高压架空输电线路施工课程设计.docx
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高压架空输电线路施工课程设计
三峡大学科技学院
课程设计说明书
学 期:
冬季
专 业：
输电线路工程
课程名称：
架空输电线路施工
班级学号：
姓 名：
指导老师：
年月号
目录
1任务书――――――――――――――――――――――――1
2组织施工方案―――――――――――――――――――――2
2.1课题来源―――――――――――――――――――2
2.2施工方案选择―――――――――――――――――2
2.3现场布置―――――――――――――――――――3
2.4组立程序―――――――――――――――――――5
2.5注意事项―――――――――――――――――――9
2.6力学计算―――――――――――――――――――9
3施工设备工器具需求―――――――――――――――――――3
4施工人员需求――――――――――――――――――――――4
5参考书目――――――――――――――――――――――――5
第二部分组织施工方案
2．1课题来源：
此次课程设计的杆塔是220KV—Z1型塔，黑龙江送变电工程公司曾经采用单抱杆分解组立，杆塔呼称高度为27m,重量5745Kg,最大段重量1048Kg,其他尺寸见杆塔示意图1如下：
2．2组立方案选择：
此杆塔是输电线路中比较常见的杆塔，
组立的方法比较多，参考书目一后，先拟定
以下方案：
1）座腿式抱杆整体组立杆塔，其特点式进行
杆塔整体施工布置时使抱杆固定座落在位于上
部的两个塔腿，其抱杆根部能够随着铁塔的起
立而转动。
抱杆的制造、运输、布置、拆移都
比较方便；施工设计计算简单。
2）倒落式抱杆整立杆塔，首先在地面把组装
好，然后使用倒塔式“人字形”抱杆进行起吊。
3）
图1
普通大型吊车组立杆塔。
4）外拉线抱杆分解组立杆塔，可以采用冲天抱
杆、“士字形”型抱杆进行组立。
5）内拉线分解组塔，采用双吊起立，效率高。
以
上方案都可以进行组立此塔，此次设计采用外拉线单抱杆组立铁塔，其大致思路如下：
在抱杆头部挂有滑轮，通过穿入滑轮的钢绳可以起吊塔材，根部有以尾绳，使其能够固定在铁塔主材之上，随着塔的组装增高，抱杆也随着增高，直至整个铁塔组立完毕，再将抱杆落回地面。
2．3现场的布置
分解组立铁塔所使用的抱杆，一般采用圆木或钢管抱杆。
在抱杆头部托有滑车，通过穿入滑轮的钢绳可以起吊塔材，根部有一尾绳，使其能够固定在铁塔主材之上，随着塔的组装增高，把杆也随之上升，直至整个铁塔组完，再格抱杆落回地面。
一．现场布置
外拉线抱杆分解组立铁，其现场布置都是以一根抱杆为中心心组成—个起吊系统，或用两副抱杆各自系住一个构件的两端部，同时进行起吊安装。
图2为外拉线抱杆分解组立铁塔的现场布置示意图。
二、抱杆
1．抱杆的种类外拉线组塔长期使用木质抱杆，木质袍杆取材方便，加工容易，搬运时不易碰撞损坏，其缺点是自重大，载重量铰小，有隐患不易察觉。
有些地区已推广使用薄壁钢管抱杆、铝合金抱杆和用玻璃钢制成的抱杆．抱杆的选用需要计算后决定。
2．抱杆的长度抱杆的长度应按同类型铁塔最高的一段确定，对于酒杯型、67型、猫头型等铁塔，则应按颈部的那段高度而定。
根据施工实践，抱杆的长度（指有效部分长度），应满足下式的要求；
L＝（1.0一1.2）H
式中L——抱杆的长度（米）p
H——全塔最长一段的高度（米）,猫头型等铁塔受颈部控制，取系数1．2
