一种适用于山区严峻地段组立特高压输电铁塔的方法与流程

本发明涉及输变电电力线路施工技术领域，特别是涉及一种不受限于抱杆顶部拉线展放的适用于山区严峻地段的特高压输电铁塔的组立方法。

背景技术：

铁塔组立施工是输电线路施工中的重要环节，施工量大、安全风险高。对于藏东、川西高山、高原区等起伏落差大，沟壑纵横，带悬崖、陡坎的特殊施工环境，因抱杆顶端拉线无法展放，通常限制特高压输电铁塔的组立工作的开展。

超高压线路铁塔组立本身存在抱杆的吊臂安装和拆除不便、起吊重量大、纵向高度大、吊装位置远离铁塔中心等难题。

另外，一方面由于特高压铁塔组立工艺的研究在现有技术中很少见；另一方面现有组合式抱杆基本为采用多个标准件连接的直杆段，其在铁塔组立施工中通常采用内悬浮外拉线式抱杆分解组塔或内悬浮内拉线式抱杆分解组塔，前者对于塔位处于高差变化极大的孤山、半山甚至危崖地带等不便于拉线的地方，落地外拉线对地水平面夹角难于保证不大于45°，后者难于保证吊装的稳定性，因此，现有技术对于悬崖、陡坎等严峻地段组立特高压输电铁塔难有借鉴之处。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种适用于山区严峻地段组立特高压输电铁塔的方法，能够解决现有技术对于悬崖、陡坎等严峻地势下组立超高压输电铁塔存在的难题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种适用于山区严峻地段组立特高压输电铁塔的方法，包括如下步骤：

（1）施工准备：清理并布置施工场地，将铁塔组立所需的塔材及相关设备运送至施工场地；

（2）组立塔腿下段：根据塔腿重量、根开、主材长度及场地完成塔腿下端的组立；

（3）抱杆组立及拉线展放：

①抱杆主杆段起立：在步骤（2）中组立好的塔腿下段的主材顶部挂滑车，利用起吊钢丝绳在主材内侧起吊抱杆的主杆段；

②第一支撑杆固定：将抱杆的第一支撑杆的一端与主杆段之间按一定角度螺栓固定；

③第二支撑杆固定：将抱杆的第二支撑杆的一端与塔腿下段的主材节点连接，将第二支撑杆的另一端与第一支撑杆的另一端螺钉固定；

④拉线展放：将拉线的一端固定于主杆段的顶部，然后绕经第一支撑杆和第二支撑杆的连接处，其另一端固定在所述塔腿下段与地面的连接处；

（4）塔腿中下段及塔身组立、抱杆提升与调整：利用抱杆分段吊装组立塔腿中段及顶段；利用抱杆分段或分片吊装塔身；根据塔身组立高度，利用腰箍多次提升并调整抱杆；

（5）吊装横担及塔身附件：先在地面放置组装地线横担和导线横担，然后利用抱杆分段吊装地线横担、导线横担及塔身附件；

（6）拆除抱杆：按顺序依次拆除第一支撑杆、主杆段和第二支撑杆；

（7）检修及自检，消除缺陷，完成施工。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述第一支撑杆与主杆段之间的固定角度为120～150°。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述抱杆提升与调整的方法为：先打开第一支撑杆与第二支撑杆之间的连接螺栓，利用腰箍在已组塔身的主材内侧提升主杆段，然后向上调整第二支撑杆在已组塔身的主材节点上的位置，最后将第一支撑杆与第二支撑杆的端部再螺栓连接固定。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，所述地线横担和导线横担包括左地线横担、右地线横担、左导线横担和右导线横担；所述左地线横担、右地线横担、左导线横担和右导线横担逐个分段吊装。

在本发明一个较佳实施例中，所述抱杆包括：主杆段、第一支撑杆和第二支撑杆；其中，所述主杆段由多个标准节连接而成，所述标准节包括多根主管和斜腹管，所述主管的两端分别套置胶结有铝合金抱箍连接头，所述斜腹管的两端套置胶结有第一铝合金连接头，所述斜腹管的两端分别通过所述第一铝合金连接头与上一个标准节的主管底部的铝合金抱箍连接头及下一个标准节的对侧主管顶部的铝合金抱箍连接头螺栓连接；所述第一支撑杆的一端与所述主杆段上的铝合金抱箍连接头螺栓连接，所述第二支撑杆的一端与输电铁塔的主材节点连接，所述第一支撑杆的另一端与所述第二支撑杆的另一端之间固定连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一支撑杆的一端套置胶结有第二铝合金连接头，所述第二支撑杆的两端套置胶结有第二铝合金连接头，所述第一支撑杆和第二支撑杆之间通过所述第二铝合金连接头和第三铝合金连接头螺栓连接固定。

