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新式内悬浮外拉线法组立输电杆塔的研究
与应用
鞠彦忠1，周航1，伯长江2*
作者简介：鞠彦忠（1963-），男，教授，长期从事输电线路工程领域研究
（1. 东北电力大学研究生部，吉林市 132012； 5
2. 国网浙江海宁市供电公司，海宁市 314400）
摘要：钢管塔凭借其结构简单、承载力高、维护方便等优点被广泛使用，但由于其单根主材
较长、较重等原因给组塔施工带来巨大困难，严重影响电网建设速度。新式内悬浮外拉线法
可以保障钢管塔组塔施工高效、安全的进行。本文使用有限元软件 Midas Civil 仿真计不同10
天气组塔，分析新式内悬浮外拉线法与原始内悬浮外拉线法在组立钢管塔时抱杆受力。新式
内悬浮外拉线法与传统内悬浮外拉线法相比具有组塔效率高、安全性能好、受天气影响小等
优点，尤其适用于组立塔材较长、较重的钢管塔。
关键词：抱杆；起吊系统；抱杆拉线
中图分类号： 15
The Research and Application for Assembing Transmission
Tower with New Internal Suspension Outside Bracing Wire
JU Yanzhong
1
, ZHOU Hang
1
, BAI Changjiang
2
(1. Northest Dianli University,Graduate department,Ji Lin 132012; 20
2. Haining Zhejiang province power supply compangy of State Grid,Hai Ning 314400)
Abstract: In this paper we know steel tube tower because of its simple structure、high bearing
capacity、convenient maintenance is widely used，but single tower material is longer and heavier,
so assembly tower becomes more difficult and seriously affect the speed. New Internal Suspension
Outside Bracing Wire can ensure assembling steel tube tower efficiently and safely. The Midas 25
Civil software is used to simulate the process of transmission tower construction in different
weather, analysis of the Derrick stress when use the New Internal Suspension Outside Bracing
Wire and Traditional Internal Suspension Outside Bracing Wire to assemb with
the Traditional Internal Suspension Outside Bracing Wire, New Internal Suspension Outside
Bracing Wire has high efficiency、good safety performance、little affected by weather when 30
assembling steel tube tower,especially suite for assembling steel tube tower with tower material
longer and heavier.
Key words: Derrick; Lifting system; Derrick Bracing Wire
0 引言 35
21 世界我国经济飞速发展，对电力的需求也越来越大。为了满足经济发展对电力的需
求双回路、多回路钢管杆塔被广泛应用于输电线路中。钢管塔由于高度较高、重量较大，尤
其广东地区天气复杂，给组塔施工带来困难[1]。在组塔施工时可能会出现风速达到五六级的
阵风，可能造成抱杆受力超过其极限承载力导致抱杆破坏，严重威胁组塔施工的安全。
保障电力供应，加快电网建设步伐，安全、高效的完成组塔施工任务是关键。保障安全40
