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(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計研究,通過對電線桿固定裝置(卡盤)的設(shè)計,克服了電線桿固定使用后出現(xiàn)的折斷、傾倒現(xiàn)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(jìn)行固定,不需要現(xiàn)場進(jìn)行施工,安裝方便,施工時間短。
關(guān)鍵詞:電線桿 固定 設(shè)計 研究
中圖分類號:TJ751 文獻(xiàn)標(biāo)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(guān)重要的,不僅關(guān)系到電線桿自身的穩(wěn)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(guān)系到在架空電力線路的架設(shè)施工過程中的難易度。因為在架空電力線路的架設(shè)施工過程中,如果線路方向發(fā)生改變,或者架設(shè)至線路的末端,此時電線桿的受力就會不平衡,需要設(shè)置拉線,用于平衡電線桿承受的導(dǎo)線拉力和風(fēng)力。如果一些地方不宜設(shè)置拉線,如鬧市等,就應(yīng)架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)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(shè)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(nèi)切圓直徑大于電線桿根部直徑,然后根據(jù)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(jìn)行夯實固定,沒有設(shè)置固定件。這樣安裝的電線桿穩(wěn)定性差,在長期受到外力的作用下,容易發(fā)生傾斜,嚴(yán)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(xiàn)象,對附近的人和其他生命體構(gòu)成極大威脅,甚至釀成嚴(yán)重事故,對人們的生命和財產(chǎn)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(jìn)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(jié)構(gòu)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(yù)埋坑內(nèi)構(gòu)筑與預(yù)埋坑形狀相適應(yīng)的構(gòu)筑框,然后在構(gòu)筑框內(nèi)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(shù)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(yōu)點,但是現(xiàn)有的卡盤結(jié)構(gòu),由于其抗彎矩能力差,達(dá)到的效果欠佳。
2 電線桿固定裝置(卡盤)的設(shè)計
2.1 卡盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計
為了使電線桿底部固定牢固,提高自身穩(wěn)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(shè)施工過程中的難度,使其施工方便,占用空間下且美觀,設(shè)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(gòu)筑物和鋼筋結(jié)構(gòu),混凝土構(gòu)筑物的橫截面形狀近似于“凹”形,混凝土構(gòu)筑物的凹陷處形狀為圓弧狀,混凝土構(gòu)筑物中設(shè)有兩個螺栓孔,兩個螺栓孔對稱設(shè)置在凹陷處兩側(cè),兩個螺栓孔的凈距離為對應(yīng)的電線桿底端直徑,鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)置在混凝土構(gòu)筑物內(nèi),鋼筋結(jié)構(gòu)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(shè)有兩個箍筋一,凹陷處所在的鋼筋層上設(shè)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(shù)量為四層,(1-混凝土構(gòu)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(gòu)筑物凹陷處根據(jù)電線桿邊緣呈現(xiàn)的圓弧狀設(shè)計,并設(shè)有螺栓孔,在安裝過程中,此卡盤凹陷處抱住電線桿一側(cè),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(jìn)行固定,不需要現(xiàn)場進(jìn)行施工,安裝方便,施工時間短,再加上內(nèi)部獨特的鋼筋層結(jié)構(gòu)設(shè)計,不僅具有堅固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂的優(yōu)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(shè)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??傊?,具有安裝方便、施工時間短、抗彎、穩(wěn)定性能、抗裂及抗傾斜能力強的特點。
3 結(jié)語
對水泥電線桿材料特性的分析,對水泥電線桿本身結(jié)構(gòu)的分析,以及對目前的固定方式和在架空電力線路的架設(shè)施工過程中的難易度分析,經(jīng)過對水泥桿固定方式的研究,進(jìn)而對水泥桿固定裝置的優(yōu)化設(shè)計研究,設(shè)計出一種固定電線桿的卡盤,以其獨特的結(jié)構(gòu)對電線桿進(jìn)行固定,不僅具有堅固耐用、耐腐蝕、耐溫差、抗裂的優(yōu)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(shè)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。
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