在外拉线抱杆分解组塔施工中，常用抱杆的长度为7一13米，直径（一般以梢径）为15一l8厘米，具体尺寸应根据塔型由计算确定。
3．抱杆的构造不论哪种抱杆，都由头部、身部、根部三部分组成。
抱杆的头部系有四根外拉线以稳定整根抱抓在靠近外拉线绑扎处，系有起吊滑车。
木质抱杆的头部，一般加工成如图3的形状。
在离抱杆顶端l50毫米的地方，固定一根直径不小于l00毫米长度约300毫米的圆木，再系好用8#铁线组成的套，或用直径不小于5分的钢绳插成绳数以固定起吊滑车。
木质抱杆都由独根圆木制成。
抱杆的根部，在组装铁塔腿部时，座落在地面上；在抱杆提升后，组装上部各段时，都延落在铁塔的主材上。
为了使抱杆座落牢靠，绑扎方便，木质抱杆的根部加工成图4的形状。
将木抱杆根部削去高70毫米．宽20毫米，并在削去部位用扒钉固定一条3分短钢绳。
钢绳的长度由抱杆根径决定，其原则应使钢绳能在铁塔主材上绑扎两道以上（长度一般应短于1.5—2.0米），钢绳的两端插套，并带一个U型挂钩。
另外应在离抱杆根部500一800毫米处，固定两个U型套环，供提升抱杆时使用。
三、外拉线
外拉线是固定抱杆的作用。
由于抱杆在起吊塔材过程中，有一定的倾角，同时在起吊塔料时，为防止塔材与塔身相碰，需要设置调节大绳，故外拉线的受力较大。
外拉线通常采用钢丝绳，其一端固定在抱杆顶端，另一端通过拉线长度调节装置，固定在临时地锚上。
因此，广义地说，外拉线是由拉线、拉线长度调节装置、地锚三个部分组成的。
1.拉线当作拉线用的钢丝绳直径应根据拉线受力的大小来选定，但一舱不宜小于4分。
拉线通常采用四根，成十字形布置，拉线与地面的夹角应在30°一50°之间。
拉线布至
的规则：
要使把杆在倾斜起吊时，有两根拉线同时受力，应尽量避免一根拉线受力的不利
情况。
2．拉线长度调节装置随着将铁塔构件逐件地起
吊，铁塔一段一段地组装升，抱杆也随之升高。
由于
地钳的位置固定不变，外拉线也将随抱杆的升高而增
长；另外，当抱杆在一定高度固定后，吊装不同位置
的铁塔构件需要随时改变抱杆的位置和倾斜角度。
这
就需要用拉线长度调节装置来调节拉线的长度，以适
应抱杆不同位置及倾角对拉线长度的要求。
通常，当
抱杆固定在塔上以后，是禁止用解开拉线的办法来调
节拉线长度的。
输电线路组立杆塔最常用的拉线长度
调节装置如图5。
该装置主要是一根圆滚杠（用硬杂木
或钢管均可），拉线从地描钢绳套穿过后，在该杠上绕
2—4道。
一般在松拉线时，一人操作即可，紧拉线时
需要二人操作。
3．地锚固定外拉线的地铂形式较多，一般应因地制宜地采用。
2．4、起吊系统
将牵引钢绳的一端绑扎住起吊塔件，然后从塔身外部穿过安置在抱杆顶部的起吊滑车，再顺着抱杆依次通过腰沿车和位于塔身底部的转向滑车，最后引至牵引动力。
这个系统称为起吊系统，如图6所示。
下面，对起吊系统的起吊塔件、牵引钢绳、起吊滑车、腰滑车、转向滑车及牵引设备等的现场布置要求分述如下：
1．起吊塔件本次采用分片吊装。
2．牵引钢绳牵引钢绳应采用整根钢丝绳，长度约为100—150米左右，直径应按起吊塔的最大一吊重量来选定。
牵引钢绳绑扎塔料的一端可插一个小套，挂上u型环，便于捆绑被起吊的塔材。
3．起吊滑车起吊滑车固定在抱杆顶端，外拉线的下部，如图7所示。
起吊渭车
应转向灵活，绑固牢靠。
滑车的规格，视每吊最大起重量而定，其受力大小按下式估算：
起吊滑车受力＝K×2×起吊最大重量
式中K——动荷系数，取1．1一1．2。
