分解组立铁塔中起吊绳布置方式的适用性分析
Analysis on Suitability of Layout Mode of Lifting Rope in
Erection of Towers in Decomposition Way
李庆林
(广西送变电建设公司,南宁市,530031)
[摘　要] 　使用内悬浮抱杆的分解组立铁塔,起吊绳有3 种主要的布置方式,通过对主要索具受力的理论

和实际
计算分析,提出当起吊构件重力在10 kN 及以下时,宜选择第(1) 种起吊绳布置方式;在10 kN 以上时,宜

选择第(3)
种起吊绳布置方式。抱杆选择应按偏心受压整体稳定验算。
[关键词] 　分解组塔　起吊绳　布置方式　受力分析

1 　常见的起吊绳布置方式
在输电线路铁塔组立的方法中,采用内悬浮抱
杆进行分解组立铁塔是应用最广泛的一种立塔方
法。由于地形条件限制和施工习惯的不同,有的施
工单位使用落地外拉线分解立塔,有的使用内拉线
分解立塔。不管是外拉线还是内拉线,其起吊绳的
布置方式都同样存在着差异。如以内悬浮抱杆为
例,其起吊绳的布置方式主要有如下3 种:
(1) 抱杆顶安装单轮或双轮朝天滑车,起吊绳
同时作为牵引绳(俗称绞磨绳) 通过朝天滑车吊装塔
片,布置方式示意如图1。
(2) 抱杆顶安装一个侧滑车,起吊绳通过侧滑
车吊装塔片。为了避免起吊绳与抱杆摩擦,可以在
抱杆顶安装一个短横担,侧滑车挂于短横担一端,布
置示意如图2。
(3) 抱杆顶安装一个侧滑车,同时,在被吊构件
侧安装一个吊点滑车(即动滑车) ,起吊绳通过动滑
车及侧滑车吊装塔片,布置示意如图3。
2 　3 种起吊绳布置方式的主要索具受
力计算
211 　内悬浮抱杆分解组塔主要索具包括:起吊钢丝
绳(即牵引钢丝绳) ;临时拉线(落地外拉线或内拉
线) ;抱杆;抱杆承托绳;吊点绑扎钢丝绳;攀根钢丝
绳。
212 　上述各种索具中,吊点绑扎钢丝绳及攀根钢丝

图1 　第( 1) 种起吊绳布置方式

图2 　第( 2) 种起吊绳布置方式

图3 　第( 3) 种起吊绳布置方式
绳的受力大小不受起吊绳穿连方式的影响,可不予
论述和比较。抱杆承托绳的受力大小与抱杆受力密
切相关,本文在起吊绳布置方式比较时给予省略。
本文仅就前面3 种索具进行受力分析、计算和比较。
为了简化计算,计算中均不计及起重滑车摩阻
系数的影响
213 　第(1) 种起吊绳布置方式的主要索具受力计算
如图4 所示。
图4

图4 　第( 1) 种起吊绳穿连方式受力分析图
假设攀根绳对地夹角ω 为45°时,经推导得起
吊绳的受力T 为:
T =
sin45°
sin (45°- β) G (1)
式中　G ———起吊构件的重力,kN ;
β———起吊绳与铅垂线间的夹角, (°) 。
临时拉线的合力P1 为:
P1 =
sin (α+β) - sinγ
sinθ T (2)
式中　α———抱杆的倾斜角, (°) ;
　θ———受力侧临时拉线合力线与抱杆轴线间
的夹角, (°) ;
　γ———牵引绳与抱杆轴线间的夹角, (°) 。
　抱杆受压合力N1 为:
N1 = T·[ cos (α+β) + cosγ] + P1cosθ (3)
214 　第(2) 种起吊绳布置方式的主要索具受力计算
如图5 所示。各主要索具的受力代号及各索具布置
的夹角同第(1) 种起吊绳布置方式。
设牵引绳与抱杆轴心线同向时,各索具受力计
算式为:
起吊绳的受力T 同(1) 式;
临时拉线的受力P2 为:
P2 =
sin (α+β)
sinθ ·T (4)
抱杆受压合力为:
N2 = T[ cos (α+β) + 1 ] + P2cosθ (5)
215 　第(3) 种起吊绳布置方式的主要索具受力计算
如图6 所示。起吊绳的受力为:

