張亞鵬 徐冬 李燕雷 馬鳳臣 付寶良 王繼權(quán)

摘 要：研發(fā)出一種電塔施工用的傾斜式施工升降機(jī)附墻附著技術(shù)，可以快速解決傾斜曲面附著定位難題，還能方便調(diào)整導(dǎo)軌架垂直度，同時(shí)提高導(dǎo)軌架整體穩(wěn)定性能。

關(guān)鍵詞：電塔；傾斜式施工升降機(jī)；附墻

中圖分類號(hào)：TU61 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2022）10-0001-03

1 背景技術(shù)

施工升降機(jī)導(dǎo)軌架由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拼接而成，是施工升降機(jī)的運(yùn)行軌道，通常由長(zhǎng)度為1 508 mm的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過(guò)M24高強(qiáng)度螺栓連接組成，螺栓擰緊力不小于700 N·m。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)由鋼管、角鋼、鋼管等焊接而成，其上裝有齒條，齒條通過(guò)3個(gè)內(nèi)六角螺釘緊固，齒條可拆換，方便維修時(shí)更換齒條。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)表面可做噴漆處理或熱鍍鋅處理，具有較高的防腐性能。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)四根主弦桿下端焊有錐套，齒條下端設(shè)有定位銷，以便標(biāo)準(zhǔn)節(jié)安裝時(shí)準(zhǔn)確定位。另外導(dǎo)軌架的頂部和底部裝有行程限位碰塊，其與吊籠上的上下限位開(kāi)關(guān)相碰時(shí)，會(huì)使吊籠自動(dòng)停車，一旦吊籠上極限限位開(kāi)關(guān)碰觸上下極限限位碰塊，三相極限開(kāi)關(guān)就會(huì)切斷總電源使吊籠停車[1]。

附著裝置是導(dǎo)軌架與建筑物之間的聯(lián)接部件，附墻架的一端與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的框架角鋼用U或V型螺栓或六角螺栓相連接；另一端與嵌入構(gòu)筑物內(nèi)的預(yù)埋件或其他連接件用螺栓連接，用以保持施工升降機(jī)導(dǎo)軌架及整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。另外，附著裝置也為電纜導(dǎo)架提供了安裝位置。附墻架長(zhǎng)度可在一定范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)節(jié)，安裝時(shí)附墻架的仰、俯角度≤8°。導(dǎo)軌架通過(guò)附墻架與構(gòu)筑物固定，附墻是施工升降機(jī)的重要組成部件，主要由聯(lián)接座、支撐管、聯(lián)接桿、大支架、小支架和連桿等組成（見(jiàn)圖1），用來(lái)連接施工升降機(jī)的導(dǎo)軌架和建筑物，從而保證導(dǎo)軌架的穩(wěn)定性。導(dǎo)軌架穩(wěn)定性是施工升降機(jī)吊籠上下運(yùn)行平順的重要影響因素之一。

這種片式附墻結(jié)構(gòu)的附著點(diǎn)基本固定，尤其是兩支撐管2-1之間的開(kāi)檔尺寸B，其導(dǎo)軌架中心到附著點(diǎn)處的尺寸L也是固定不變或呈單向維度有限范圍內(nèi)變化，適用于垂直式導(dǎo)軌架或傾斜式導(dǎo)軌架但其附著面是平面的施工環(huán)境[2]。對(duì)于附著構(gòu)筑物平面不斷變化的工況是不適用的，因其調(diào)整的范圍有限，不利于變截面附著。

在輸電線路的電塔施工環(huán)境中，其導(dǎo)軌架附著的電塔主管是傾斜的圓柱曲面，并且整個(gè)主管的橫截面呈下粗上細(xì)的變化，意味著每道附墻附著點(diǎn)開(kāi)檔尺寸B發(fā)生了變化。同時(shí)由于電塔主管的主軸是傾斜的，加上附墻附著面為曲面，對(duì)附著點(diǎn)位置的精準(zhǔn)度要求很高。顯然，片式結(jié)構(gòu)的附墻已經(jīng)不能滿足使用需求。

若針對(duì)每道附墻的實(shí)際安裝工況進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，則需要采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，每道附著可能都不一樣，將會(huì)造成設(shè)計(jì)、制造上人力、物力資源浪費(fèi)，也不便管理。