4．腰滑车一般情况下，牵引钥绳自起吊沿车倾着抱杆直至转向滑车。
但是，当抱杆倾角较大或塔身坡度较大时，在抱杆根部系一个腰滑车，位牵引钢绳顺着抱杆，经腰沿车再顺塔身坡度至转向滑车，这样可以减少抱杆的水平分力（亦即减少外拉线的受力）。
腰沿车的受力不大，选用0.5—1吨的起重滑车做腰滑车即可。
5．转向滑车转向滑车都系在铁塔基础的外漏部位，为了防止受力后把混凝土挤坏，应在绑钢绳套处垫以木板、草袋。
对于塔脚落地式铁塔，则应系在主材高出地面处。
若受力较大，绑在一根主材上容易位之弯曲，可同时系到两个塔腿的主材上。
转向沿车的受力，可按1．41—1．60倍最大起吊重量估算。
6．牵引设备外拉线分解组塔起吊重量一般不超过1．5吨，因此，都将牵引钢绳直接连到牵引设备上，不需经过复滑车来减少牵引设备受力。
常用的牵引设备有3吨绞磨，有条件时可用机动纹磨。
牵引设备应安置在乎坦的地方，离塔基距离要大于塔高。
牵引设备的固定可用地锚或锚抵但必须保证安全可靠。
2．5杆塔组立程序
一、地面对料
地面对料是以每吊铁塔部件为单元，按施工图纸将每吊的铁塔部件在地面进行组装
按前所述分片起吊，可以减少起吊次数，减少高空作业量。
地面对料时，应按下列原则进标
（1）分析铁塔塔周围地形条件，考虑吊装的方向和吊装的方便；
（2）对料顺序应符合吊装顺序的要求，先吊装的先对料，并把它放在铁塔基础的近处，
（3）对料时按施工图纸注明的料号，先选主材置于塔基两侧，主材下部指向基础，然后再选接头板、斜材、水平材等按图纸的位置组装；
（4）按图纸选用连接螺栓（包括直径、长度），并按规定的方向连接各个构件。
垫
圈和垫铁应按图纸规定垫入；
（5）各吊随带的水平材、斜材等辅助材要求带全。
二、拉杆的始放及起立
（1）．抱杆的始放位置：
分片、分腿吊装时，应将抱杆立于塔位中心；
（2）．人字抱杆起立法起立主抱杆
a被备一副稍径100毫米长度6米的人字抱杆放在离抱杆根部4—5米处，系好钢绳，布置好绞磨。
b．推动绞磨，徐徐使抱杆起立，当抱杆起立至60°一70°时，把拉线连接到地锚上，装好拉线长度调节装置；
c.当抱杆立至90°左右时，按要求方向、倾角，调整、固定好拉线．
抱杆在地面就位此一般先挖深300毫米、与抱杆根部大小相等的坑，用来固定住袍杆根部，位袍杆吊装过程中不致滑动，防止产生倒抱杆事故。
当抱杆起立就位后，四根拉线编成1、2、3、4号，各号拉线设有专人负责看管，以便调整抱杆。
三、铁塔的吊装
（1）牵引绳与铁塔构件的绑扎
吊装塔才时，塔才上的绑点应该在重心上，以防止起吊重塔才翻转，同时绑扎应采用专门的绑扎工具，并要求容易固定和解脱。
吊装分片塔身时，采用“
”型兜法绑扎，并使两根主材同时受力，而且又部压坏辅助材，示意图8为
（2）塔腿安装，双腿组立（如图9所示）
a.抱杆放置在塔位中心，并打好临时固定拉线
b.将四个塔腿分为对应的两个侧面在地面组装好；
c.起吊钢绳通过底滑车引向牵引动力。
底滑车地
锚可利用两对角基础主柱；
d．将起吊钢绳套分别固定在两侧主材的2／3
高度处，起吊钢绳套绑扎的有效长度应适宜；
e.在塔腿分片上部固定两根控制大绳（大绳一般
用5／8”麻绳）；
（3）塔身的安装
（1）安装塔身时，塔上作业人员2—4人，不
宜过多；地面应设指挥一人，塔上设组长一人，
统一各方面步调，密切配合；
（2）吊装塔身时，抱杆都座落在主材上：
分
片用装时座落在内侧；分段组装时座落在外侧；
（3）抱杆的固定：
