论文-双平臂自旋自升座地抱杆总体设计方案选型

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1、双平臂自旋自升座地抱杆总体设计方案选型张松华余秋安高文林（湖北省输变电工程公司，武汉市，430063）[摘要]文章介绍了一种新型大跨越组塔抱杆的设计方案。该抱杆结合了送变电行业的施工特点及常用抱杆的经验，并吸取了建筑塔吊的成熟技术。[关键词]平臂抱杆片式标准节塔吊大跨越组塔我公司有三个大跨越工程等待开工，公司党委决定研制一副抱杆用于跨越塔的组立施工，并决定抱杆的设计必须满足以下原则：1、新抱杆能满足这三个不同大跨越工程铁塔组立的需要；2、新抱杆能满足未来特高压线路铁塔组立的需要；3、安全可靠、工艺创新、经济适用；4、吸取建筑塔吊的成熟技术，抱杆主要零

2、部件尽量全部采用塔吊的标准零部件三个大跨越工程分别位于襄樊（跨汉江）、荆州（跨长江）、黄石（跨长江），全为钢管结构羊角塔，跨越塔净高约150～200米，单基总重量约为360～700吨。一、座地还是悬浮？抱杆的总体设计首先要决定一个基础性的问题：抱杆是座地还是悬浮？选定答案后，以此为基础再逐步深入对其他机构进行选型。抱杆从根本上分为二大类：座地式及悬浮式。所谓“座地式”，就是抱杆根部通过预埋基础座在地面上；所谓“悬浮式”，就是通过4根绳索或钢拉杆连接抱杆根部与铁塔的4根主材，将抱杆兜在空中。如图一。“座地式”相对于“悬浮式”有以下优点：1、“座地式”抱

3、杆通过附着相对固定在塔身上，抱杆头部可以不打拉线，因此地形适用性大大强于“悬浮式”；2、“座地式”抱杆没有悬浮承托绳或拉杆，直接座于地面，安全风险明显高于“悬浮式”；3、高塔（大于100米）的落地拉线，长度和自重都很大，受风力等影响明显，拉线的安全风险随塔高的增加而加大。因为“座地式”抱杆不要拉线，因此比“悬浮式”抱杆更适合于高塔。4、“悬浮式”的落地拉线往往限制了抱杆头部旋转，而“座地式”不存在此问题。5、“悬浮式”抱杆升抱杆时需要不断提高提升滑轮组的挂点和承托绳的挂点，同时要多人松弛外拉线，升抱杆过程比较繁杂。而“座地式”抱杆一般通过顶部加节或根

4、部加节升高，升抱杆的操作比“悬浮式”抱杆相对简单可靠一些。但“座地式”相对于“悬浮式”也存在一个缺点：“座地式”杆身采用的标准节大大多于“悬浮式”，随着塔高的增加，节数相差更多。这无疑会加大制造投入，同时也增加了储存、保养、运输的成本。以安全优先的原则，本抱杆决定采用“座地式”。二、顶部加节还是根部加节？座地抱杆随着铁塔的升高，必须也节节加高，保证抱杆头部始终在铁塔之上。座地抱杆常用的升高方式只有二种：顶部加节和根部加节。所谓“顶部加节”就是类似于塔吊，利同液压顶升套架在抱杆上部增加标准节。其大概步骤如图二：顶升油缸支撑在标准节主弦杆的专用踏步耳上，

5、随活塞杆的外伸而将套架和抱杆头部一起顶起来，形成标准节的引进空间，将标准节落位并用螺栓连接，回落套架，即完成了加节的操作，如此不断循环。所谓“根部加节”就是利用4套滑轮组将抱杆整体上提，在抱杆根部再加入标准节，大概步骤如图三。“顶部加节”相对于“根部加节”有如下优点：1、“顶部加节”采用塔吊成熟的液压顶升技术，可靠安全，工效高。2、“顶部加节”采用塔吊标准部件，投入少；而“根部加节”至少需配置二台大功率卷扬机、定制一副套架结构、四套滑轮组，投入大。塔越高这些设备越庞大，投入越大。3、随着铁塔升高，抱杆加长，“根部加节”的滑轮组载荷越来越大；而“顶部加

6、节”的操作载荷几乎保持不变。4、“顶部加节”时，腰箍（或锚环）与杆身相对固定，可实现“刚性附着”；而“根部加节”需要腰箍上有滑轮，使杆身可相对腰箍上下滑动，一般采用绳索张紧形式的“软附着”，削弱了附着的作用。“顶部加节”相对于“根部加节”也有如下缺点：1、加节时，需要至少4个人在高空平台上操作，每天大约操作一次；而“根部加节”都在地面操作。2、我公司没有“顶部加节”的相关操作经验，操作人员需专门进行培训。3、电缆收放卷筒必须布置到杆头，电缆布设比较不便。详见后文。以安全高效的原则，本抱杆决定采用“顶部加节”。三、起重臂数量塔吊只有1个起重臂，大跨越抱

7、杆一般有2个臂，甚至还有的抱杆有4个臂。如图四：铁塔吊装一个很大的特色就是被吊塔材的重量和布置位置往往是非常对称的，如图五。如果采用类似于塔吊的一个臂，只有等前一次所吊塔材完全就位后，才进行下一吊装，在铁塔较高时，每次吊升的行程较大，故整个工效非常低。塔头必须可以至少270°旋转，以保证可以吊到4个方向的塔材。只要一套主卷扬系统。如果采用送变电行业普遍使用的双臂，就可以双臂同时作业，双臂吊重几乎相等，可以起到相互平衡重力矩的作用，代替了塔吊的配重臂。塔头必须能±90°旋转，以保证可以吊到4个方向的塔材。要2套主卷扬系统。由于双臂较短，受高空风力作用较

8、小；双臂自重较小也几乎相等，对“顶部加节”很有利，加节时套架受力较小也比较平衡。如果采用4个吊臂，就可以4臂