在本发明一个较佳实施例中，所述主杆、斜腹杆、第一支撑杆和第二支撑杆均为碳纤维和石英纤维复合掺杂增强改性树脂基复合材料。

在本发明一个较佳实施例中，所述碳纤维和石英纤维的复合掺杂质量比为2～3.5:1。

本发明的有益效果是：本发明一种适用于山区严峻地段组立特高压输电铁塔的方法是一种在使用特殊结构的组合式抱杆的基础上实现了铁塔组立的新工艺，其具有不受限与地形的限制的特点，有效解决了山区组立耐张铁塔的困难，具有如下优点：

（1）满足了标准化施工的要求，可用于指导特高压线路铁塔组立的标准化施工；

（2）采用组合式抱杆，使得抱杆顶部外拉线的展放不受地形地势的限制，提高了铁塔组立的地理位置灵活性；

（3）特殊的组合式抱杆结构使得抱杆的组立、提升及拆卸操作易于实现。

附图说明

图1是本发明一种适用于山区严峻地段组立特高压输电铁塔过程中的立体结构示意图；

图2是组立过程中组立铁塔的俯视示意图；

图3是所用组合式抱杆的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1.主杆段，11.主管，12.斜腹管，2.第一连接杆，3.第二连接杆，4.铝合金抱箍连接头，5.第一铝合金连接头，6.第二铝合金连接头，7.第三铝合金连接头，8.万向旋转涡轮，9.支撑连杆，10.已组输电铁塔，13.拉线上段，14.拉线下段，15.起吊绳，16.吊件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

一种适用于山区严峻地段组立特高压输电铁塔的方法，包括如下步骤：

（1）施工准备：清理并布置施工场地，将铁塔组立所需的塔材及相关设备运送至施工场地。

（2）组立塔腿下段：根据塔腿重量、根开、主材长度及场地完成塔腿下端的组立。

（3）抱杆组立及拉线展放：

①抱杆主杆段起立：在步骤（2）中组立好的塔腿下段的主材顶部挂滑车，利用起吊钢丝绳在主材内侧起吊抱杆的主杆段。

②第一支撑杆固定：将抱杆的第一支撑杆的一端与主杆段之间按120～150°的角度螺栓固定。

③第二支撑杆固定：将抱杆的第二支撑杆的一端与塔腿下段的主材节点连接，将第二支撑杆的另一端与第一支撑杆的另一端螺钉固定；其中，可以调整第二支撑杆与主材节点的连接位置，从而调整第二支撑杆与第一支撑杆之间的连接夹角，使抱杆树立后拉线（即外拉线）在适合的角度范围内。

④拉线展放：将拉线的一端固定于主杆段的顶部，然后绕经第一支撑杆和第二支撑杆的连接处，其另一端固定在所述塔腿下段与地面的连接处；拉线长度可以缩放。

（4）塔腿中下段及塔身组立、抱杆提升与调整：

利用抱杆分段吊装组立塔腿中段及顶段；

利用抱杆分段或分片吊装塔身；

根据塔身组立高度，利用腰箍多次提升并调整抱杆，每次调整后，使主杆段的埋入深度占主杆段长度的1/3，2/3伸出已组立塔身，具体的塔杆提升与调整方法为：

先打开或卸掉第一支撑杆与第二支撑杆之间的连接螺栓，利用3个自上向下依次等距离分布在主杆段上的腰箍将主杆段从已组塔身的主材内侧向上提升，然后向上调整第二支撑杆在已组塔身的主材节点上的位置，最后将第一支撑杆与第二支撑杆的端部再螺栓连接固定，另外，适当延伸拉线的长度，并使其达到合适的外拉线夹角。

（5）吊装横担及塔身附件：先在地面放置组装地线横担和导线横担，然后利用抱杆分段吊装地线横担、导线横担及塔身附件；所述地线横担和导线横担包括左地线横担、右地线横担、左导线横担和右导线横担；所述左地线横担、右地线横担、左导线横担和右导线横担逐个分段吊装。