抱杆一般都座落到带脚钉的主材上，用抱杆根部处的钢绳特抱杆和主材绑扎二道以上，用u形环连好或系住；连接后应轻轻敲击钢丝绳套，使其受力均衡；抱杆根部钢绳要绑在脚钉以上，使绑扎钢绳座落在脚钉上，以免往下滑动；找好抱仟倾斜角度后，固定好四侧临时拉线，并在离抱杆根0.5米处，用腰绳把抱杆和主材捆绑起来；从提升抱杆的滑车内取出牵51纶并解开抱杆根部牵引绳。
抱杆座落在主材外侧队抱杆和主材的捆绑情况相同；
（4）塔身吊装：
在抱杆立起并固定之后，就可进行塔身吊装。
吊装一般采用组合安装等方法，当塔材徐徐吊起到适当高度时，塔上作业人员应分清内外铁，用手拉动斜材，调整主材的位置，然后先固定主材，用尖搬子对准主材连接螺栓孔，插上螺桂。
最好是两根主材同时装螺栓，如同时装有困难时，也可先装一根主材的螺栓（装l一2个即可），再装另一根主材的螺栓。
塔材如有好几层重叠在一起，须用同一个螺栓螺孔位置被此对不准，使螺栓穿不进去时，可用胀限冲子打通；如遇角钢发生变形弯曲而使螺栓穿不进去时，则可用圆挫修理孔眼，但不可挫得太大，以免减弱或影响构件的强度和受力；组塔过程中己组好的下段螺栓不要立即拧紧，以免拧上段螺栓发生困难。
主材螺栓装好后，把下层的斜材拉上，固定好主材，然后再吊装另一片塔材，以同样
的方法固定好主材，拉上下层的斜材。
两片塔材组装后，再连上下层水平材，装上下层的其余各辅助材。
之后再安装上一层的各种辅助材，其顺序是装好下部斜材．再连水平材，最后装上其余辅助材。
（5）猫头塔型铁塔塔头分解组立，此塔的细分为固定式猫头塔，组装顺序为：
a先吊装两侧斜撑；
b再吊水平支架；
c吊装地线支架；
d安装两侧导线支架。
右图位固定式的猫塔头
吊装以上各部件时，抱杆均座落在瓶口位置。
以调节抱杆的倾角来满足吊装各构件的需要。
四、抱杆的升降
分解组塔的特点是分段分片地进行，每段组装完毕把杆都要上升，以适应起用下塔段的需要。
1．抱杆从地面移至塔上将抱扦从地面移至塔上的步骤如下：
（1）将抱扦根部向塔腿移动之前，应检查拉线松紧是否适当、可靠；
（2）拉杆根部一次水平移动距离不应超过3米；移动距离如果超过3米，应分两次移动；
（3）第一次移动后需将抱杆进行调整，再进行第二次移动；
（4）移动时用起吊钢绳吊起移动。
移动过程中不许用手直接触及扦根，可用尾绳溜沿着放。
2．升抱杆时的步骤（图10）
（1）将起吊钢绳的中部固定于抱杆的尾部；
（2）在已组装好曲铁塔上层水平材靠主材处，固定一个辅助起吊沿车，其起重量为0.5一1.0吨，把牵引钢绳往回抽20米左右，放入辅助滑车内；松开抱扦外拉线，将抱扦调整到大致垂直状态；
（3）在离抱杆根部1.0—1.5米处，系—腰绳的松紧应适度，不宜太紧，也不能太松；
（4）启动牵引动力，使牵引钢绳拉紧，松开抱杆的尾绳，并使抱扦徐徐升起；
（5）当抱杆升至合适的高度时，固定好抱杆的尾绳，另：
将抱杆顶调全预定的位置，固定外拉线和腰绳；
（6）缓外牵引钥氓解开连接抱杆根部的绳扣；
（7）打开辅助沿滑活门，取出牵引钢绳，恢复起吊状态。
提升抱杆时必须注意：
抱杆四侧临时拉线应设专人看守，并随着抱扦曲提升而缓慢地放松拉场拉线松紧必须合适；抱扦腰绳也应设专人看守，防止腰绳卡住抱扦，以免影响抱杆顺利上升。
5.抱杆拆除
当铁塔组装完毕后，即可以将抱杆拆除，拆除的操作方法如下：
1先在横担下平面的节点上用钢丝绳套一个单门滑车；
2利用起吊绳作为升降落抱杆的牵引绳，将牵引绳从中间抽出绑扎在抱杆重心上部，牵引绳通过底滑车到牵引动力。
同时在抱杆根部绑上大绳控制抱杆，使之降落时不碰到塔材
