一种架空输电线路铁塔分片整体组立装置与方法与流程

本发明属于铁塔施工技术领域，特别涉及到架空输电线路上字型、干字型、鼓型等相似塔型铁塔的分片整体组立施工装置及方法，用于减少高空作业、提高施工效率和施工质量。

背景技术：

铁塔是架空输电线路重要支撑部分，其施工质量和施工效率对整条输电线路的质量和施工工期有重要影响。目前，输电线路铁塔组立施工方法主要有分解组立和整体组立两大类，分解组立又分为内拉线悬浮抱杆分解组塔、外拉线悬浮抱杆分解组塔和飞机吊装分解组塔等方法，整体组立又分为倒落式抱杆整体组塔、座腿式抱杆整体组塔和吊车整体组塔等方法。

输电铁塔分解组立是把铁塔构件分段或分片在地面拼装，然后分段或分片吊装并在空中进行对接，这种方法主要适用于电压等级较高的架空输电线路，如超高压架空输电线路和特高压架空输电线路，用于这类输电线路的铁塔具有高度很高、重量很重的特点，因此只能采用化整为零分解组立的施工方法。铁塔整体组立是把所有铁塔构件在地面完成拼接，然后进行整体起立，这种方法主要适用于电压等级不高的架空输电线路，如配电线路和高压输电线路，用于这类输电线路的杆塔具有高度不高、重量很轻的特点，因此可以采用整体组立的施工方法。输电线路铁塔分解组立施工方法具有高空作业多、施工效率低、不容易保证施工质量等缺点；而整体组立施工方法所使用的施工工器具较重、不便于运输，并且对塔高、塔重有较严格限制。鉴于输电铁塔整体组立方法和分解组立方法在工程应用中存在的不足，需要一种能够减少高空作业、提高施工效率、保证施工质量和减轻工器具重量的铁塔施工方法。本发明提供的输电铁塔分片整体组立施工方法和相应施工装置，能够解决整体组立方法和分解组立方法存在的不足。

现有输电铁塔组立专利，cn104278874a，采用二根轻型铝合金抱杆，顶端用一根钢绳为封绳相连，两根抱杆外侧上用4根钢绳对抱杆呈30度，对地呈小于60度的二八字固定于地锚桩，再以一台双滚筒机动绞磨，带两组钢丝绳抬吊立塔；cn104594696a，提供了一种利用双抱杆组立1000kv直线铁塔施工方法；cn102359303a，特高压普通线路铁塔组立方。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种架空输电线路铁塔分片整体组立装置与方法,它针对塔高不是很高的铁塔，如12-30米，塔型为上字型、干字型、鼓型等相似塔型，解决铁塔整体组立和分解组立不能同时兼顾施工效率、施工质量、减少高空作业的要求。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种架空输电线路铁塔分片整体组立装置，它包括长钢管，所述长钢管的两侧壁上分别倾斜焊接有第一短钢管和第二短钢管，所述长钢管、第一短钢管和第二短钢管焊接之后形成x型刚度增强装置，在x型刚度增强装置的四个末端分别焊接有螺纹接头，所述螺纹接头的另一端加工有螺纹柱，所述螺纹柱和连接套筒的螺纹套构成螺纹连接，所述连接套筒的采用双头螺纹套筒，在其另一端再通过螺纹配合连接有钢管以延长x型刚度增强装置的长度。

所述第一短钢管通过第一焊缝与长钢管焊接固定。

所述第二短钢管通过第二焊缝与长钢管焊接固定。

所述钢管的内套筒与螺纹接头的光轴端配合相连并拼接，能够延长x型刚度增强装置的长度，适应不同高度的铁塔。

所述x型刚度增强装置的交叉夹角为8-15度。

所述钢管制成标准长度，单节长度为1-1.5m。

任意一项架空输电线路铁塔分片整体组立装置的组立方法，它包括以下步骤：

第一步：铁塔起立前准备；

第二步：铁塔起立；

第三步：工器具拆除。

所述第一步包括以下步骤：

步骤一：拼装x型刚度增强装置，根据所需x型刚度增强装置的长度，确定标准节的根数，把金属加工厂预制好的“x”型节点和标准节运抵现场，借助螺纹接头和连接套筒拼装，需要拼装两套x型刚度增强装置；

步骤二：拼装塔材，把运抵现场的塔材在合适位置拼装整片塔材，在合适位置分段分片拼装侧面塔材，在合适位置拼装横担；

步骤三：布置x型刚度增强装置，把x型刚度增强装置放置在塔材上面，x型刚度增强装置底端与塔材根部平齐，x型刚度增强装置顶端需要延伸出塔材一定长度，x型刚度增强装置与塔材的角钢交叉位置用扣件绑扎牢固，x型刚度增强装置顶端分别安装两个起吊滑车，x型刚度增强装置底端与塔材两根部之间设置连接补强装置；待塔材起立完成后，按照同样的方法在塔材上布置x型刚度增强装置；

