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输电线路工程耐张塔上紧线施工方法探讨

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：伦国颖

[导读] 摘要：在输电线路紧线施工的过程中钢丝绳规格的选择与对应的工效之间通常存在着一定的相互制约的关系，对紧线施工过程中钢丝绳规格以及滑车组的选择进行了相关的分析，以期为输电线路的紧线施工提供一定的参考。

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        摘要：在输电线路紧线施工的过程中钢丝绳规格的选择与对应的工效之间通常存在着一定的相互制约的关系，对紧线施工过程中钢丝绳规格以及滑车组的选择进行了相关的分析，以期为输电线路的紧线施工提供一定的参考。
        关键词：输电线路；耐张塔；紧线施工；滑车组；钢丝绳
        1引言
        在输电线路施工的过程中耐张塔上的紧线施工是一个非常重要的技术环节，并且由于处于高空作业的范畴施工的难度与风险都相对较高，而不同的紧线施工方法对于高空作业的安全都有显著的影响，比如钢丝绳与滑车不同的连接方式会对钢丝绳产生不同的受力的影响，不同的受力与钢丝绳的规格有着不同的要求，而不同的钢丝绳的规格也会对耐张塔上的紧线施工作业产生不同程度的影响，基于上述因素本文对输电线路工程中耐张塔上紧线施工的方法进行了研究以确保紧线施工的质量以及紧线施工过程中人员和设备的安全。
        2不同方式下钢丝绳受力分析
        通常情况下钢丝绳和起重滑车可以组成滑车组，而通过不同的对滑车连线的形式可以分别生成不同的滑车组类型，其中典型的包括“走一走一”滑车组类型，该滑车组是有单个滑车以及双轮的滑车经过组合而成，在这种滑车组模式下钢丝绳所受到的拉力通常为导线张力的大约33%。“走二走二”滑车组则通常情况下是由两个双轮的滑车组成，在这种滑车组模式下钢丝绳所受到的拉力大约为导线上张力的25%。根据上述规律我们可以总结出“走n走m”组合的滑车组模式下钢丝绳上所受到的导线的张力，这种模式下钢丝绳受到的整理大约为导线上张力的1/（n+m），并且n和m之间有相对较为确定的关系比如二者相等或者是m比n大1。结合施工过程中的安全性指标我们认为在上述设备中钢丝绳所受到的拉力越小那么由于钢丝绳受力所带来的安全性风险越小，从这个角度来看m和n都是越大越好，但是从滑车自身重量的角度来看，随着m和n的增大滑车的重量会越来越大，其滑车重量越来越大会导致连接滑车组的钢丝绳的受力显著增大也会增加系统的不安全性，并且也会使得高空作业的难度增大以及工效的降低，所以在实际设计的过程中要充分的权衡上述两个方面。
        3钢丝绳的选型对紧线施工的影响
        在对高空中的导线进行紧线施工的过程中，钢丝绳要充分的与滑车以及持续运动的绞磨进行接触，加之在使用的过程中受到控制环境的影响以及使用过程中的一些摩擦会导致钢丝绳出现的一些磨损之外，在综合考虑上述因素之外还要充分考虑钢丝绳除了导线上的张力要求之外还要充分的考虑其中的安全系数，也就是让钢丝绳保留一定的受力的余量。在紧线施工的作业过程中通常情况下将过程中的钢丝绳的安全系数定义为钢丝绳的最小的破坏力和钢丝绳在额定的工作负荷下的拉力之比。钢丝绳的安全系数通常情况下包括静荷系数，动荷系数以及不平衡系数。通过计算我们可以得到不同部位的钢丝绳的安全系数，比如用于较为适合牵引力的静荷系数通常情况该系数为4.0，动荷系数通常情况下指的是滑车组采用机动的绞磨牵引过程中的系数，该系数通常为1.2，不平衡的系数通常为1.（使用单个牵引系统，多个牵引系统则不为1.0）所以在紧线施工的过程中可以将钢丝绳的安全系数定义为上述几个安全系数的乘积，也就是静荷系数、动荷系数以及不平衡系数三者的乘积，在实际的紧线施工的过程中该系数通常情况下为4.8。通常情况下如何钢丝的材质相同那么如果其直径越大那么如果要破坏钢丝绳所受到的拉力就会越大。从钢丝绳受力的角度来看如果施工条件相同的话那么钢丝绳越粗的话那么施工的安全性就会越高。