施工不仅要从安规方面着手，更应该进行仿真计算预防起吊过程中因气候变化、起吊过重等
引起的危险。要想效率高就要找到最适合的施工方法、最好的施工工艺，因此新式外拉线法
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起吊系统应运而生。本文进行无风与阵风工况下组塔仿真计算，分析风荷载对组塔施工的影
响。通过本文研究，分析新式外拉线法起吊系统组立杆塔的优缺点，同时提出新式外拉线法
与原始外拉线法起吊系统在风荷载与重力荷载共同作用下组塔时对组塔起吊系统抱杆受力45
的影响。
1 新式外拉线法起吊系统的布置方式
输电杆塔组立有很多方法，直升机组塔、吊车组塔，还有经常使用的内拉线法、外拉
线法、落地摇臂法[2]。内拉线法与外拉线法主要应用于 220kV 以下杆塔组立,落地摇臂法多
应用于输电线路大跨越工程[3-4]。内拉线法分解组塔施工工艺简单、成熟，可适用于较多的50
塔型 [5]。选用不同的起吊系统组塔对组塔施工的效率、安全性影响较大。国内一些专家对
分解组立铁塔中起吊绳布置方式的适用性进行了研究，得出分解组立铁塔内拉线法起吊系统
布置方式的具体适用范围[6]。
本文研究的新式外拉线法与原始外拉线法相比主要区别在于起吊系统的布置方式不
同，新式外拉线法在杆塔内部起吊塔材，采用垂直起吊的方式，组塔五大系统布置图，见图55
1-1。
1.控制绳 2.被吊构件 3.起吊 绳 4.拉线 5.抱杆 6.承托绳 7.滑轮 8.牵引绳
图 1 新式外拉线法布置图
Fig. 1 Layout Diagram of New Outside Suspended Bracing Wire 60
2 外拉线法起吊系统受力性能分析
外拉线法起吊系统主要包括抱杆、抱杆拉线、抱杆承托绳、链接金具等，是组成组塔系
统的核心部分。
传统外拉线法组塔共计有两种，一种是有腰滑车，牵引绳沿着腰滑车引至地滑车。另一
种是没有腰滑车，牵引绳沿着抱杆引至地滑车。对于这两种起吊系统布置方式的受力性能与65
适用性，张剑锋早在 1994 年就对其进行过分析，并得出有腰滑车的起吊系统比无腰滑车起
吊系统受力性能好、起吊能力强[7]。本文新式外拉线法只与原始外拉线法较好的一种作比较。
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无风组塔受力性能分析
无风天气组塔主要荷载是被吊构件重力荷载，从新式外拉线法布置图可以看出抱杆受力
为 2 倍被吊构件重力荷载加上摩擦力，新式外拉线法抱杆受力计算方法与原始外拉线法抱杆70
拉受力计算公式进行比较分析[8]，得出新式外拉线法抱杆受力小于原始外拉线法抱杆受力。
阵风组塔受力性能分析
阵风组塔主要荷载是被吊构件重力荷载与风荷载，通过分析可知在阵风天气组塔施工新
式外拉线法抱杆拉线受力小于原始外拉线法。
为了验证本文对外拉线法起吊系统受力性能分析的结果，下面进行仿真计算。 75
3 组塔仿真计算
工程实例仿真计算
本文以 220kV 棠碧甲线改造工程中 Y47 号塔为工程实例，仿真计算塔身组立过程，塔
身共计分为 5 段起吊，塔身高度为 37m，每段起吊荷载相同。运用 Midas Civil 有限元软件
仿真计算无风与风速为 时组立杆塔塔身过程，为了直观的反应不同工况下起吊系统80
的组塔能力，绘制抱杆受力仿真计算结果曲线图，见图 2；
图 2 抱杆受力曲线
Fig. 2 Derrick stress curve
仿真结果分析 85
从图 2 拉线仿真结果曲线图可以得出起吊荷载完全相同时，新式外拉线法抱杆受力远小
于原始外拉线法，新式外拉线法更适合起吊单根主材重量大的杆塔。单从抱杆受力分析可得
出在起吊结构尺寸大、塔材重量较大的双回路钢管塔首选新式外拉线法组塔。
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4 结论
本文给出了新式外拉线法优点，主要有抱杆承载力高；牵引系统没有腰滑车，因此不90
存在腰滑车布置处塔材局部破坏的可能；组塔所需控制人员少；起吊塔材为垂直起吊，被吊
杆件更容易控制；同时在抱杆提升时由于没有腰滑车，可以快速地完成起吊系统组装。但组
立杆塔时是需要一定空间完成组塔，每次只能起吊一根主材与附属斜材。
组立钢管塔塔身时，由于钢管塔塔身内部空间较大，并且单根塔材较重，为了保障组塔
施工安全、高效的进行最好首选新式外拉线组立钢管塔。 95
[参考文献]
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