步骤四：布置起立系统，埋置两个锚桩，把两个定滑车通过钢丝绳分别连接在两个锚桩上；架立人字抱杆，并在其顶部固定一个滑车；在整片塔材的中上部设置四根控制绳；在大号侧方向，塔材范围以外布置牵引设备，把牵引钢丝绳一端固定在“x”型节点上，另外一端穿过三个定滑车，引向牵引设备并与牵引设备连接；塔材与塔材共用人字抱杆和三个定滑车，待塔材起立完成后，用同样的方法布置控制绳、牵引设备和牵引钢丝绳。

所述第二步包括以下步骤：

步骤一：启动牵引设备，收紧牵引钢丝绳，使整片塔材上部绕根部缓缓抬升；

步骤二：塔材抬升过程中，收紧四根控制绳，使塔材根部缓慢向基础平移；

步骤三：待塔材起立达到垂直状态时，停止牵引设备的牵引，利用控制绳使塔材起立到指定倾斜状态；

步骤四：整片塔材根部移到基础上，把塔材根部与固定在基础上的塔脚板连接；

步骤五：重复步骤一、步骤二、步骤三和步骤四，起立大号侧整片塔材，但需要保证起立过程中牵引钢丝绳不能与整片塔材的杆件碰触；

步骤六：借助x型刚度增强装置顶端的起吊滑车，按从下到上两侧同时吊装的顺序依次吊装塔身两侧斜材、辅材塔片；

步骤七：借助x型刚度增强装置顶端的起吊滑车，按从上到下两侧同时吊装的顺序依次吊装横担。

所述第三步包括以下步骤：

步骤一：在整体塔材起立到位之后，在吊装塔身两侧塔片之前，拆除人字抱杆、锚桩、钢丝绳、定滑车；

步骤二：在横担吊装完成后，拆除两套x型刚度增强装置；

步骤三：拆除两套牵引钢丝绳、控制绳、牵引设备等工器具；

步骤四：清理现场。

本发明有如下有益效果：

本发明提供了一种介于铁塔整体组立和分解组立之间的一种分片整体组立技术，分片指把铁塔从塔腿到塔头，按前后或左右方向分为两整片，在完成施工现场准备和材料设备运输前提下，首先在地面完成两整片塔材的拼装，其次利用刚度强化装置、人字抱杆、牵引设备、牵引钢丝绳、滑车、控制绳等工器具分别起立两整片塔材，对起立后的两片塔材进行固定并结合控制绳保证其稳定，然后安装斜材、辅材、吊装横担等，最后拆除施工工器具并清理现场。

本发明相对于现有技术的优点在于：

1.本发明实现了对较高较重铁塔的整体组立。

2.本发明可以减少高空作业、提高施工效率和施工质量。

3.施工用工器具设备较轻便，方便运输，拆装便捷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为架空输电线路铁塔分片整体组立刚度增强装置“x”型节点正视示意图。