图5 　第( 2) 种起吊绳穿连方式受力分析图

图6 　第( 3) 种起吊绳穿连方式受力分析图

T1 = T
2
(6)
临时拉线的受力P3 同(4) 式。
抱杆受压合力N3 为:
N3 = T[
1
2
+ cos (α+β) ] + P3cosθ (7)
3 　对3 种布置方式索具受力的分析
311 　为了便于分析,将有关公式集中列在下面:
(1) 临时拉线的合力:
P1 =
sin (α+β) - sinγ
sinθ T (2)
P2 = P3 =
sin (α+β)
sinθ T (4)
(2) 抱杆受压力:
N1 = T[ cos (α+β) + cosγ+
sin (α+β)
tanθ -
sinγ
tanθ]
(8)
N2 = T[ cos (α+β) + 1 +
sin (α+β)
tanθ ] (9)
N3 = T[ cos (α+β) +
1
2
+
sin (α+β)
tanθ ] (10)
312 　对上面2 组公式分别进行比较,可以得出如下
结论:
(1) 对于临时拉线合力,第(2) 、(3) 种布置方式
相同,而第(1) 种布置方式受力最小。2 种布置相差
△P 为:
△P =
sinγ
sinθT (11)
由(11) 式看出,γ一般为一定值,约10°,当θ角
越大时差值越小。
(2) 对抱杆而言, N2 与N1 的差值为〔1 - cosγ
+
sinγ
tanθ〕T ,1 - cosγ+
sinγ
tanθ在第1 象限内(即γ< 90°,
θ< 90°) 永远大于0 ,说明N2 大于N1 。
N2 与N3 的差值为T/ 2 ,说明N2 大于N3 。
N3 与N1 的差值为S = ( 1
2
- cosγ+
sinγ
tanθ) T ,在
一般情况下,γ取值为10°,θ为一变量,当θ= 0°时
差值S 为正值,即N3 > N1 ;当θ= 90°时, S 为负值,
即N3 < N1 。由此可知,当θ由小变大, S 值由正变
负。因此,变量θ有一临界值,即:
cosγ-
sinγ
tanθ=
1
2
θ= arctan
sinγ
cosγ- 0. 5
(12)
一般情况下,γ 为5°～ 10°, 则θ 为9196°～
19171°。由此可知,当θ角大于19171°时,第(1) 种布
置方式的抱杆受力大于第(3) 种方式。
4 　3 种布置方式的索具受力计算结果
比较
411 　根据现场施工经验,选择布置参数:抱杆倾角
α= 5°;起吊绳与铅垂线的夹角β= 10°;第(1) 种布置
方式时,γ= 10°;由于拉线布置不同,取θ= 10°,20°,
30°;起吊构件的重力G 取值为10 kN ,20 kN ,30 kN。
412 　将上述已知参数按3 种起吊绳布置方式分别
计算,其结果列入表1。
413 　根据表1 ,绘制临时拉线合力及抱杆的压力曲
线如图7 及图8。

表1 　索具受力计算结果kN
吊件重G/ kN 受力项目
第(1) 种方式
θ= 10° θ= 20° θ= 30°
第(2) 种方式
θ= 10° θ= 20° θ= 30°
第(3) 种方式
θ= 10° θ= 20° θ= 30°
10
T 12133 12133 12133 12133 12133 12133 12133 12133 12133
P 6105 3107 2110 18138 9133 6138 18138 9133 6138
N 30100 26193 25187 42133 33100 29176 36117 26184 23160
20
T 24166 24166 24166 24166 24166 24166 24166 24166 24166
P 12109 6114 4120 36175 18166 12176 36175 18166 12176
N 60100 53169 51174 84166 66101 59153 72134 53168 47120
30
T 36198 36198 36198 36198 36198 36198 36198 36198 36198
P 18114 9121 6130 55112 27199 19114 55112 27199 19114
N 90101 80162 77160 126199 99101 89129 108150 80152 70180

