對(duì)整體倒塔技術(shù)的探討

陽建

前言

在送電線路工程中，有一項(xiàng)特殊的施工，就是進(jìn)行線路維護(hù)搶修，特別是出現(xiàn)險(xiǎn)情的時(shí)候，拆除舊塔更換新塔就成了一項(xiàng)重要的施工任務(wù)。一般情況下，拆塔是需要較長(zhǎng)的周期的，但在搶修情況下，正常拆塔周期太長(zhǎng)，不能滿足工期要求，這時(shí)，我們就要采用整體倒塔技術(shù)，以縮短停電時(shí)間，不過，整體倒塔是一種破壞性的拆塔，倒塔后，塔材變形較為嚴(yán)重，一般需要輔以氣割，才能完成拆卸工作。

1本技術(shù)的適用范圍

適用于搶修等工期特別短的項(xiàng)目，且不需要回收利用舊塔。

2工藝流程

3主要施工準(zhǔn)備

3.1牽引場(chǎng)地的布置

牽引場(chǎng)地一般位于倒塔方向的中心線上，距離鐵塔滿足塔全高的1.5倍以上，牽引場(chǎng)主要布置倒板和牽引設(shè)備，一般采用5噸級(jí)的機(jī)動(dòng)絞磨，如圖3.1。

圖3.1牽引場(chǎng)地布置示意圖

3.2切割設(shè)備的準(zhǔn)備

整體倒塔布置好場(chǎng)地以后，需要將塔腿割斷，才能完成倒塔。我們一般采用乙炔割槍作切割設(shè)備。乙炔割槍無需動(dòng)力設(shè)備，適合野外作業(yè)，成本也不高。

切割用的氧氣瓶、乙炔瓶應(yīng)避免放置在倒塔方向，且距塔應(yīng)有5米以上。

3.3牽引鋼繩的選擇布置

牽引鋼繩選用普通鋼絲繩即可。其規(guī)格應(yīng)依據(jù)所需牽引力而定。因機(jī)動(dòng)絞磨只有5噸牽引力，如遇重型塔超過5噸牽引力時(shí)，必須采用滑車組來降低磨上受力，若牽引力在5噸以下時(shí)可直接用機(jī)磨牽引。

倒塔著力點(diǎn)的選擇：理論上位于鐵塔重心以上即可，一般可考慮綁在鐵塔重心以上部位的1/2處，捆綁應(yīng)使用長(zhǎng)短合適的鋼絲套，捆綁在鐵塔面向倒塔方向的兩根主材節(jié)點(diǎn)上。 如圖3.2。

圖3.2著力點(diǎn)捆綁示意圖

直接牽引時(shí)鋼繩布置方式：

如圖3.3。

圖3.3直接牽引鋼繩布置示意圖

采用滑車組時(shí)的牽引鋼繩布置方式：

如圖3.4。

圖3.4采用滑車組鋼繩布置示意圖

4施工技術(shù)操作要點(diǎn)：

4.1倒塔方向的確定：

一般情況下，考慮順線路倒塔較好，因?yàn)轫樉€路倒塔后，塔頭離地較低，便于拆卸；如果選擇橫線路倒塔，由于橫擔(dān)著地，塔頭距地面較高，不利于拆卸。但在以下幾種特殊情況下，必須綜合考慮倒塔方向：位于山坡上的鐵塔應(yīng)考慮向上山坡方向倒塔，避免因高差增大牽引力下壓力，從而導(dǎo)致牽引力增大；且從安全的角度考慮，也應(yīng)采用向上山坡方向倒塔；當(dāng)順線路倒塔對(duì)下一步工序造成影響時(shí)，如緊線等，可以考慮向橫線路方向倒塔。

4.2鐵塔重心高度的確定：

由于鐵塔各段的自重荷載是不均勻的，重心高度計(jì)算非常復(fù)雜，我們按其分段重量進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算，可以滿足施工要求。如下式：

其中，G1、G2、Gn為各段塔材重量；

H1、H2、Hn為相應(yīng)各段塔材的幾何重心高度；

∑G為鐵塔總重。

4.3牽引力計(jì)算：

設(shè)塔總重為G，重心高度為L(zhǎng)z，根開為a，牽引場(chǎng)高差為△H，距離為L(zhǎng)，著力點(diǎn)高度為L(zhǎng)b，鐵塔受牽后傾斜角增量為θ，主材坡度為θT，如圖4.1。

圖4.1整體倒塔參數(shù)示意圖

作受力分析如下：

設(shè)B、C腿為支撐點(diǎn)，當(dāng)鐵塔受牽引后傾斜一定角度后，其受力情況如圖4.2。

圖4.2鐵塔受力分析圖

設(shè)牽引繩對(duì)地夾角為θq，有下式：

設(shè)支點(diǎn)B、C至牽引繩的距離為L(zhǎng)′，有下式：

L′= LbCosθq/ CosθT

重心距支點(diǎn)B、C的距離：

如圖4.3，設(shè)重心至支點(diǎn)B、C的連線的初始水平夾角為α，水平距離為L(zhǎng)平，則有下式：

α=tg-1（2Lz/a）

L平= ·Cos(α+θ)

設(shè)牽引繩受力為F，有下式：

F=G ·L平/ L′= G··Cos(α+θ)/ LbCosθq/ CosθT

上式即為計(jì)算各種狀態(tài)下倒塔牽引力的公式，將所有參數(shù)代入即可求得。

根據(jù)上式，我們可以求得牽引失效的臨界角度。

θ臨=90°-α

4.4塔腿切割順序：

切割塔腿前，必須保證一切機(jī)械設(shè)備布置好，牽引鋼繩受力繃緊。切割時(shí)，先將塔腿輔材割斷，再割主材。切割主材應(yīng)先從倒塔一側(cè)開始，不能完全割斷，需留2—3cm不割，然后切割另一側(cè)的兩根主材，必須完全割斷，且保證熔渣未將割口粘連。

5安全注意事項(xiàng)：

5.1高空作業(yè)必須正確佩戴安全用具，包括安全帽、安全帶等，安全帶不得低掛高用。

5.2作業(yè)前要認(rèn)真檢查所有設(shè)備和工器具是否完好，檢查捆綁點(diǎn)是否捆綁牢固。

5.3作業(yè)時(shí)倒塔范圍內(nèi)不得有人停留，鋼絲繩的線彎內(nèi)不得站人。

5.4鐵塔推倒后，要制定好后續(xù)拆塔作業(yè)方案，防止鐵塔解體傷人。

5.5后續(xù)工作拆除鐵塔時(shí)，要注意防止受力的塔材反彈傷人。

5.6采用氣割進(jìn)行拆塔處理時(shí)，要遵守用火規(guī)定和火焊的要求。

5.7被拆除的鐵塔放倒后，后續(xù)工作應(yīng)遵守從上到下的拆除順序，要逐一拆除鐵塔，嚴(yán)禁成片拆解。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。