摘要：输电线路施工中传统封网滑车双轮单眼，采用轮杆式结构，虽然不会有导线滑出网外的风险，但是操作麻烦，耗时长，装置自重较大，相对安全风险较大。为了克服传统封网滑车的缺点，本文设计了一种新型三眼封网滑车并以实际的跨越施工方案进行计算分析，结果表明，新型三眼封网滑车具有省工省力提效、安全风险低、收放自如等特点，有效克服了传统封网滑车的缺点。
关键词：跨越施工；封网装置；双轮封网滑车；三眼封网滑车
1.引言
在输电线路建设过程中，需要经常跨越铁路、公路、河流、通信线路以及其他障碍物，为了保证跨越施工中的人身、设备安全，常采用输电线路跨越档整档封网施工的跨越施工方法[1,2]，在此类封网装置主要依靠滑车将整个装置敷设在被跨越物的上方，滑车的性能直接影响跨越施工的效率，甚至于影响整个施工过程的安全。常用的封网滑车为轮杆式结构，双轮单眼。此类滑车结构简单，易于实现，因此被广泛应用于跨越施工。但此类滑车也有几点不足，第一点是操作麻烦，耗时长，影响安装效率；其次是该装置自重较大，降低了整个封网装置的承压效率。再者，由于它的使用场景一般是在高空中，受到风力的影响会有经常性的摆动，这样的双轮结构不具备稳定性，偶尔会出现卡线的情况，这会给施工带来极大的不便。为了克服传统封网滑车的这些缺点，本文提出了一种新型结构的封网滑车，即，三眼封网滑车。
2.新型三眼封网滑车的结构设计
新型三眼封网滑车设计图如图2所示。针对传统滑车操作麻烦的缺点，本文对传统滑车的底部结构进行了改进。在敷设封网装置时需用U型将环传统滑车与封网绳（杆）连接，工序复杂，增加了高空作业的时间，影响了工作效率，同时也提高了作业风险。本文采用一体化设计，将U型环的功能集成到封网滑车上，在新型滑车的底部增加了三个施工挂孔，包括两个拉网施工挂孔和一个封网杆施工挂孔。这样的设计减少了挂U型环这一道工序，能有效提高工作效率；同时增加的封网杆施工挂孔能极大地方便封网装置的敷设，可以减少高空作业的时间和降低作业风险。
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针对传统封网滑车自重过大的问题，本文也重点进行考虑，分析传统滑车的结构，可知其重量主要包括两部分， 其一是滑轮的重量，再者就是支架钢板的重量。为了尽可能减小滑车的自重，在满足给定的设计荷载前提下，选用密度和直径都更小的滑轮，新的滑轮在达到同样的强度的同时，重量也减轻了不少。虽然在新的设计中增加了一个滑轮，但滑轮总体重量仍然有一定程度的下降。针对支架钢板的重量，本文也进行了改进。传统的封网滑车是一种对称结构，上下都采用钢板封闭连接，但并没有考虑滑车的实际使用场景。封网滑车的作用主要有两个，第一是在敷设封网装置时提供顺畅的滑动，保证封网装置快速便捷地敷设完成；第二就是在遇到意外情况（如导线跌落）时，承受一定的冲击载荷，主要的受力点在于轴承螺栓，只要能够保证这一处满足设计载荷即可。这样一来，上半部分的支架钢板就可以省去，较大程度减轻钢板的重量。
3.设计强度验算
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（1）
式中：——屈服强度；——屈服力；——材料截面积；
本文设计的新型三眼滑车荷载为一吨，由上文分析可知，滑车的额定荷载主要由螺栓决定。本文选用4.8级的直径为16mm的螺栓，其强度验收如下所示：
（1）螺栓强度验算：
（2）
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（3）
（4）
根据计算结果可知，地脚螺栓的设计满足要求。
（2）钢板强度验算
本文钢板选用Q235钢材，屈服强度。将上方固定钢板沿螺栓中轴线切开后水平放置，剖面如图5所示。
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（5）
计算结果表明，钢板的选材及结构设计同样是满足要求的。
4.工程应用及案例分析
以甘泉～会东500千伏线路工程AN1004-AN1005跨越220kV坝泉线#52-#53档为例进行分析计算。跨越平面示意图如图2所示，现场断面示意图如图3所示。
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根据现场实测，该工程AN1004-AN1005以AN1005中心桩高程为0.0m为基准，AN1004-AN1005段所有高度测量均参照此基础。具体的封网跨越方案为：在AN1004横担下方绑扎一根30米500断面锰钢横梁，承载索滑车口距离横担为5m；在AN1005横担下平面绑扎一根38米500断面锰钢抱杆横梁，承载索滑车口距离横担为8m。在辅助横担下方设置承载索承载滑车（10t）和牵引索承载滑车（5t），承载索承载滑车中展放6根Φ18mm迪尼玛绳作为承载索、牵引索承载滑车中展放6根Φ12mm锦纶绳作为牵引索，在承力索上对应跨越物（220kV坝泉线）的位置敷设轮绳平面式封网装置，封网装置宽度8m，每张网的长度经准确测量确定。根据测量及计算，220kV坝泉线跨越封网长度为48m。AN1004-AN1005跨越档整体跨越220kV坝泉线施工封网平面布置图如图4所示，封网装置的材料选择及布置情况如图5所示。
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按照以上方案分别计算使用传统双轮封网滑车及新型三眼封网滑车的承压效率及施工效率（其中最大载荷按安全系数3来计算），结果如下表所示。
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根据上表的结果可知，采用新型三眼滑车相比于传统双轮滑车有更高的施工效率和承压效率，工作效率提升了50%，封网装置的承压效率提升了约18.2%，切实降低了施工风险。
5.结论
本文提出的新型三眼封网滑车针对传统双轮封网滑车的各项缺点，分别进行了改进，以甘泉～会东500千伏线路工程AN1004-AN1005跨越220kV坝泉线#52-#53档为例进行了分析计算，结果表明，新型三眼滑车能有效提高施工效率和承压效率，减少了高空作业时间，切实降低了施工风险。
参考文献
[1] 《跨越电力线路施工规程》(DL/T5106-1999).
[2] 《电力建设安全工作规程》(架空电力线路部分).
[3] 刘刚.测试方法对测定金属材料屈服强度的影响研究[J].工程技术研究,2017(08):101-102.