陶德彪，林 天，蔡建華，陳寧虎

（中通維易科技服務有限公司，江蘇 南京 210003）

1 前言

在目前的通信架空線路工程中，拉線地錨產品件是一種常見的線路配件，作為一種金屬制品，其優(yōu)秀的性能在通信線路中對通信電桿起著重要支撐作用。已經發(fā)生過因為拉線地錨拉力不達標而導致失去對通信電桿的支撐，電桿倒塌造成了人員傷亡的事故。雖然標準YD/T 206.18—1997《架空通信線路鐵件拉線地錨》（下文簡稱標準206.18）中提出了對不同型號地錨的拉力性能要求，但是因為YD/T 206 系列標準均為1997 年制定，全系標準已經很長時間沒有更新，其中的一些具體的試驗要求以及參數(shù)并沒有很明確地指出，且要求的力值也不是很高，因此，探討墊片形狀對通信用拉線地錨拉力性能影響是很有必要的。

2 理論分析與試驗設計

根據(jù)標準206.18中的表述，要求拉線地錨應在承受規(guī)定拉力值試驗的前提下不應有損壞。以常見的Φ16 mm×1 800 mm 的規(guī)格為例，標準206.18要求其應配有Φ16 mm的螺母，如圖1所示，圖中給出了架空通信線路中拉線地錨的使用場景。圖1a是架空線路示意圖，可以看到拉線地錨起著通過連接鋼絞線來支撐通信電桿的作用；圖1b 則給出了具體的拉線地錨在土中的埋置位置示意圖。通過端部的墊片、螺母及水泥拉線盤，從而有效地將拉線地錨固定在了土地下特定距離處；另一端則通過拉線襯環(huán)與鋼絞線連接，鋼絞線纏繞在通信電桿上，從而對通信線路起到支撐作用。

圖1 拉線地錨在通信線路中的應用場景

對于Φ16 mm×1 800 mm 的拉線地錨而言，206.18標準要求拉線地錨在承受37 kN的拉力試驗后不損壞。而根據(jù)標準要求，拉線地錨的材質一般為GB/T 700—2006《碳素結構鋼》中的Q235 鋼，Q235鋼的抗拉強度為370～500 MPa。根據(jù)推算，Φ 16 mm 圓鋼的拉線地錨本身能夠承受的拉力值在74～100 kN，因此，206.18 標準中要求的拉力試驗值低于本身材質所能承受拉力值。根據(jù)檢測經歷，拉力試驗中拉線地錨的損壞主要集中在端部的螺紋、墊片與螺母一側。

2.1 墊片形狀不同的拉力性能理論分析

目前使用的墊片主要有標準要求的方形墊片和廠家自行生產的圓形墊片。標準中要求墊片尺寸為邊長80 mm，厚5 mm，中部孔徑18 mm。一般圓形墊片尺寸為直徑80 mm，厚5 mm，中部孔徑18 mm，其余水泥拉線盤中部孔徑為20 mm，但有部分不達標的墊片厚度只有3 mm。

圖2 給出了墊片在使用過程中的位置。對墊片進行力學分析，假設整體處于靜止狀態(tài)，且均勻受力，水泥拉線盤與大地為一個整體，墊片受到水泥拉線盤對墊片的向下的作用力F1與螺母對墊片的向上的作用力F2，F(xiàn)1=F2。方形墊片的面積為S1=3 600 mm2，圓形墊片的面積為S2=5 024 mm2，分散到墊片單位面積上的均布壓強為P=F/S。由于S1＜S2，因此P1＞P2，可見當方形墊片的邊長和圓形墊片的直徑相等時，方形墊片受到的均布壓強要大于圓形墊片受到的均布壓強，即圓形墊片能夠承受更大的均布壓強。

圖2 墊片在使用中的位置

圓形墊片的面積為3 600 mm2時，圓形墊片的直徑近似為67.7 mm，圓形墊片和標準中要求的方形墊片受到的均布壓強是相同的，可見形狀并不是影響拉線地錨拉力性能的因素，而墊片的面積才是影響拉線地錨拉力性能的因素?？紤]到墊片厚薄的因素，假設受力均勻分布在單位體積上，厚墊片的抗壓能力顯然要強于薄墊片。

