姚成凱，金鶴翔，李坤駿，周立宏，童 琦

（浙江省建設(shè)工程機(jī)械集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310014）

1 研究背景

在特高壓線路施工過(guò)程中，大跨越工程是一種跨域江河湖海的工程，此類工程通常具有以下特點(diǎn)：①需要跨越大江大河或海峽港灣；②跨越寬闊水面的送電線路檔距大，一般設(shè)計(jì)檔距在1km 以上；③鐵塔高度高；④若位于海島，鐵塔與組塔設(shè)備還需要考慮抗臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)；⑤鐵塔結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)且單件重；⑥施工環(huán)境比較惡劣。因此大跨越工程會(huì)對(duì)施工配套機(jī)具設(shè)備提出更高的要求。圖1 為螺山長(zhǎng)江大跨越工程。

圖1 螺山長(zhǎng)江大跨越工程

因安全性能高，雙平臂落地抱桿被用作大跨越工程中的專用組塔設(shè)備。在抱桿起吊塔材過(guò)程中，因?yàn)槠鹕叨雀?，為防止在作業(yè)過(guò)程中起升鋼絲繩產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，抱桿所使用的鋼絲繩都為不旋轉(zhuǎn)防扭鋼絲繩，理論上在使用過(guò)程中，鋼絲繩不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。但是在實(shí)際使用過(guò)程中，起升鋼絲繩會(huì)在不同位置的滑輪卷繞，卷繞也會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力，同時(shí)小車與吊鉤在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一定的順向扭轉(zhuǎn)力。因此起升鋼絲繩在使用過(guò)程中還是會(huì)存在一定的扭轉(zhuǎn)，從而使得吊鉤在吊裝過(guò)程中高空打轉(zhuǎn)，長(zhǎng)期使用會(huì)影響鋼絲繩的使用壽命，從而影響施工安全。

2 現(xiàn)狀分析

如圖2 所示，現(xiàn)有雙平臂落地抱桿在使用過(guò)程中，雙耳板焊接在起重臂底部，突出于外廓，雙耳板通過(guò)銷軸組件連接于楔形接頭，起升鋼絲繩一側(cè)安裝在楔型接頭上，另一側(cè)卷繞于各位置滑輪。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)工作并帶動(dòng)吊鉤起升下降時(shí)，因大跨越工程作業(yè)高度高，當(dāng)鋼絲繩發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，楔形接頭與雙耳板連接處結(jié)構(gòu)固定不動(dòng)，無(wú)法釋放起升鋼絲繩扭轉(zhuǎn)過(guò)程中的扭矩，這種情況的發(fā)生，加大了鋼絲繩的磨損程度，減小了鋼絲繩的使用壽命。此外，由于此裝置中的耳板焊接在吊臂頭段底部，突出于吊臂頭部底面，在降塔時(shí)，若將抱桿雙平臂搖起，其收口尺寸較大。對(duì)于有嚴(yán)格天窗尺寸要求的鐵塔，該抱桿將無(wú)法順利通過(guò)鐵塔天窗，導(dǎo)致抱桿無(wú)法順利進(jìn)行降塔，這樣抱桿就要在幾百米的高空進(jìn)行拆臂，會(huì)存在一定的高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，影響現(xiàn)場(chǎng)施工人員生命安全。

