业务研究
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自立式铁塔整体倒塔技术探讨
2023-11-03 文章来源:成蜀电力集团运检事业部 浏览次数:210

前言:在高压输电线路技改、大修、抢修、迁改等工作中,经常会遇到拆除旧塔更换新塔的施工任务。一般情况下,分解拆除铁塔需要较长的周期,但已经运行的线路一般停电时间都较短,正常拆塔周期太长,不能满足工期要求。这时我们就要采用整体倒塔技术,以缩短停电时间。但整体倒塔是一种破坏性的拆塔。倒塔后塔材变形较为严重,一般需要辅以气割,才能完成拆卸工作。

施工流程:确定倒塔方向→ 测算牵引力→ 工器具准备→ 牵引系统布置→ 塔腿切割→ 牵引倒塔→ 分解拆卸。

确定倒塔方向:一般情况下,应按顺线路方向倒塔,塔头离地较低,便于拆卸;如果选择横线路倒塔,由于横担着地,塔头距地面较高,不利于拆卸。位于山坡上的铁塔应考虑向上山坡方向倒塔,避免因高差增大导致下压力牵引力增大,且避免向下山坡方向倒塔后,铁塔失控向山下滑动。

测算牵引力:根据铁塔重量和结构确定重心高度,查明铁塔根开;根据现场实际地形选择牵引转向场位置,转向场位置应位于铁塔倾倒方向的中心线上且距离塔位中心大于塔全高的1.5倍;确定塔上V型套的绑扎高度;利用杠杆原理计算牵引力。

工器具准备:整体倒塔选择好场地以后,需要将塔腿割断,才能完成倒塔。一般采用乙炔割枪作切割设备。乙炔割枪无需动力设备,适合野外作业,成本也不高。切割用的氧气瓶、乙炔瓶应避免放置在倒塔方向,且距塔应有 5 米以上。牵引钢绳选用普通钢丝绳,其规格主要分为:磨绳及临时拉线采用ø15.5的钢丝绳,V型套采用ø21.5的钢丝绳。机动绞磨采用 5 t牵引力的机动绞磨,如遇重型塔超过 5 t牵引力时,必须采用滑车组来降低机动绞磨上的牵引力,若牵引力在 5 t以下时可直接用机动绞磨牵引。滑车组滑车宜采用多个8t单轮滑车组合使用,转向地锚和机动绞磨地锚宜采用8t钢地锚,临时拉线地锚宜采用5t钢地锚

牵引系统布置:经计算,当牵引力小于3t时,塔上可采用ø21.5单V型套,V型套宜布置在平口以上至塔顶约1/2处主材节点位置,磨绳采用ø15.5单根磨绳,用5t机动绞磨直接牵引。

当牵引力大于3t时,塔上宜采用2根ø21.5 V型套,第一根V型套宜布置在塔顶,第二根V型套宜布置在平口以上至塔顶约1/2处主材节点位置,且在V型套上加挂一个8t单轮滑车,转向场并各加挂一个8t单轮滑车,采用ø15.5磨绳通过滑车组,用5t机动绞磨进行牵引,机动绞磨采用5t地锚。

牵引系统布置完成后,在原塔侧面布置2根ø15.5的临时接线,临时拉线向倒塔方向偏10°左右,对地夹角小于45°,临时拉线宜采用5t地锚,收紧两根临时拉线,以控制铁塔的倾倒方向。


塔腿切割:切割塔腿前,必须保证一切机械设备布置好,牵引钢丝绳和两根临时拉线均受力绷紧,非工作人员已经全部撤离到安全区域。

切割方法一:用氧割方式进行切割,先将塔腿辅材割断,再割主材。切割主材应先从倒塔一侧开始,不能完全割断,需留1/4-1/2断面不割,然后切割另一侧的两根主材,必须完全割断,且保证熔渣未将割口粘连。此切割方法破坏了塔腿受力结构,在倒塔过程中,塔腿容易失稳,倒塔方向可能发生较大变化。此方法仅适用于倒塔范围内无危险障碍的情况。