3收紧牵引绳，拆除上拉线，拆除下托绳及腰环，回送牵引绳使抱杆降落。
当抱杆头部降到横担上平面时，用绳索将抱杆头部和牵引绳绑在一侧，以防抱杆晃动。
4抱杆在降落过程中，大绳应始终拉紧，以免和塔身相碰。
抱杆降落到适当位置时，即可将抱杆从塔身空挡内引出，并缓缓落至地面。
这里应该支出的是：
若抱杆引出塔身有困难时，课拆除部分铁塔辅助材，带抱杆从塔身引出后，再重新装上辅助材。
2．5、铁塔分解组装的注意事项
（1）提升抱杆时，抱杆腰绳看管人员应站在抱杆侧面；
（2）在连接主材时，操作人员应先选择好安全位置，然后再进行操作；
（3）当压拉线调整抱杆倾角时，应逐渐加力，不得过猛，同时应检查拉线受力情况；
（4）在塔材就位时，牵引或回松速度应缓授，且塔上操作人员必须待塔材吊稳和停止牵引后，方可伸手操作；主材和侧面大斜材未全部接牢之前，不得到吊件上作业；
（5）必须及时连接铁塔的横材与斜协当遇到塔材组装困难时，应进行适当处理，严禁浮放在塔上，以免误蹬滑落肇事；
（6）起吊动滑车的挂钩和绑扎绳套，必须在主材的连接螺栓紧固后方被拆除；
（7）塔上操作人员，在操作前必须检查安全带（或腰绳）是否柱扣牢靠，且安全带（腰绳）必须栓在主材上；
（8）在起治过程中，严禁将手脚伸入吊件的空隙内。
吊件就位的连接次序应先低舱后裔腿；
（9）塔上、塔下施工人员须戴安全帽。
2．6力学计算部分
外拉线抱杆分解组装铁塔过程中，受力计算主要包含
（1）起吊系统的受力计算：
包括调整大绳、牵引钢绳、起吊滑车、转向滑车、设备等受力；
（2）抱杆和外拉线受力；
（3）部件吊装时受力计算，决定是否带要补强。
本次计算的示意图如上：
计算原理来源与参考书籍三
已知和假设条件：
最大段重量G=1048Kg,抱杆与地面的夹角
75°，拉线合力作用线与抱杆的夹角
相邻两拉线之间的夹角
抱杆拉线受力的合力T按公式3.6.9:
每根拉线受力T1：
按（3．6．11）式计算：
抱杆受力N按（3．6．14）式计算：
起吊牵引绳受力
为：
牵引动力受力F按（3．6．15）式计算：
起吊滑车受力＝2G＝2096公斤。
第三部分施工设备工器具需求
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
主抱杆
根
1
或钢管铝合金
2
副抱杆
根
2
3
朝天滑车
3t双抡
个
1
4
朝地滑车
3t单抡
个
1
5
下拉线滑车
3t单抡
个
1
6
上拉线
根
4
7
下拉线
根
4
8
升抱杆滑轮
10t
个
2
9
转向滑车
3t
个
1
10
牵引钢丝绳
根
1
11
总牵引绳
根
1
12
调整稳定绳
根
2
13
铁钎桩
根
6
14
地锚
个
1
15
地锚钻
个
5
16
补换木
根
2
17
钢丝绳套
根
5
18
钢丝绳套
根
5
19
牵引设备
机动绞磨3t
台
1
20
U型环
3t
个
10
21
小溜绳
尼龙
根
2
22
小滑轮
0．5t
个
4
23
小绳
根
2
第四部分施工人员需求
工作名称
电工
民工
合计
工作名称
电工
民工
合计
指挥
1
1
地面组片
1
2
3
安全员
1
1
绞磨
1
2
3
侧面晃绳
4
4
8
合计
8
8
16
考书目：
[1]李光辉,黄俊杰，杜轩.架空输电线路施工。
[2]胡其秀等.电力工程施工组织设计手册。
[3]潘雪荣.高压送电线路杆塔施工
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