图7 　临时拉线合力曲线

414 　计算结果的分析意见
41411 　从临时拉线受力来分析,计算结果与理论分
析完全一致。第(2) 、(3) 种布置方式是相同的。第
(1) 种布置方式的拉线受力在其他布置条件相同时
明显偏小,原因是第(1) 种布置方式牵引绳与起吊绳
对称受力,使拉线受力很小。在起吊重力为30 kN
时,其拉线合力最大为1811 kN ,单根拉线受力约12
kN ,选择<12. 5 mm 钢丝绳均可满足要求,操作上较
方便。采用第(2) 、(3) 种布置方式时,其拉线合力最
大为5511 kN ,单根拉线受力约30 kN ,需要选用<
15. 5 mm 钢丝绳。
41412 　从抱杆承受的压力来分析,计算结果与理论
分析完全一致。第(2) 种布置方式的受力最大; 第
(1) 、(3) 种方式的受力存在如下特点:当θ角在20°
以下时,第(1) 种布置的抱杆受力较小;当θ角在20°
以上时,第(3) 种布置的抱杆受力较小。
41413 　从抱杆受力状态来分析,第(1) 种布置方式
基本为中心受压,第(2) 、(3) 种布置方式均为偏心受
压。考虑到抱杆中心受压比偏心受压承载力约提高
30 %～40 % ,应尽可能采用第(1) 种布置方式。
41414 　从起吊绳(即牵引绳) 及机动绞磨受力来分
析,第(3) 种布置受力最小,第(1) 、(2) 种布置受力均
较大。
现场最常用的是30 kN 机动绞磨,其磨芯外径
为160 mm ,根据“磨芯细腰部最小外径不小于钢丝
绳直径的10 倍”〔1〕的要求,绞磨钢丝绳直径宜为
<1215 mm。若以综合安全系数514 (安全系数415
与动荷系数112 的乘积) ,则安全容许起吊重力为
1015 kN。按此分析第(1) 、(2) 种布置方式宜限制起
吊重力为10 kN ,第(3) 种布置方式宜限制起吊重力
为20 kN。
5 　3 种起吊绳布置方式的优缺点
511 　第( 1) 种布置方式的优缺点
第(1) 种布置方式的主要优点是抱杆基本为中
心受压,提高了抱杆容许承载力,而且索具布置简
单,操作较方便。其主要缺点是起吊构件重力不宜
超过10 kN ,如果超重必须采用双轮朝天滑车且被吊
构件侧应增加一个吊点滑车(作动滑车用) ,将使布
置变得复杂;另一个缺点是必须使用腰滑车,以避免
起吊绳摩擦抱杆。一般每段分2 片或4 片起吊时,
吊完第1 片再吊第2 片时,必须更换腰滑车位置甚
至地滑车位置也需要同时调整。这里存在2 个难
题:一是腰滑车位置一般应挂在已立塔段水平材上,
而此水平材必须补强才能使用,文献〔2〕提出腰滑车
挂在主材上,现场实践证明在塔身断面较大时是不
合适的;二是地滑车位置调整给操作带来麻烦,降低
了施工效率。
512 　第( 2) 种布置方式的优缺点
第(2) 种布置方式的优点是可以用腰滑车,也可
以不用腰滑车(图2 中是不用腰滑车布置) 。如用腰
滑车,其位置可绑扎在某一根主材结点处,避免了水
平材补强的麻烦。地滑车一次调整好,其位置不再
变动。缺点是当第1 片构件吊完后,准备吊第2 片
时,操作人员必须登上抱杆,将抱杆顶的起吊滑车由
短横担一侧移挂至另一侧,增加了高空作业(如果抱
杆顶的短横担能设计为旋转式,则可避免此项作
业) 。该种布置的抱杆受力为偏心受压,因此起吊构
件重量受到一定限制。
513 　第( 3) 种布置方式的优缺点
第(3) 种布置方式的最大优点是起吊绳因串联
了吊点滑车,使起吊绳受力减少,与此同时,机动绞
磨受力也小了,因此较适宜起吊较重的铁塔构件。
目前的分解组塔方法,一些单位用外抱杆或通天抱
杆基本上是采用此种起吊绳布置方式,其原因是可
以一次吊装较重的构件。缺点仍是抱杆受力为偏心
受压,要满足起吊重量要求,抱杆的重量稍大一些。
吊完第1 片后,吊第2 片之前,同样存在抱杆顶的起
吊滑车应由一侧移挂到另一侧的问题。
6 　结论
611 　在3 种起吊绳布置方式中,当起吊构件重力在
10 kN 及以下时,应优先选择第(1) 种起吊绳布置方
式;如果起吊构件重力在10 kN 以上时,应优先选择
第(3) 种起吊绳布置方式;如果抱杆承载能力裕度较
大时,允许使用第(2) 种布置方式。
612 　为保证抱杆的使用安全,应进行抱杆整体稳定
(强度不是控制条件,稳定是控制条件) 验算,并建
议: (1) 均按偏心受压稳定进行验算; (2) 在起吊绳
布置方式未明确之前,应按最严重情况时的允许承
载力乘以111 过载系数选择抱杆,即起吊构件重力
为10 、20 及30 kN 时,按允许承载力4616 kN ,9311
kN ,13917 kN 选择抱杆。
613 　不论采用何种起吊绳布置方式,均应在已立塔
段上方设置腰滑车,以减少抱杆偏心压力。如果腰
滑车挂在水平材上,该水平材应采用补强措施。
614 　上述分析对外抱杆、通天抱杆等分解组塔方法
同样具有参考意义。
7 　参考文献
1 　SD165 —87 　电力建设施工机具设计基本要求———输电线路施工
机具篇11987
2 　王运祥1 高压架空输电线路内拉线抱杆组塔1 水利电力出版社,