切割方法二:用氧割方式切割地脚螺栓,首先切割牵引方向的地脚螺栓,然后再切割反方向侧的地脚螺栓。

牵引倒塔:塔腿切割作业完成后,人员即时撤离到安全地带,并将热切割设备搬到安全的区域内。在启动牵引系统前,现场工作负责人再对铁塔倒塔范围内地面进行检查,待所有人员撤离到安全区域后,方可下令启动牵引系统。启动牵引系统后,机动绞磨使用慢速档进行牵引,缓慢收紧磨绳,匀速牵引,使铁塔慢慢向牵引侧倾斜。当牵引力超过临界值,铁塔将加快倒塔速度,直至全部倒下,停止牵引系统。铁塔倾倒后,拆除牵引系统和工器具,并认真检查,对于受伤的工器具单独标识,避免下次作业时再次使用。

分解拆卸:铁塔推倒后,要制定好后续拆塔作业方案,防止铁塔解体伤人。后续工作拆除铁塔时,要注意防止受力的塔材反弹伤人。 采用气割进行拆塔处理时,要遵守用火规定和火焊的安全技术要求。被拆除的铁塔放倒后,切割工再进行分段、分块切割。在切割大件部分时,应采取临时固定措施或锚固措施,后续工作应遵守从上到下的拆除顺序,要逐一拆除铁塔,不应成片拆解。

安全注意事项:高空作业必须正确佩戴安全用具,包括安全帽、安全带等,安全带不得低挂高用。作业前要认真检查所有设备和工器具是否完好,检查捆绑点是否捆绑牢固。作业时倒塔范围内不得有人停留,钢丝绳的线弯内不得站人。

体会:1)切割塔腿斜材和主材的方法的利弊:一般自立式铁塔塔腿为塔脚板型式,有混凝土保护帽。为了施工简便,在切割塔腿时,一般在保护帽上部切割主材和斜材,此方法破坏了塔腿结构,倾倒侧塔腿受力大大降低,在倾倒过程中容易提前失稳,造成倾倒方向发生变化。作为倾倒支点的两个塔腿,结构万不可破坏,必须拆除保护帽后切割地脚螺栓。

2)当塔腿为插入角钢时,应沿基础顶面切割铁塔主材。在铁塔主材切除过程中,应先切割倾倒内侧两个腿的主材,每个腿倾倒平面内的主材留一半以上不切割,作为倾倒时的绕点。保留作为绕点的主材宽度必须大于1/4小于1/2主材断面,方可有效控制铁塔在整体倾倒过程中绕点提前失效造成方向失控。当切割倾倒反向两根主材时,为保证能有效全部切断主材,当单根主材切割超过一半时,在已割断的缝隙内塞入钢板,防止在切割至主材最后1-2cm时,因主材受热软化,在重力的作用下自然下沉,导致不能完全割断主材,影响正常拉倒。

3)当利用高低腿作为绕点时,铁塔在倾倒过程中,倾倒方向随高低绕点绕行,倾倒方向略有变化,应重视。

4)在整体倾倒重型塔的实际操作过程中,部分方案采用两台机动绞磨各自独立成一套牵引系统同时作业的方法,此方法极易发生两台机动绞磨受力不均,无法正常拉倒铁塔而发生事故。经多次实践总结,在整体拆除重型塔的过程中,宜在塔上挂设2-3组V型套,在转向场地面设置2-3个地锚,磨绳通过滑车组后再引到机动绞磨进行牵引。此方法既可避免塔上单一挂点造成V型套断裂或塔头部分变形,又可有效解决牵引力不一致的问题。

以上观点经多个工程实践总结而来,部分参数视具体情况需进一步分析论证,确保在后续工程实施中安全高效完成。