（6）拆除抱杆：拆除抱杆时，先将打开或卸掉第一支撑杆与主杆段和第二支撑杆之间的连接螺栓，从而将第一支撑杆先取下；然后松弛承托绳，利用横担中部的滑车将牵引钢丝绳固定在主杆段重心上部，并在主杆段的根部绑上大绳，利用牵引大绳将主杆段拉出塔身；最后，将第二支撑杆从已组塔身的主材节点处取下。拆除完成后，应将各锚坑回填好，降低施工对环境的影响。

（7）检修及自检，消除缺陷，完成施工。

上述组立特高压输电铁塔所用的抱杆为组合式内悬浮外拉线抱杆，包括：主杆段1、第一支撑杆2和第二支撑杆3；其中，所述主杆段1由多个标准节连接而成，每个标准节包括2根平行分布的主管11和1根倾斜分布在2根平行主管之间的斜腹管12，具体地，所述主管11的两端分别套置胶结有铝合金抱箍连接头4，所述斜腹管12的两端套置胶结有第一铝合金连接头5，所述斜腹管12的两端通过第一铝合金连接头5与上一个标准节的主管11底部的铝合金抱箍连接头4及下一个标准节的对侧主管11顶部的铝合金抱箍连接头4螺栓连接，相邻两个标准节之间的斜腹杆12呈v形分布。

另外，主杆段上处于相同高度的两个铝合金抱箍连接头之间还连接固定有铝合金材质的支撑连杆9，所述支撑连杆与所述主管和斜腹管之间构成稳固的三角形结构。

所述第一支撑杆2有4根，每个第一支撑杆2的两端套置胶结有第二铝合金连接头6，第一支撑杆2的一端通过第二铝合金连接头6与主杆段1上的铝合金抱箍连接头4螺栓连接，从而实现第一支撑杆与主杆段的连接，并使第一支撑杆2与主杆段1之间的夹角为120～150°。另外，主杆段上同侧连接两个呈90°夹角的第一支撑杆，这两个第一支撑杆可以连接在同一个铝合金抱箍连接头上，也可以连接在上下位置不同的铝合金抱箍连接头上。

所述第二支撑杆3有4根，其一端套置胶结有第三铝合金连接头7。第二支撑杆3的一端通过第三铝合金连接头7与第一支撑杆2的第二铝合金连接头6螺栓连接固定，并在连接处安装万向旋转涡轮8，以保护钢缆线；第二支撑杆3的另一端与输电铁塔的主材节点连接。第二支撑杆与第一支撑杆之间的连接固定夹角可根据第二支撑杆与输电铁塔之间的连接位置而改变。

上述主杆11、斜腹杆12、第一支撑杆2和第二支撑杆3均为碳纤维和石英纤维以2～3.5:1的比例复合掺杂增强改性树脂基复合材料，具有质量轻，比强度高，耐低温性能好等特点，是钢管和铝管的优异替代材料。

所述抱杆包括：主杆段、第一支撑杆和第二支撑杆；其中，所述主杆段由多个标准节连接而成，所述标准节包括多根主管和斜腹管，所述主管的两端分别套置胶结有铝合金抱箍连接头，所述斜腹管的两端套置胶结有第一铝合金连接头，所述斜腹管的两端分别通过所述第一铝合金连接头与上一个标准节的主管底部的铝合金抱箍连接头及下一个标准节的对侧主管顶部的铝合金抱箍连接头螺栓连接；所述第一支撑杆的一端与所述主杆段上的铝合金抱箍连接头螺栓连接，所述第二支撑杆的一端与输电铁塔的主材节点连接，所述第一支撑杆的另一端与所述第二支撑杆的另一端之间固定连接。

所述第一支撑杆的一端套置胶结有第二铝合金连接头，所述第二支撑杆的两端套置胶结有第二铝合金连接头，所述第一支撑杆和第二支撑杆之间通过所述第二铝合金连接头和第三铝合金连接头螺栓连接固定。

所述主杆、斜腹杆、第一支撑杆和第二支撑杆均为碳纤维和石英纤维复合掺杂增强改性树脂基复合材料。

所述碳纤维和石英纤维的复合掺杂质量比为2～3.5:1。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。