一種防風拉闊地錨的研制

陳 榮，溫 煜，劉騰宇，楊建勇，梁金喜，馮 浩，何海兵

（廣東電網有限責任公司茂名供電局，廣東 茂名 525000）

配電架空線路防風拉線裝置主要作用保持電桿穩定性，是保護電力設備不受臺風災害影響的重要裝置。其安裝方法是與架空線路垂直，一端安裝在電桿末端、一端安裝在地下，成“人”字型左右布置，從而起到穩定電桿及免除兩側受臺風吹斷倒桿的事故出現。而目前配電架空線路防風拉線一端裝在地下的裝置分別由廠家預制的水泥地錨成品及熱鍍鋅的鐵制拉棒等構成。其中水泥地錨成品長度與寬度一般為 80 cm × 40 cm 規格、鐵制拉棒一般為長度250 cm，在安裝時鐵制拉棒須預留50～70 cm，則在安裝施工時須挖掘不小于 80 cm × 40 cm × 180 cm地錨坑以埋設地下部分的裝置。那么這種情況存在以下問題：（1）采用人力開挖則造成施工工作量大、施工耗時長，工作效率低下，地質堅硬的情況下甚至3人1天才能完成一組防風拉線地錨的挖掘；（2）采用鉤機開挖則常常損害農作物、損壞田地，對環境造成較大影響，而且牽涉到損害賠償，前期與群眾的協商溝通等均耗時較長，投入的人力物力均較大；（3）廠家預制的水泥地錨成品體型大、質量重，運輸困難、尤其是車輛無法到達的安裝地點搬運更難，甚至出現砸傷或者刮傷工作人員的情況。綜上所述，現有地錨安裝施工時均存在施工難度大、耗時長，對環境有破壞、投入的人力物力均較大，容易造成人員傷害等較多的缺點。為了解決以上存在的問題，本文研制了一種防風拉闊地錨的裝置。

1 設計原理

本文研制的防風拉闊地錨采用圓形鍍鋅鐵管形狀，通過使用鐵錘直接鎬擊入地下，然后通過拉力將鎬擊入地下部分的破壁鐵鉤拉闊撐開插入泥土中，從而起到地錨拉力、穩定電桿的作用，具有體積小、重量輕、安裝方便、不占用土地、不破壞環境，能有效解決傳統地錨存在的問題。該設計主要由3部分組成，分別是鉆地鐵管、拉力鐵桿、破壁鐵鉤，均采用熱鍍鋅鐵金屬。設計圖如圖1所示。

圖1 防風拉闊地錨設計圖

1.1 鉆地鐵管

鉆地鐵管使用管口直徑110 mm規格、長2.5 m鐵管的材料，其中在上端管口外沿周圍加焊接一圈鐵管，寬度為200 mm，為加強管口承受鐵錘鎬擊時的變形硬度。在管口內深度150 mm處焊接有一個管卡，管卡上配套有一個能上下活動、左右旋轉的、帶有190 mm內螺紋的螺母與鐵管內徑等大的上層承力鐵塊，為調整拉力鐵桿向上力使用。在鐵管下方離管口1.5 m位置開始分別切割橫向環形開口3 個，長 × 寬為 110 mm × 15 mm，每個環形開口間距離為200 mm、3個環形開口之間互為角度120°，為破壁鐵鉤裝入鉆地鐵管內連接拉力鐵桿使用。在鉆地鐵管下端設計成尖銳的圓錐鉆頭，高度40 mm，與管體焊接在一起，并在圓錐尖端及側面留有小孔，其目的是方便鉆入地下及排除管內的水。在管體與圓錐鉆頭焊接的平面內層加焊一個與管內徑一樣大的圓形下層承力鐵板，中間開有直徑195 mm的圓孔及周邊分別開有漏水口，目的是固定拉力鐵桿下端承力，保證拉力鐵桿有受力時下端不移位。