圖2 原有鋼絲繩防扭裝置安裝示意圖

3 鋼絲繩防扭裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)原有防扭裝置所存在的缺陷，為了擴(kuò)大防扭裝置的適用范圍，保證防扭裝置的安全性，優(yōu)化了防扭裝置的結(jié)構(gòu)，使其更具安全性、適用性。優(yōu)化后的防扭裝置如圖3、圖4 所示，防扭裝置去除了底部焊死的耳板，在臂頭下弦桿前端上端面焊接防扭耳板，優(yōu)化為可拆卸、可翻轉(zhuǎn)形式，整個(gè)防扭裝置由防扭耳板、防扭座、防扭結(jié)構(gòu)、楔形接頭、限制角鋼、螺栓組件等組成。防扭座通過(guò)焊接在起重臂臂頭節(jié)下弦桿上平面的防扭耳板，使用兩組銷軸組件固定連接在臂頭上；在抱桿收臂時(shí)，可以拆除一組銷軸組件，并拉動(dòng)位于防扭座上的把手，將其向上翻轉(zhuǎn)，固定在起重臂上，消除了抱桿在收臂時(shí)防扭裝置對(duì)抱桿收口尺寸的影響，保證了抱桿在降塔過(guò)程中能夠順利通過(guò)鐵塔天窗，避免收臂尺寸過(guò)大時(shí)進(jìn)行高空拆臂操作。

圖3 鋼絲繩防扭裝置示意圖

圖4 防扭座和防扭結(jié)構(gòu)

圖中，4 塊小擋塊分別焊接在2 塊防扭板的兩側(cè)，小擋塊開(kāi)有圓孔，便于螺栓組件擰緊，防止防扭結(jié)構(gòu)側(cè)移；防扭座和防扭結(jié)構(gòu)通過(guò)一根軸連接，軸置于防扭座的凹槽上，并通過(guò)小擋塊上的兩個(gè)螺栓組件進(jìn)行固定。螺桿帶孔螺栓將拉板座與軸連接，軸承右側(cè)設(shè)置有壓板等，防止軸承竄出；防扭裝置上的限制角鋼通過(guò)螺栓組件與防扭座上的角鋼連接，限制角鋼能防止防扭結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，若起升鋼絲繩不發(fā)生扭轉(zhuǎn)，限制角鋼不必拆除，拉板座會(huì)被兩側(cè)的限制角鋼限制在很小范圍內(nèi)。當(dāng)起升鋼絲繩產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，拆除限制角鋼及螺栓組件，讓拉板座隨著起升鋼絲繩一起發(fā)生扭轉(zhuǎn)，就可使防扭結(jié)構(gòu)也一起旋轉(zhuǎn)，釋放扭轉(zhuǎn)內(nèi)力，減少了起升鋼絲繩的磨損并保證了鋼絲繩的耐用性，延長(zhǎng)了鋼絲繩的使用壽命。

4 工程應(yīng)用

優(yōu)化設(shè)計(jì)后的可翻轉(zhuǎn)鋼絲繩防扭裝置在集團(tuán)公司研制的T2T800 雙平臂落地抱桿中首次使用（圖5），該抱桿已于2022 年3 月，應(yīng)用于南陽(yáng)—荊門—長(zhǎng)沙螺山長(zhǎng)江大跨越工程中的371m 輸電雙子塔吊裝，此工程中單基塔重達(dá)4 400t。

圖5 防扭裝置的工程應(yīng)用

此次工程順利完成組塔，驗(yàn)證了該防扭裝置的可行性，在工作過(guò)程中，大大降低了起升鋼絲繩防扭的概率，提升了起升鋼絲繩的使用壽命，保障現(xiàn)場(chǎng)施工安全，同時(shí)在收臂過(guò)程中，因?yàn)槭毡鄢叽绲臏p小，能夠順利通過(guò)鐵塔天窗，避免高空拆臂情況的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)鋼絲繩防扭裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)大大降低了起升鋼絲繩在作業(yè)高度高、時(shí)間久、吊重較大的施工情況下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)概率，同時(shí)使得鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)力得以釋放，減小了鋼絲繩的磨損，讓施工過(guò)程更加安全?？煞D(zhuǎn)式的設(shè)計(jì)也減小了抱桿收塔時(shí)的收口尺寸，降低抱桿拆臂風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也拓展了電力抱桿的適用范圍。此防扭裝置兼容性強(qiáng)，為后續(xù)在不同的雙平臂落地抱桿中應(yīng)用提供了參考。