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但是钢丝绳的直径越大同时也会给基线施工带来较为负面的影响比如直径越大那么钢丝绳的重量就会越大，后续钢丝绳在使用的过程中其运输以及吊装过程中的难度都会越来越大，并且随着钢丝绳直径的增加其对应的造价也会相应的增加，进而使得紧线施工的成本得到一定程度的攀升。所以基于以上的情况钢丝绳的选择应当能够满足钢丝绳对应的安全系数与其对应的工作负荷拉力的乘积，而这个乘积是与滑车组的m和n是有直接关系的。所以在钢丝绳选择的过程中如果导线的张力是已知的，并且其对应的安全阈值以及对应的n和m是未知的，这个时候如果能够确定钢丝绳的规格就能够直接的确定m和n，进而我们可以知道所选择的滑车组的组合方式是否是适合的，如果不适合我们接着再对滑车组的模式或者是钢丝绳的规格进行调整直到可以知道相对适合的钢丝绳的规格以及对于的滑车组的组合方式m和n，但是在解上述问题的过程中可能存在很多对的解，比如钢丝绳规格越大的话那么对于的m和n可能会越小，这样的话就可以选择较为简单的起重车的滑车以及滑车组从而节省高空作业的工作量并且可以有效的提升高空作业的工作的效率。但是在这        种情况下钢丝绳上的拉力会相对比较大，而对于地面上的机动的绞盘以及留绳的要求就会要求很高，需要选择较大的型号的机动的绞磨，会在一定程度上增加人力运输的工作量。并且在这种情况下钢丝绳拉力的增加会显著的增加转向滑车的损坏以及相对应的受力部位的形变，很可能会导致施工的风险增加，所以在这种情况下必须选择较为适合的钢丝绳的规格以及对应的m和n在二者之间能够得到一个较为平衡兼顾两个方面的工程最优解。
        4施工案例说明
        比如我们以JL/GIA-630/645导线的紧线施工作业项目为例，该导线在室温条件其紧线的张力大约在36千牛和45千牛之间，如果以紧线施工的张力为45千牛为例来具体说明不同钢丝绳规格的选择以及滑车组对紧线施工的影响，我们将钢丝绳破断力取值为工程中经常使用的数值，破断力为和其直径具有一定的线性的关系比如当钢丝绳的直径分别为11mm、12mm、13mm、14mm、16mm、18mm和20mm不同的情况下其对应的破断力分别为67.6KN，80.5KN，94.5KN，107KN，143KN，181KN以及224KN，在上述走一走一的滑车组中假设选择两个单轮的滑车那么通过按照第二部分中给出的公式其破断力应该大于108KN那么在这种情况下我们可以选择直径为16mm的钢丝绳，在这种情况钢丝绳工作过程中的拉力应该大约相应的22.5KN，那么地面相应的取药配置参数为5T的双滚筒的机动绞磨。如果我们采用的是走一走二滑车组那么相应的m和n的取值分别为2和1那么也就是选择一个单轮的滑车以及一个双轮的滑车在这种情况钢丝绳的破断力通过计算为72kN那么对应的我们可以选择直径为12mm的钢丝绳，并且在这种情况钢丝的拉力应该大于15kN，这种情况下对于的地面设备可以选择为3T的单滚筒的机动绞磨。如果我们选择是走二走二的滑车组那么对应的m和n的取值均为2也就是选择两个双轮滑车，钢丝绳在这种情况下破断力大约为54kN所以在这种情况下钢丝绳的拉力应当要大约45kN，在这种情况下，地面可以选择大约为3T的单滚筒的机动绞磨。所以针对同一种紧线施工的情景我们可以得到多种的滑车组配置的方案，但是从上述方案来看最初的方案滑车组相对较为简单高空作业量也相对较小，但是给钢丝绳组成的负担却很大，非常容易对铁塔固定的角钢造成一定的损伤，进而对地面留绳的作业人员可能会造成一定程度的安全威胁，但是第二种方案和第三组方案对比，第三组方案中的钢丝的来历相对较小可以极大的减小角钢的损坏以及钢丝绳跑绳的风险，但是滑车组相对较为复杂可能会显著的增加作业的工作量。
        5结论
        在紧线施工实际作业的过程中首先要保证的就是施工人员以及设备的安全，要综合考虑施工的效率、运输的难度以及人员的配置等多种的因素来选择较为合理的紧线的方式。在自有工具类型以及具有一定特点的施工人员自身的特点下，施工必须要充分的考虑到上述因素。
        参考文献：
        [1]王开平.输电线路工程的施工要点与管理策略[J].通讯世界.2019（05）
        [2]蓝先育.浅析输电线路工程施工技术要点及问题解决方法[J].通讯世界.2017（06）