固定電線桿用的卡盤的設計研究

謝錦　金江偉　陳瑩　任立群　葉劍明

摘 要：對于目前電線桿固定使用后存在的問題和不足，該文對電線桿固定方式進行了優化設計研究，通過對電線桿固定裝置（卡盤）的設計，克服了電線桿固定使用后出現的折斷、傾倒現象，同時，新型電線桿固定裝置在安裝過程中裝配連接U形螺絲，完全緊貼電線桿進行固定，不需要現場進行施工，安裝方便，施工時間短。

關鍵詞：電線桿 固定 設計 研究

中圖分類號：TJ751 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（a）0066-01

電線桿的固定牢固度是至關重要的，不僅關系到電線桿自身的穩定性能，在長期受到外力作用下的抗傾斜、耐腐蝕、耐溫差以及抗裂能力，而且關系到在架空電力線路的架設施工過程中的難易度。因為在架空電力線路的架設施工過程中，如果線路方向發生改變，或者架設至線路的末端，此時電線桿的受力就會不平衡，需要設置拉線，用于平衡電線桿承受的導線拉力和風力。如果一些地方不宜設置拉線，如鬧市等，就應架設鋼結構桿塔（鋼管塔），拉線占地面積大，影響美觀，更重要的是有可能對行人和車輛造成傷害，存在很大的安全隱患；鋼管塔不存在占地面積大和安全問題，但是造價過高，一根鋼管塔的價格往往是幾根普通電線杠的價格。故需要在對目前的電線桿固定的時候設置一個電線桿底部的加固裝置，解決目前存在的問題與不足。

1 電線桿以目前方式固定使用后的危害

目前無論是水泥電線桿或其他材料制成的電線桿，基本都是由上到下呈圓錐臺形的，通常其地面的安裝方式都是先在安裝部位挖一基坑，基坑的最小內切圓直徑大于電線桿根部直徑，然后根據實際情況選擇合適的立桿方法，將電線桿直立基坑中，然后將片石、土壤回填到基坑中進行夯實固定，沒有設置固定件。這樣安裝的電線桿穩定性差，在長期受到外力的作用下，容易發生傾斜，嚴重時甚至引起電線桿折斷、傾倒，使電線崩斷，造成供電中斷和電纜觸地現象，對附近的人和其他生命體構成極大威脅，甚至釀成嚴重事故，對人們的生命和財產造成不可挽回的損失。而目前采用的電線桿固定裝置及方法，有些只對電線桿的中空部分進行了加強，其抗折斷能力有一定提高，但其抗傾倒能力無明顯改觀；有些雖然對電線桿起到了一定的加固作用，但由于受結構限制，其支撐面積小，抗傾倒、折斷能力效果不明顯；還有些在預埋坑內構筑與預埋坑形狀相適應的構筑框，然后在構筑框內澆筑混凝土與電線桿根部連為一體來作為其固定裝置，但是存在安裝繁瑣、施工時間長的缺點，所以就需要除此之外目前多數采用卡盤作為固定裝置，具有堅固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂等優點，但是現有的卡盤結構，由于其抗彎矩能力差，達到的效果欠佳。

2 電線桿固定裝置（卡盤）的設計

2.1 卡盤的結構設計

為了使電線桿底部固定牢固，提高自身穩定性能，抗傾斜，耐腐蝕、耐溫差、抗裂等性能，同時減小在架空電力線路的架設施工過程中的難度，使其施工方便，占用空間下且美觀，設計了一種固定電線桿的卡盤。

如圖1所示，此固定電線桿的卡盤，包括混凝土構筑物和鋼筋結構，混凝土構筑物的橫截面形狀近似于“凹”形，混凝土構筑物的凹陷處形狀為圓弧狀，混凝土構筑物中設有兩個螺栓孔，兩個螺栓孔對稱設置在凹陷處兩側，兩個螺栓孔的凈距離為對應的電線桿底端直徑，鋼筋結構設置在混凝土構筑物內，鋼筋結構包括至少三層鋼筋層，每層鋼筋層均包括主鋼筋一和主鋼筋二，主鋼筋一為直線形，主鋼筋二在凹陷處呈彎折狀，鋼筋層的兩端均設有兩個箍筋一，凹陷處所在的鋼筋層上設有兩個箍筋二，箍筋一和箍筋二的直徑均為6mm，主鋼筋一和主鋼筋二的直徑均為8mm，鋼筋層數量為四層，（1-混凝土構筑物，2-主鋼筋一，3-螺栓孔，4-箍筋二，5-凹陷處，6-主鋼筋二，7-箍筋一）。

2.2 卡盤的使用及效果

混凝土構筑物凹陷處根據電線桿邊緣呈現的圓弧狀設計，并設有螺栓孔，在安裝過程中，此卡盤凹陷處抱住電線桿一側，然后將U形螺絲插入螺栓孔中裝配連接，使其卡盤凹陷處完全緊貼電線桿進行固定，不需要現場進行施工，安裝方便，施工時間短，再加上內部獨特的鋼筋層結構設計，不僅具有堅固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂的優點，且具有長時間抗傾斜抗彎性能，降低電力工作者在架空電力線路的架設施工過程中的難度，使其具有占用空間小，安全性能高，成本低的特點。總之，具有安裝方便、施工時間短、抗彎、穩定性能、抗裂及抗傾斜能力強的特點。

3 結語

對水泥電線桿材料特性的分析，對水泥電線桿本身結構的分析，以及對目前的固定方式和在架空電力線路的架設施工過程中的難易度分析，經過對水泥桿固定方式的研究，進而對水泥桿固定裝置的優化設計研究，設計出一種固定電線桿的卡盤，以其獨特的結構對電線桿進行固定，不僅具有堅固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂的優點，且具有長時間抗傾斜抗彎性能，降低電力工作者在架空電力線路的架設施工過程中的難度，使其具有占用空間小，安全性能高，成本低的特點。相信未來在水泥電線桿固定方面還會有更大的突破。

參考文獻

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