除此外，施工升降機(jī)還面臨一種窘狀，即在有限元優(yōu)化分析下，在滿足強(qiáng)度和剛度性能要求上，主體鋼結(jié)構(gòu)尤其是導(dǎo)軌架結(jié)構(gòu)為達(dá)到精簡(jiǎn)目標(biāo)，其橫截面呈小型化趨勢(shì)發(fā)展[3]。但因?yàn)榭臻g需求，吊籠尺寸仍保持不變，因此吊籠相對(duì)導(dǎo)軌架的尺寸比值增大。在運(yùn)行過(guò)程中，相比大截面導(dǎo)軌架的施工升降機(jī)，小截面的施工升降機(jī)的吊籠對(duì)導(dǎo)軌架的扭動(dòng)幅度會(huì)大一些，從而降低了乘坐時(shí)的舒適感。因此在使用過(guò)程中對(duì)導(dǎo)軌架的穩(wěn)定性有了更高的要求。

公司曾在2018年5月研發(fā)了一種具有上、中、下3層空間結(jié)構(gòu)且拆卸輕便，可萬(wàn)向調(diào)節(jié)式的M型附墻裝置（專利編號(hào)為ZL 2018 2 0784665.X），該附墻結(jié)構(gòu)由4根兩端可調(diào)的撐桿組成，每根撐桿兩頭分別設(shè)置了正反牙螺絲，撐桿中間設(shè)置有方便安裝的工藝孔，工藝孔處的鋼管表面還增加貼板進(jìn)行了強(qiáng)度加強(qiáng)，方便撐桿在安裝時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)，安裝拆卸方便，同時(shí)由于該附墻與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)方框通過(guò)連桿連接，而連桿與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)方框通過(guò)螺絲固定，此種結(jié)構(gòu)的附墻對(duì)導(dǎo)軌架垂直度的調(diào)整是極為便利的，現(xiàn)場(chǎng)的使用也證明，該附墻結(jié)構(gòu)對(duì)于導(dǎo)軌架垂直度的調(diào)整是不可或缺的。

該附墻結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)前后上下左右三維空間無(wú)極調(diào)整，便于導(dǎo)軌架垂直度調(diào)整，解決了曲面的附墻附著難題。M型附墻裝置見(jiàn)圖2 。

該結(jié)構(gòu)主要原理：連接耳板1-2，連接座2-2，可調(diào)撐桿3-2，連桿4-2，連接耳板1-2與連接座2-2之間、連接座2-2與可調(diào)撐桿3-2之間、連接座2-2與連桿4-2之間均采用銷軸鉸接。

但是由于附墻兩根連桿之間的B1距離尺寸小，在穩(wěn)定導(dǎo)軌架方面，相對(duì)弱了一些。同時(shí)四件可調(diào)撐桿3-2，導(dǎo)致安裝時(shí)比較繁瑣，影響安裝效率。

為此亟需開(kāi)發(fā)一種既輕便裝拆，解決電塔施工主管附墻的安裝難題、導(dǎo)軌架垂直度方便調(diào)節(jié)，又能提高導(dǎo)軌架穩(wěn)定性能的附墻附著方法。

2 新型附墻附著技術(shù)

為此，針對(duì)以上附墻結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，綜合電力鐵塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研發(fā)了一種新的附墻布置方法，既能快速解決傾斜曲面施工升降機(jī)附墻附著定位難題，方便導(dǎo)軌架垂直度調(diào)節(jié)，同時(shí)又提高導(dǎo)軌架穩(wěn)定性的新型附墻系統(tǒng)。

2.1 撐桿扣件式附墻

該方法在原調(diào)節(jié)撐桿式的M型附墻裝置基礎(chǔ)上，間隔布置一種撐桿扣件形式的附墻，撐桿扣件式附墻見(jiàn)圖3。該附墻的結(jié)構(gòu)主要有撐桿3-3、轉(zhuǎn)向連接座2-3、雙管扣件4-3組成。

在被附著的建筑物上設(shè)有連接耳板1-3；在撐桿3-3和連接耳板1-3之間安裝轉(zhuǎn)向連接座2-3，該轉(zhuǎn)向連接座確保了撐桿在各角度方向上的調(diào)整；在撐桿3-3與導(dǎo)軌架5-3之間采用雙管扣件4-3連接，雙管扣件具有360度角度旋向功能可滿足連接撐桿3-3和導(dǎo)軌架5-3立管之間不同角度的連接。

在此四撐桿的約束作用下，可確保前述兩連桿B1尺寸過(guò)小而造成導(dǎo)軌架扭晃的穩(wěn)定性得到很大的提升。此種四撐桿扣件型式的附墻系統(tǒng)直接附著在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的主管上，增大了與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)方框的附著開(kāi)檔尺寸，對(duì)于提高整個(gè)導(dǎo)軌架的穩(wěn)定性起到了決定性的作用。

2.2 附墻安裝布置方案

具體安裝方案如下，在導(dǎo)軌架基礎(chǔ)底座調(diào)平后（確保正面的垂直度），將基礎(chǔ)底座調(diào)到電塔施工所需的角度安裝導(dǎo)軌架，在導(dǎo)軌架升高至第一道附墻位置，采用萬(wàn)向調(diào)節(jié)式的M型附墻裝置，安裝時(shí)只先安裝2根側(cè)可調(diào)撐桿3-2，M型附墻裝置初裝示意圖見(jiàn)圖4。

