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        T2T800雙平臂落地抱桿塔頂?shù)难芯?/h1>
        2022-10-19 01:26:50張曉華彭旺欒勇江海濤潘宏承周立宏
        建筑機械化 2022年10期

        張曉華,彭旺,欒勇,江海濤,潘宏承,周立宏

        (1.山東送變電工程有限公司,山東 濟南 250118;2.國家電網(wǎng)有限公司特高壓建設(shè)分公司,北京 100032;3.浙江省建設(shè)工程機械集團有限公司,浙江 杭州 310014)

        1 項目概況

        螺山長江大跨越工程是南陽-荊門-長沙特高壓輸電工程跨越長江、連接湘鄂兩省的重要節(jié)點,左岸位于湖北省洪湖市,右岸位于湖南省臨湘市,本工程是特高壓第一跨。

        針對工程輸電鐵塔特點,研制T2T800 雙平臂落地抱桿,額定起重力矩800tm,最大起重量20t,工作幅度4~40m。該大跨越鐵塔天窗尺寸只有6.5m,相對其他大跨越工程較小。常規(guī)落地抱桿塔頂分為塔頂塔帽節(jié)和塔頂標準節(jié),塔頂標準節(jié)為整體焊接式,在收臂后,收口尺寸較大,無法通過本次大跨越鐵塔天窗。所以如何在滿足抱桿強度的情況下,縮小抱桿收口尺寸是一個難題。

        2 解決方案

        為了保證抱桿強度,創(chuàng)新性地改進塔頂標準節(jié)結(jié)構(gòu),應用空間X 型塔頂標準節(jié)結(jié)構(gòu)(斜對角線方向),提高了塔頂?shù)膹姸?,將塔頂標準?jié)兩側(cè)(靠近大臂的側(cè)面)橫腹桿、斜腹桿改成可拆式腹桿,在大臂收臂時,將有更多空間,使得收口尺寸減小,提高抱桿適用性。

        3 塔頂結(jié)構(gòu)

        3.1 主要結(jié)構(gòu)介紹

        塔頂(圖1)主要由塔頂塔帽節(jié)與塔頂標準節(jié)所組成,塔頂內(nèi)側(cè)裝有爬梯,便于施工人員攀爬;塔頂標準節(jié)如圖2 所示,塔頂標準節(jié)主要由4 根主弦桿和其他橫、斜腹桿等所組成,各視圖中心斜對角方向為空間X 型斜腹桿結(jié)構(gòu),分別焊接在4 根主弦桿上,空間X 型斜腹桿交叉處焊接有筋板,提高強度;在主弦桿上焊接有耳座,左右兩側(cè)可拆式橫腹桿(吊臂收臂方向),通過銷軸與主弦桿連接,橫腹桿側(cè)邊為平臺,方便施工人員站在該位置敲擊銷軸。

        圖1 塔頂結(jié)構(gòu)圖

        圖2 塔頂標準節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖

        如圖3 所示,當雙側(cè)吊臂朝塔頂收攏時,塔頂標準節(jié)兩側(cè)橫腹桿被拆除,雙側(cè)吊臂內(nèi)嵌入塔頂中(常規(guī)落地抱桿收臂后,因塔頂標準節(jié)兩側(cè)焊接有橫、斜腹桿,吊臂無法內(nèi)嵌其中),減小抱桿收口尺寸,便于通過該類型大跨越鐵塔天窗。

        圖3 抱桿收臂俯視圖

        3.2 塔頂結(jié)構(gòu)設(shè)計計算

        塔頂結(jié)構(gòu)本次創(chuàng)新性設(shè)計,需對塔頂?shù)膹姸群头€(wěn)定性進行計算,及時發(fā)現(xiàn)危險工況并提出有效的建議。

        3.2.1 塔頂截面力學特性計算

        1)塔頂截面積A=4A1;A1為單個主弦桿截面積。

        2)主弦桿截面慣性矩

        I0表示單支角鋼慣性矩;A0表示單支角鋼截面積;Z0表示單支角鋼重心距離(塔頂單支主弦桿由角鋼拼方而成)。

        3)主弦桿單枝長細比需滿足λ0=其中[λ]為結(jié)構(gòu)件許用長細比,按GB/T 3811 2008《起重機設(shè)計規(guī)范》取值[λ]=150,L表示單支主弦桿長度。

        4)塔頂軸心受壓穩(wěn)定性系數(shù)

        b表示塔頂?shù)捉孛娉叽?/p>

        其中A1x為構(gòu)件截面所垂直于x-x軸的平面內(nèi)各斜綴條的毛截面面積之和。

        5)歐拉臨界載荷

        3.2.2 塔頂強度和穩(wěn)定性計算

        塔頂根部截面受力計算

        沿吊臂方向彎矩MX;垂直吊臂方向彎矩:MY=F塔頂L塔頂+F拉桿L拉桿;其中F塔頂為塔頂風載荷,L塔頂為作用點與根部截面距離,F(xiàn)拉桿為拉桿所受風載,L拉桿為作用點與根部截面距離。

        其中,[σ]為拉壓極限設(shè)計應力,n為安全系數(shù),Wx為抗彎截面模量,Wy為抗彎截面模量,A為塔頂截面積。

        通過以上計算,可以驗證空間X 型塔頂結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足相關(guān)強度要求。

        3.3 收臂試驗

        出廠前對T2T800 雙平臂落地抱桿塔頂進行收臂試驗。啟動機構(gòu)后,隨著雙側(cè)吊臂緩緩搖起直至搖起90°后,雙側(cè)吊臂嵌入塔頂中,滿足收口尺寸≤6.5m,能夠通過該類型塔頂天窗,解決了施工難題。

        4 結(jié)語

        落地抱桿是輸電鐵塔的重要起吊設(shè)備,加強對抱桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計十分重要。不同的大跨越工程,鐵塔天窗的收口尺寸不盡相同。在保證抱桿強度的情況下,保證抱桿通過鐵塔天窗(大跨越工程鐵塔),對抱桿塔頂?shù)难芯坑兄匾饬x。只有突破對傳統(tǒng)抱桿塔頂結(jié)構(gòu)的認知,打破傳統(tǒng)思想束縛,才能夠讓創(chuàng)新得到發(fā)揚,創(chuàng)新的思維火花得到閃耀。

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