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倒落式人字抱杆立杆方法与受力要求

图2-9 两点固定设备受力示意图

1)杆身作用着四个力:杆塔总重G0、固定绳C1B和C2B的受力F1-1和 F1-2、以及支点反力R。因为固定钢绳套B处为一个滑车,在起立过程中,滑车在固定钢绳套C1BC2内按椭圆轨迹移动,所以两个固定钢绳套受力受力F1-1和 F1-2应该相等,其合力F1平分∠C1BC2。

这样,杆身两上端固定钢绳受力F1-1和 F1-2可合成合力F1,四个力变成三个力,则F1、G、R组成里三角形,其作图方法同一点固定一样,先作力三角形f1gn后,再将固定钢绳的合力F1分解为F1-1和 F1-2。

2)抱杆顶部B处,同样作用着四个力(F1-1、 F1-2、N 、F2),其作图方法为:先作F1-1

和 F1-2的合力F1,再作力三角形f1 f2n。

图2-10 两点固定设备受力图解法

3)两点固定的各设备受力组成力多边形(见图2-10)

2.4 数解法

数解法是利用力系的平衡原理来推导出各设备受力的计算公式。当电杆起立至某个起立角γ时,单点固定各设备的受力如图2-5所示。

(1)固定钢绳受力F1的计算公式。取各力对杆身支点O的力矩为0,推导出固定钢绳受力F1的计算公式:

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(2)制动钢绳受力Rx的计算公式:

(3)抱杆受力N和牵引钢绳受力F2的计算公式:

上述四式中

H0——杆塔重心至杆身支点O的距离,m; H——杆身固定点C1至杆身支点O的距离,m; G0——杆塔质量,N; γ——杆身与地面夹角; α——抱杆与地面夹角; β——牵引钢绳与地面夹角。

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第三章 抱杆脱帽问题

3.1 抱杆脱帽的涵义

抱杆脱帽即抱杆失效。从力学角度分析是总牵引绳受力与固定绳合力大小相等、方向相反、作用在一条直线上,则抱杆受力为零。抱杆脱帽角是指抱杆刚脱落时,电杆与水平地面的夹角。抱杆脱帽角可以从地面转动起吊图上作图求得,即牵引点、抱杆顶点、固定绳合力线旋转中心点三点在同一直线上时,从图上量取电杆与地面的夹角即为脱帽角。如图1所示。

EhOLmaLc图1 脱帽角求取示意图a0BCA

3.2 影响抱杆脱帽早晚的因素

影响抱杆脱帽迟早的主要因素有牵引距离、抱杆有效长、抱杆起始角、抱杆根距及固定绳长度等,如图2。这些因素对抱杆脱帽迟早的影响关系见表1所示:

表1 抱杆脱帽早晚影响关系 脱帽情况 因素 代码 早 晚 抱杆有效长 抱杆起始角 抱杆根距 牵引距离 固定绳长 h 小 大 大(前移) 大 大 大 小 小(后移) 小 小 ?0 ? LM LM?LN

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MtEoEtOMoQta0BIA图 2 影响脱帽迟早的因素

3.3 抱杆理想脱帽状态

当脱帽角偏小(<45°)时,则抱杆脱帽过早,因电杆起吊尚未过半,又无抱杆的支撑,此时牵引设备受力很大,会使桩锚受力严重超载而被拔出,引发倒杆事故;脱帽角偏大(>65°)时,即抱杆脱帽偏晚,由于抱杆、牵引绳自重及抱杆脱落时的冲击力作用,若此时反向临时缆风控制不当,会引起180°倒杆。在倒落式抱杆整体立杆时,一般控制脱帽角在45°<θT<65°,而理想脱帽角为55°左右,如果不在理想范围,应作适当调整。

3.4 抱杆脱帽角的调整方法

倒落式起吊各因素的确定可事先在图纸上进行,若经过地面转动法作图发现脱帽角不在理想范围,则可对照表2所列影响因素参考值进行适当调整,使其达到理想状态。倘若起吊现场已作布置,主要岗位已不能更改,则最好的调整方法是:首先调整固定绳的长度,以改变起始角?0的大小;其次是调整抱杆根部的距离,使其前后移动而改变脱帽角至理想状态。

表2 起吊有关因素参考表 因 素 牵引距离 抱杆长度 抱杆根开 抱杆根距 抱杆起始角 代号 参考值(M) (3-3.3)L0或(1.5-1.8)L (0.9-1.1) L0 0.3l+0.1 15-24M杆 取?=4.5-5.5M 24M以上杆取?=6-7.5M 600?650 LM l x ? ?0

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吊点合力线至杆根距离 Lc (1.1-1.2) L0 注L-电杆长度(m)L0-电杆重心高度(m)

3.5 特殊地形立杆

如果立杆场地处于斜坡,如图3所示。若按常规(水平情况)布置,则杆梢朝上会引起晚脱帽,杆梢朝下会引起早脱帽。引起早脱、晚脱的主要因素是抱杆的有效长度及牵引距离。图中为杆梢朝下,待电杆吊至初始状态(水平情况)时,抱杆有效长度缩短了DD′距离;另外,此时牵引点M位置较高,相当于加长了牵引距离。由于以上两个因素的存在,使抱杆较早脱帽;若杆梢朝上布置,情况与之相反。调整方法是:杆梢朝下布置,牵引距离缩短些,或使抱杆起始角减小;杆梢朝上布置牵引距离放远些,或使抱杆起始角增大些。

MM’D’OD1A’A图 3 斜坡上立杆调整示意图

抱杆脱帽是倒落式起吊中的关键一环,稍有疏忽,便会发生倒杆事故,现场施工人员只有充分了解脱帽的有关问题,正确判断脱帽时刻或脱帽角,就能避免因脱帽不当而引起的倒塔事故。

参考资料

[1] 王清葵.输电线路施工〖M〗.第二版.北京.中国电力出版社.2007:141-168

[2] 甘凤林、孔伟. 杆塔整体起吊中抱杆参数优化方法探索.华东电力学院学报, 1995,2:99~103 [3] 甘凤林、孔伟. 土木工程吊装,中国电力出版社.

[4] 单中圻、王清葵.送电线路施工〖M〗.北京.中国电力出版社.2003:114-127