图2为架空输电线路铁塔分片整体组立刚度增强装置“x”型节点俯视示意图。

图3为架空输电线路铁塔分片整体组立刚度增强装置螺纹接头正视示意图。

图4为架空输电线路铁塔分片整体组立刚度增强装置连接套筒剖面示意图。

图5为架空输电线路铁塔分片整体组立刚度增强装置螺纹接头与连接套筒拼接正视示意图。

图6为架空输电线路铁塔分片整体组立刚度增强装置标准节正视示意图。

图7为架空输电线路铁塔分片整体组立刚度增强装置两端各连一个标准节正视示意图。

图8为架空输电线路铁塔分片整体组立塔材拼装俯视示意图。

图9为架空输电线路铁塔分片整体组立顺线路方向小号侧单片塔材整体起立前工器具布置俯视示意图。

图10为架空输电线路铁塔分片整体组立顺线路方向小号侧单片塔材整体起立前工器具布置正视示意图。

图11为架空输电线路铁塔分片整体组立顺线路方向小号侧单片塔材整体起立后顺线路方向正视示意图。

图12为架空输电线路铁塔分片整体组立顺线路方向小号侧单片塔材整体起立后横线路方向正视示意图。

图13为架空输电线路铁塔分片整体组立顺线路方向大号侧单片塔材整体起立前工器具布置俯视示意图。

图14为架空输电线路铁塔分片整体组立顺线路方向大号侧单片塔材整体起立前工器具布置正视示意图。

图15为架空输电线路铁塔分片整体组立两片塔材整体起立后顺线路方向正视示意图。

图16为架空输电线路铁塔分片整体组立两片塔材整体起立后横线路方向正视示意图。

图17为架空输电线路铁塔分片整体组立横担吊装后横线路方向正视示意图。

图18为架空输电线路铁塔分片整体组立施工完成后横线路方向正视示意图。

图中：1.长钢管；2.第一短钢管；3.第二短钢管；4.第一焊缝；5.第二焊缝；6.螺纹接头；7.连接套筒；8.标准长度钢管；9.顺线路小号侧整体塔片；10.顺线路大号侧整体塔片；11.铁塔基础；12.刚度增强装置；13.连接补强装置；14.牵引钢丝绳；15.人字抱杆；16.牵引设备；17.控制绳；18.钢丝绳；19.定滑车；20.起吊滑车；21-26.顺线路方向左侧斜材、辅材塔片；27-32.顺线路方向右侧斜材、辅材塔片；33-34.顺线路方向左侧横担；35-36.顺线路方向右侧横担。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1-7，一种架空输电线路铁塔分片整体组立装置，它包括长钢管1，所述长钢管1的两侧壁上分别倾斜焊接有第一短钢管2和第二短钢管3，所述长钢管1、第一短钢管2和第二短钢管3焊接之后形成x型刚度增强装置12，在x型刚度增强装置12的四个末端分别焊接有螺纹接头6，所述螺纹接头6的另一端加工有螺纹柱，所述螺纹柱和连接套筒7的螺纹套构成螺纹连接，所述连接套筒7的采用双头螺纹套筒，在其另一端再通过螺纹配合连接有钢管8以延长x型刚度增强装置12的长度。

进一步的，所述第一短钢管2通过第一焊缝4与长钢管1焊接固定。

进一步的，所述第二短钢管3通过第二焊缝5与长钢管1焊接固定。

进一步的，所述钢管8的内套筒与螺纹接头6的光轴端配合相连并拼接，能够延长x型刚度增强装置12的长度，适应不同高度的铁塔。

进一步的，所述x型刚度增强装置12的交叉夹角为8-15度。

优选的，所述x型刚度增强装置12的交叉夹角采用10度。

进一步的，所述钢管8制成标准长度，单节长度为1-1.5m。

优选的，所述钢管8的长度采用1.2m。

进一步的，所述x型刚度增强装置12的具体拼装和制作过程为，把第一短钢管2和第二短钢管3通过第一焊缝4和第二焊缝5焊接在长钢管1上，第一短钢管2和第二短钢管3与长钢管1的夹角取10度，焊接后在钢管1、第一短钢管2和第二短钢管3的四端再焊接螺纹接头6，螺纹接头光滑一端插入对应钢管内焊接，带螺纹一端裸露在钢管外，制成刚度增强装置“x”型节点。截取标准长度钢管8，如1.2米，在钢管8两端分别插入并焊接螺纹接头6，制成刚度增强装置标准节；刚度增强装置“x”型节点和标准节均可以在金属加工厂预制，然后运至现场拼装使用；刚度增强装置标准节可以借助螺纹接头6和连接套筒7与“x”型节点连接，根据所需刚度增强装置长度，确定拼装标准节的数量。

实施例2：

如图1-18，本发明提供了一种能够对架空输电线路铁塔分片整体组立的方法，该方法包括施工前准备、工器具布置、铁塔起立和工器具拆除四部分。

施工前准备工作步骤如下：

（1）把铁塔材料和施工工器具运至施工现场；

（2）把运抵现场的“x”型节点通过螺纹接头6和连接套筒7与标准节拼接，制成x型刚度增强装置12，根据所需x型刚度增强装置12的长度，确定连接标准节的根数，需要拼接两套x型刚度增强装置12；

（3）在合适位置拼装整片塔材9、10；

（4）在合适位置分段分片拼装侧面塔材21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32；

（5）在合适位置拼装横担33、34、35、36。

工器具布置具体步骤如下：

（1）先布置起立小号侧整片塔材9所需工器具。把x型刚度增强装置12放置在塔材9上面，x型刚度增强装置12底端与塔材两根部平齐，x型刚度增强装置12顶端需要延伸出塔材9一定长度；