1.2 拉力鐵桿

拉力鐵桿使用19規格的熱鍍鋅圓鐵加工制成，長度2.0 m，套入到鉆地鐵管內與之配套使用。在拉力鐵桿的上端是一個圓形拉環，為與拉線金具連接使用。圓形拉環往下設計成螺絲形狀，螺絲長度1.0 m，拉力鐵桿整體能通過上層承力鐵塊螺母并能與之配套使用，通過彼此間的螺紋扭動上層承力鐵塊能將拉力鐵桿向上拉起可調。拉力鐵桿中端設計3個鐵鉤卡扣，根據3個破壁鐵鉤在管內的位置而定，其作用是當拉力鐵桿向上拉起時能卡緊并拉闊破壁鐵鉤，同時將破壁鐵鉤拉開插入泥土。拉力鐵桿下端通過下層承力鐵板，深度30 mm伸縮可調，起到拉力鐵桿下端承力作用。

1.3 破壁鐵鉤

破壁鐵鉤設計為半月片形狀，外露管外的半月形寬度100 mm、長度80 mm。通過環形開口套入到鉆地管內，管內長度約為115 mm、以破壁鐵鉤拉闊45°角后在管內剛好碰到管體內壁為宜，伸入管內的鐵鉤開有卡口，能有力牢牢卡住拉力鐵桿，不影響拉力鐵桿向上拉力時不與破壁鐵鉤甩扣，從而造成破壁鐵鉤無法拉闊、無法工作。

2 預期成效

2.1 整體配置

本裝置由管狀殼體、拉桿、拉鉤、擴張機構、螺母以及拉環組成 ，裝配完成后，焊接為整體。整體裝配效果圖2所示。主體結構采用了直徑110 mm、厚10 mm的鋼管，管口加厚5 mm，便于承受錘擊沖擊，管尾焊接60°的錐頭，采用Q235A材質，表面做鍍鋅處理，達到防銹要求；拉鉤伸出管體約30 mm，與主體軸心成45°角度，拉鉤受力面向上10°傾斜，以增大拉鉤的承受力度；拉桿為直徑24 mm的圓鋼，頭部切割有螺紋，與螺母進行配合，鎖緊螺母時，可將拉桿向上提升；拉桿上可以安裝拉環，方便與拉線連接。

圖2 防風拉闊地錨裝配效果圖

2.2 拉鉤擴張操作方法

先將拉環卸下，用套筒扳手順時針驅動螺母，拉鉤通過鉸鏈與拉桿連接，拉桿因有防轉槽卡在柱體上，不會跟隨驅動螺母旋轉，從而實現直線向上運動，帶動鉸鏈外轉，鉸鏈推動拉鉤向外擴張；當鉸鏈達到極限位置，與防反轉塊相撞，螺母不能再驅動，阻止鉸鏈繼續運動，防止鉸鏈運動過限，使得拉鉤被拉回；反方向旋轉螺母，即可將拉鉤退回原位。

2.3 預期使用效果

本文設計的防風拉闊地錨已獲得國家發明專利授權[5]，具有相當的可行性。實物正在制作中，預期效果是通過鉆地鐵管入到地下，然后通過拉力鐵桿向上的拉力將破壁鐵鉤拉闊，從而使到破壁鐵鉤插入到泥土中起到受力作用，保護電桿的穩定性。在使用過程中，不占用土地，無須人工挖地錨坑，原需3人1天的工作由2人1 h可完成，省時省力，無論在人力還是物力上均大大有了節省。此外，由于質量較輕，體積較小，無論是在安裝使用、材料運輸等均較為便利，減少了在搬運安裝時易發生砸傷工作人員的風險。

圖3 防風拉闊地錨結構圖

3 結束語

本文所研制的防風拉闊地錨特點是通過套筒扳手，驅動六角螺母后，拉桿可以做直線運動，從而帶動鉸鏈運動；利用鉸鏈機構，驅動拉鉤向外擴張或向內退回，并設置有極限位置防止運動超出極限位置；拉桿與拉桿通過鉸鏈連接，可以防止拉鉤脫出，拉鉤伸出后，與水平面呈向上30°，能有效增強抓地力。

本裝置具備結構簡單、安裝方便、易于調節的優點，預計在實際使用中能比傳統地錨大幅減少工作量，有效提升工作效率，同時為作業人員在一定成程度上規避風險。