组合式地锚在高原地区线路施工中的研究与应用论文_确巴1,占都1,赵得胜1,虎久栋2

1.国网西藏电力建设有限工程 拉萨市市 850000 2.国网宁夏送变电工程有限公司 银川市 750001

摘要:超高压工程铁塔高、重量重,导线数量多,牵张力大,施工难度较普通线路施工难度增大很多,尤其是在高寒地区,地形、地质条件差、超高压工程地锚所承担的负荷大,常规地锚难以满足锚线安全技术要求。根据工程实际需求,研究设计组合式地锚,能够有效解决高寒地区地锚设置难题。通过现场试验以及工程实践,组合式地锚取能够满足工程立塔、架线施工锚固要求,应用效果良好,为后续高寒地区施工提供了宝贵的经验。

关键词:组合式地锚、高寒地区、超高压工程

0 引言

西藏藏中和昌都电网联网工程500千伏线路工程(包12)的11L001/11R001塔至11L105/11R106塔位于西藏昌都八宿县境内,两个单回路共208基铁塔,转角塔73基,直线塔135基,长度共计41×2公里。本工程地形以高寒山地为主,塔位海拔在3900m-4600m之间,地质多为岩石、土加石块和冻土地质,组塔和架线工程地锚坑开挖困难,延长了施工工期。如何解决高寒地区立塔施工、架线施工的过程中临时锚固的设置成为本工程施工的一项重要难题。

1 常见的临时锚固装置

在输电线路施工过程中,临时锚桩是用来锚固绞磨、牵引滑车组、转向滑车、压线滑车以及各种拉线等的锚固装置。临时锚固装置很多,最常用的有地锚、桩锚两种。

地锚系指锚体埋入地锚以下一定深度的土层中而承受上拔力;桩锚系指用锥击或钻入等方法使桩部分沉入土层部分外露而承受拉力。

无论是地锚还是桩锚的受力主要受制于土壤条件,而结合本结合本工程所处的高寒地区,地质多为岩石和冻土地质,岩石和冻地质地锚开挖难度大;土加石地质土壤抗拔力较低,如使用地锚需加大埋设深度,使用桩锚需要采用大量桩锚组合方式来实现,均不适宜在本工程高寒地区适用。

针对上述情况,需要研制一种浅埋式或不埋式重力式地锚代替传统深埋式地锚,从根本上解决施工难题,降低施工成本,确保施工安全。

2 重力式地锚设计原理

重力式地锚是利用重力摩擦设置的非完全埋入式地锚,其主要技术原理是利用配重物的正压力与地面产生的摩擦力,达到起重工作需要制动的目的。

在某些220千伏线路工程中,送变电施工单位已经成功研制了角钢衍架箱结构重力式地锚,用于解决线路立塔架线施工的锚线问题。其设计结构如下图所示:

图.1 箱式地锚的设计示意图

Fig. 1 The design sketch of box-type anchor

其主要结构采用∠50×50的角钢进行组合,各部分均使用 M24 螺栓铰接方式进行连接。在箱式结构完成后,底部铺设钢板,箱体四个侧面利用钢模板拼砌。现场施工时可以根据地锚规格填充砂料、石块,从而增大相关荷载。底板角钢开口朝下以进一步增加摩擦系数。

但是结合本工程超高压铁塔重、架线施工牵张力大实际特点,地锚设置需满足10吨、15吨地锚技术要求。如采用箱式结构地锚,其所设计的高度和长度将远超现有规格,其组装也较为困难,不利于本工程使用。

3 组合式地锚设计理念

1)解决传统地锚需要开挖地锚坑的问题,即避免或减少地锚坑的开挖,从根本上解决特殊地域的开挖难题。

2)在结构上简单灵活。传统地锚均为焊接件,需要专业人员焊接成整体,而组合式地锚在结构上尽可能采用螺栓连接,只需按图组装即可,并可根据受力大小可以任意调节其结构大小。

3) 负重物易于就地取材,以减轻整个重力式地锚的搬运重量。

4) 采取增大地锚与地面摩擦系数的技术措施,进一步提高安全系数。

3 组合式地锚设计方案

结合设计理念的相关要求,组合式地锚考虑采用多个钢板材料制成的标准件拼装而成作为基础底板。每个组合式地锚标准件之间均采用M24螺栓连接,其设计结构如下图所示:

5 应用效果

根据理论计算的结果,组合式地锚在试制完成后进行了试验,试验采用串联张力表,利用链表葫芦进行收紧,模拟各种工况试验,试验结论与理论计算情况一致,能够满足施工要求。

在试验通过后,组合式地锚在西藏藏中和昌都电网联网工程500千伏线路工程(包12)立塔现场实际应用,整个施工过程中均未发生任何滑动、拔动和倾翻等现象。该地锚的应用保证了抱杆组立塔方案在高原地区的有效应用。

在试点成功实施后,组合式地锚在全线的立塔、架线施工中予以了进一步推广,取得了良好的效果。其中立塔施工应用共计75基,架线施工应用5个牵张段,共计82km。尤其是在张力架线阶段,由于光缆长度与导线展放区间不一致,组合式地锚充分发挥了轻便简捷的优点,得到普遍应用,提高了张力架线速度。

6 结语

通过现场实验,组合式地锚能够有效解决高寒地区立塔施工、架线施工所涉及的锚线施工难题。组合式地锚采用标准件设计,螺栓连接,使用方便,单块重量控制在200kg左右,方便现场运输,配重材料可以现场灌装沙袋,也可以直接铺设重锤片、瓷瓶等其他架线施工材料,十分便利,现场使用受到了良好的效果,为后续高寒地区施工提供了宝贵的经验。

参考文献

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[3] 张殿生.电力工程高压送电线路设计手册 2 版〔M〕. 北京: 中国电力出版社,2002.

[4] DL 5009. 2—2013,电力建设安全工作规程 第 2 部 分: 电力线路〔S〕.

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

提示:参考文献尽量选取近几年在期刊杂志发表的文章,以体现文章的实效性。

作者简介:

确巴 (1969),男,研究生,副总经理,主要从事输变电工程项目管理与施工技术研究工作,Email:djqueba@163.com;

占都(1968),男,研究生,副总工程师,主要从事输电线路工程建设管理与技术研究工作,Email:djzhandu@163.com。

赵得胜(1991),男。专科,助理工程师,主要从事输电线路施工管理及技术研究工作,Email:1037184234@qq.com。

虎久栋(1979),男。大学,中级工程师,主要从事输电线路施工管理及技术研究工作,Email:121595107@qq.com。

论文作者:确巴1,占都1,赵得胜1,虎久栋2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/3/28

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