（2）x型刚度增强装置12与塔材9的构件交叉位置用扣件绑扎牢固；

（3）x型刚度增强装置12顶端分别安装两个起吊滑车20；

（4）x型刚度增强装置12底端与塔材两根部之间设置连接补强装置13；

（5）埋置两个锚桩37，把两个定滑车19通过钢丝绳18分别连接在两个锚桩37上；

（6）架立人字抱杆15，并在其顶部固定一个滑车19；

（7）在整片塔材9的中上部设置四根控制绳17；

（8）在大号侧方向，塔材10范围以外布置牵引设备16；

（9）把牵引钢丝绳14一段固定在“x”型节点上，另外一端穿过三个定滑车19，引向牵引设备16并与牵引设备16连接；

（10）待整片塔材9起立到位后再布置起立整体塔材10所需的工器具，起立大号侧整片塔材10与整片塔材9共用人字抱杆15和三个定滑车19，起立大号侧整片塔材10所需其它工器具的布置方法与整片塔材9的相同。

铁塔起立步骤如下：

（1）先起立小号侧整片塔材9，启动牵引设备16，收紧牵引钢丝绳14，使整片塔材9上部绕根部缓缓抬升；

（2）收紧四根控制绳17；

（3）使塔材9根部缓慢移向基础11；

（4）待塔材9起立达到垂直状态时，停止牵引设备16的牵引；

（5）利用控制绳17使塔材9起立到指定倾斜状态；

（6）使整片塔材9根部移到基础上，把塔材9根部与固定在基础11上的塔脚板连接；

（7）起立大号侧整片塔材10，过程与起立整片塔材9相同，但需要保证起立过程中牵引钢丝绳14不能与整片塔材9的杆件碰触；

（8）借助x型刚度增强装置12顶端的起吊滑车20，按从下到上两侧同时吊装的顺序依次吊装塔身两侧斜材、辅材塔片21、27、22、28、23、29、24、30、25、31、26、32；

（9）借助x型刚度增强装置12顶端的起吊滑车20，按从上到下两侧同时吊装的顺序依次吊装横担33、35、34、36。

工器具拆除步骤如下：

（1）在整体塔材9、10起立到位之后，在吊装塔身两侧塔片之前，拆除人字抱杆15、锚桩37、钢丝绳18、定滑车19；

（2）在横担吊装完成后，拆除x型刚度增强装置12；

（3）拆除牵引钢丝绳14、控制绳17、牵引设备16等工器具；

（4）清理现场。

本发明的工作过程和工作原理为：

首先，把运抵现场的塔材放在合适位置，完成顺线路方向前后两片塔材9、10的拼装，完成塔身侧面斜材、辅材21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32分段分片拼装，完成横担33、34、35、36的拼装。先起立小号侧整片塔材9，后起立大号侧整片塔材10。

整片塔材9起立前工器具布置如下：把刚度增强装置12安装在塔材9上面，刚度增强装置12与塔材9的角钢交叉位置用扣件绑扎牢固，刚度增强装置12顶端应延伸出塔材9一定长度，刚度增强装置12顶端要安装起吊滑车20，刚度增强装置12底端与塔材两根部之间设置连接补强装置13；

定滑车19通过钢丝绳18固定在锚桩37上；架立人字抱杆15，并在其顶部固定一个滑车19；在塔材9中上部设置四根控制绳17；在大号侧方向，塔材10范围以外布置牵引设备16；牵引钢丝绳14一段固定在“x”型节点上，另外一端穿过三个定滑车19，引向并与牵引设备16连接；

整片塔材9起立过程如下：启动牵引设备16，收紧牵引钢丝绳14，使整片塔材9上部绕根部缓缓抬升；收紧四根控制绳17，保证塔材9抬升过程中的稳定，并使塔材9根部缓慢移向基础11；待塔材9起立达到垂直状态时，停止牵引设备16的牵引，利用控制绳17使塔材9起立到指定倾斜状态，并使整片塔材9根部移到基础上，把塔材9根部与固定在基础11上的塔脚板连接；

在整基塔施工完成之前，通过控制绳17保证起立后的整片塔材9的整体稳定。待整片塔材9起立完成后，采用与整片塔材9工器具布置相同的方法，布置整片塔材10起立所需工器具，整片塔材10与整片塔材9共用人字抱杆15和三个定滑车19。

整片塔材10的起立过程与整片塔材9的起立过程相同，需要注意的是起立过程中需要保证牵引钢丝绳14不能与整片塔材9的塔材碰触。待整体塔材9、10完成起立并与基础11连接固定好以后，拆除人字抱杆15、锚桩37、钢丝绳18、定滑车19，借助刚度增强装置12顶端的起吊滑车20，按从下到上两侧同时吊装的顺序依次吊装塔身两侧斜材、辅材21、27、22、28、23、29、24、30、25、31、26、32。

塔身两侧斜材、辅材安装完成以后，借助刚度增强装置12顶端的起吊滑车20，按从上到下两侧同时吊装的顺序依次吊装横担33、35、34、36。

最后，拆除牵引钢丝绳14、控制绳17、起吊滑车20、刚度增强装置12、牵引设备16等工器具，清理现场。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。