2.2 墊片形狀不同的拉力性能試驗

著重分析拉線地錨墊片端的受力情況。選擇Φ16 mm×500 mm 的拉線地錨40 副，分成4 組，分別配上Φ80 mm 圓形墊片、Φ40 mm 圓形墊片、80 mm×80 mm 方形墊片、40 mm×40 mm 方形墊片。試驗時兩個螺母均處于墊片的外側。拉力機采用CMT 5205 型微機控制電子萬能試驗機，設備最大力值量程為200 kN，經校準合格并在有效期內。

2.3 試驗結果與分析

對配有不同墊片的拉線地錨進行了拉力測試。測試結果如表1所示，不合格中組數(shù)的墊片情況說明均為墊片的凹陷程度。

表1 拉線地錨37 kN拉力試驗下的結果匯總

從表1 可以看到，在標準206.18 要求的37 kN測試拉力下，A組、B組、D組和F組的測試結果均合格，只有C 組與E 組出現(xiàn)了測試結果不合格情況，且出現(xiàn)不合格的原因是地錨螺紋端螺母與螺紋之間產生了滑脫現(xiàn)象，螺紋部位被磨平了，直接導致螺母與螺紋之間的緊固力大大降低，從而產生了不合格，而與墊片本身并無關聯(lián)。

從表1可知，B、C、E、F組試驗后均出現(xiàn)了凹陷的現(xiàn)象，這是因為在測試以及實際應用中，水泥拉線盤中間的孔洞為20 mm，而拉線地錨的直徑為16 mm，墊片中間的圓孔的直徑則為18 mm，因此在螺母側的壓力下，墊片會發(fā)生凹陷的現(xiàn)象。對比發(fā)現(xiàn)，A組和D組墊片測試結束后均未發(fā)生變形，B組和E組墊片出現(xiàn)了輕微的向內凹陷的現(xiàn)象，而厚度只有3 mm 的C 組和F 組墊片出現(xiàn)了明顯的凹陷現(xiàn)象，可見墊片的厚度對于拉線地錨的拉力試驗有影響，厚度大的墊片能夠抵抗更大的外力作用。

對比A、B、D、E 組可知，墊片的形狀對于拉線地錨拉力性能的影響很小，而墊片面積的大小則對墊片試驗后能否保持原樣起到一定的作用，間接表明墊片的面積大小對拉線地錨的拉力性能起到一定的作用。

因標準206.18中要求力值的符合率較高，故本次試驗額外設置了60 kN 的拉力測試，試驗結果見表2。除特殊標注外，其余墊片的厚度均滿足標準要求的5 mm，且不合格中組數(shù)的說明均為墊片的凹陷程度。

從表2可以看出，不合格的組數(shù)明顯增加了很多，其中A1 的不合格組數(shù)和D1 組的不合格數(shù)相同，達到了5組，且不合格原因均為螺母滑脫，墊片斷裂現(xiàn)象均未出現(xiàn)，只有墊片向內出現(xiàn)了凹陷的現(xiàn)象。其余不合格組中，螺母滑脫即螺紋被磨平是主要原因，可見螺母與螺紋之間的配合及螺紋的質量好壞直接關系到了拉線地錨的拉力性能。

對比A1與B1、D1和E1可知，墊片的形狀并不是影響地錨拉力性能的因素，墊片面積的大小是影響拉線地錨拉力性能的一個因素。對比A1與C1、D1和F1可知，墊片的厚度也是影響拉線地錨拉力性能的一個因素。

表2 拉線地錨60 kN拉力試驗下的結果匯總

綜上，影響拉線地錨的拉力性能的因素有墊片的大小、墊片的厚度、螺母與螺紋端的配合即螺紋的質量，而墊片的形狀并不是影響拉線地錨的拉力性能的因素。

4 結語

墊片形狀不是影響拉線地錨的拉力性能的因素；螺母與螺紋的配合情況即螺紋的質量是影響拉線地錨的拉力性能的重要因素；墊片的面積、厚度間接影響了拉線地錨的拉力性能。

《山東冶金》第43卷卷終