利用可調(diào)撐桿3-2可調(diào)長(zhǎng)度的屬性將導(dǎo)軌架調(diào)整到滿足要求的垂直度和角度，暫不鎖定可調(diào)撐桿3-2的長(zhǎng)度。加高導(dǎo)軌架至第3道附墻高度，同理，只先安裝2根側(cè)可調(diào)撐桿3-2，同時(shí)調(diào)整導(dǎo)軌架所需的垂直度和角度。按此方法依次安裝奇數(shù)道附墻，待所需高度滿足后，整體微調(diào)導(dǎo)軌架至所需垂直度和角度，并鎖定各可調(diào)撐桿3-2的長(zhǎng)度。再安裝每道附墻剩余的兩根可調(diào)撐桿并鎖定各長(zhǎng)度，M型附墻裝置圖的可調(diào)撐桿見(jiàn)圖2。

M型附墻裝置安裝完成后，在間隔位置即偶數(shù)道附墻位置處，安裝撐桿扣件形式附墻，撐桿扣件式附墻見(jiàn)圖3。其安裝方案如下：先進(jìn)行兩側(cè)撐桿的連接固定，撐桿扣件式附墻的安裝步驟圖見(jiàn)圖5，再交叉安裝內(nèi)部?jī)筛鶕螚U。安裝時(shí)，根據(jù)實(shí)際需要可調(diào)節(jié)撐桿與導(dǎo)軌架立管的相對(duì)位置，以避開(kāi)可能存在干涉的部件。旋轉(zhuǎn)座2-3的應(yīng)用可確保撐桿進(jìn)行上下角度調(diào)整，避開(kāi)各桿件相互之間的干涉。

依此方案安裝所有偶數(shù)道撐桿扣件式附墻。該附墻的設(shè)置，通過(guò)增大附墻與導(dǎo)軌架固定點(diǎn)之間的開(kāi)檔距離，提高了導(dǎo)軌架的抗扭性，增強(qiáng)了導(dǎo)軌架的整體穩(wěn)定性，約束了導(dǎo)軌架兩側(cè)的扭晃空間，對(duì)提高導(dǎo)軌架的穩(wěn)定性有著決定性的幫助。通過(guò)項(xiàng)目安裝后的實(shí)際使用效果驗(yàn)證，由于導(dǎo)軌架整體穩(wěn)定性得到了徹底的提高，吊籠運(yùn)行時(shí)導(dǎo)軌架因受吊籠風(fēng)載或偏載而導(dǎo)致的晃扭現(xiàn)象幾乎沒(méi)有，導(dǎo)軌架穩(wěn)則吊籠穩(wěn)。吊籠在運(yùn)行過(guò)程中的扭晃得到了徹底的解決，整體運(yùn)行時(shí)乘員的乘員體驗(yàn)得到了明顯提高。

2.3 附墻安裝效率的提高

根據(jù)鐵塔組立實(shí)際工況，項(xiàng)目組通過(guò)優(yōu)化施工方案，將導(dǎo)軌架的加節(jié)與附墻系統(tǒng)的安裝準(zhǔn)備工作同步進(jìn)行，所有零部件以能地面安裝絕不高空安裝為原則，改變傳統(tǒng)的安裝方式，為了提高附墻的安裝效率，在地面加節(jié)時(shí)，在導(dǎo)軌架上定位好附墻安裝位置，并安裝每種附墻形式所需連接的部件，如M型附墻裝置，可預(yù)先安裝好連桿4-2、旋轉(zhuǎn)座2-2、可調(diào)撐桿3-2等；撐桿扣件式附墻，可預(yù)先安裝上鋼管扣件。通過(guò)高空與地面配合的安裝方式，很大程度上避免了高空操作的不便和危險(xiǎn)性，消除高空墜物發(fā)生概率，也極大程度地提高了附墻安裝效率[4]，從而提高整機(jī)的安裝效率。

3 結(jié)語(yǔ)

此次新型的附墻布置方案，利用調(diào)節(jié)撐桿式M型附墻快速解決電塔施工傾斜曲面附著定位難題，方便調(diào)節(jié)導(dǎo)軌架垂直度和角度，同時(shí)利用撐桿扣件式附墻約束導(dǎo)軌架兩側(cè)的扭晃空間，增高了導(dǎo)軌架的整體穩(wěn)定性，對(duì)探索類似電塔施工時(shí)對(duì)傾斜曲面的附著技術(shù)有著重要的意義[5]。

參考文獻(xiàn)

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