程》的有关规定，对线路安全运行已经构成一定的威胁。
四、输电线路铁塔倾斜的常用调正方法存在的缺点
输电线路铁塔调正常用的方法有迫降法、顶升法、吊车吊法、抱杆法等等。迫降法、顶升法耗用得时间较长、施工复杂、费用高；吊车吊法和抱杆法在很大程度上受到地形的限制、需要消耗大量的人力物力和较长的抢修时间，而且施工时需要停电，影响供电可靠性。所以在不停电的情况下如何调正倾斜的铁塔是一个刻不容缓的问题。
五、110kV-ZGU1型直线铁塔调正装置的开发
5.1设计理念
针对110kV-ZGU1型直线铁塔具有整体重量轻，根开小的特点用槽钢加工出一个“7”字型的调正装置，一侧加工出和第一段主材与铁塔底座相匹配的螺丝孔，用螺丝将这三部分连接在一起，另一侧则加工一个限位装置，防止作业过程中千斤顶滑动，如图4所示。
图4 110kV-ZGU1型直线铁塔调正装置
5.2注意事项
1）荷载的估算。铁塔基础承受荷载主要是铁塔的自重及导线的垂直荷载，导线的水平荷载及地线、绝缘子、金具的垂直荷和水平荷载载忽略不计。禾睦线#22铁塔型号ZGU1-21，全塔重量4.3292吨，垂直档距248米，导线型号为导线型号LGJ-240/40，导线直径为21.66mm，截面积为277.75mm²，每千米重量为G=964.3kg。
导线垂直比载
g₁=9.8G/S×10ˉ³=9.8×964.3/277.75×10ˉ³=34.024×10ˉ³（N/m.mm²）
每相导线的垂直荷载G=g₁.SL=34.024×10ˉ³×277.75×248=0.239吨
每个基础承受的压力为大概：（4.3292+0.239×3）/4=1.26吨
根据估算结果选择合适的千斤顶，千斤顶的安全系数是4.5，考虑到铁塔倾斜造成的不平衡受力，故本次施工使用10吨的千斤顶。
2）三个下沉塔脚时同时作业同步升降，以II号塔脚为基准，将Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ号塔脚升高到和II号塔脚同高；
3）防止铁塔变形的措施。为了保证铁塔主材角钢顶升过程中不受剪切力、扭力的影响而变形，在在提升过程中也需将II号塔脚的地脚螺丝松开，全程用经纬仪监测。
5.3现场施工过程
1）安装调正装置
将装置安装在第一段主材与铁塔底座的连接外侧位置上，将原来连接的4.8级M16螺丝换成加长的10.9级高强度螺丝，每个装置配备一个千斤顶，独立控制，3个同时提升，如图5所示。
图5 安装调正装置
2）安装加长套筒螺丝
组装好用于提升铁塔的千斤顶等工具后，进行升高。在提升过程中，地脚螺丝的螺帽不可以拆除，在原来的地脚螺丝不够长的情况下，在升高到5cm左右后，在塔脚底板下方放入垫片固定好，利用风割将塔脚底板螺丝洞扩大，再在原地脚螺丝上安装套筒螺丝以加长地脚螺丝，长度视铁塔提升高度而定，如图6所示。
图7 铁塔复测
六、结语
本文所介绍的110kV-ZGU1型直线铁塔调正装置具有如下特点：施工过程时不需要停电，能够将倾斜的铁塔在原地修复，避免了长时间停电带来的经济损失，保证供电的可靠性，铁塔提升过程平稳、安全可靠，装置安装方便、操作灵活，非常值得在各地推广和应用。同时缺点也很明显：装置比较轻便，只适用于部分整体重量轻的塔型，如ZGU1型、Z3、Z6等。
参考文献
[1]吴增辉，邓开清．电力线路铁塔原位带电提升技术的应用[J]．供用电，2010.
[2]《电力工程高压送电线路设计手册》[M].北京：水利电力
[3]《110kV-750kV架空输电线路设计规范》中国计划出版社.
[4]《电力安全生产标准化达标指导手册》中国电力出版社
论文作者:林志明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/17
标签：铁塔论文; 线路论文; 装置论文; 基础论文; 调正论文; 导线论文; 千斤顶论文; 《基层建设》2018年第29期论文;