高杆灯的介绍与施工

一、高 杆 灯的 介 绍

高 杆 灯 — 一 般指 25 米 以 上 钢 制 柱 型杆 和 大功率 组 合 式灯 架 构 成 的新 型 照 明 装置，它 由 灯 头、内 部灯具 电 气、体 及 基 础部分组 成。头 造 型 可 根 据 用 户 要 求、周 围环 境、照 明需要 具 体 而 定;内部灯具多由泛光 灯 和 投光 灯 组 成,光 源采 用 N G 4 0o高 压 钠灯,照明 半 径 达 6 0 米。杆 体 一 般 为圆柱 型 独结 构,用 钢板卷 制 而成,高度为 2 5一 4 0米。

高杆 灯 分类:

( l )按 灯 头 造 型 分为:筑艺 术 型、架 功能 型。

( 2 ) 按 所 用 材 料分为:钢 结 构、铝 合 金结 构及钢 铝 混 合结 构。

( 3 )按 灯 杆直 径 分 为：等径 杆及 拔 稍 杆。

( 4 ) 按维 修 方式 分 为:升降 吊篮式、灯头 升 降 式、内 爬 式。

道路 照 明 是从煤 油 灯 开 始 的。自电 能 用于照 明后,做 为 路 灯 光 源,相 继 出 现了 白炽灯、高 压 汞灯、低 压 钠 灯、卤 化物灯 和 高 压钠 灯,而 灯杆 则 由木 杆 过渡 到 水 泥 杆,又 到目 前 已 大 量 采 用 的 钢制 灯 杆。

随 着 城市 建 设事 业 的 发 展,特别是公路立 交 桥 的 建成,港 口、机场的扩 大,原 来的分 散 照 明 已 不能 适 应 其需 要,特别是 大 型 立交 桥,如果采用 分散 照 明,灯 杆势 必 装 于 桥面,而 且 随 桥 面 高 程 变 化,使整个 桥 区 零 乱,造 成桥梁 施 工 困 难。而 高 杆 组 合 照 明 设 施 以其高 质 量 的 照 明 和 美观、大 方 的 灯 头 造 型,柱形 独 体 的 灯杆结 构,取 代 分散 灯杆 照明,占 地,美 化 环 境,提 高 照 明 质 量、节 省 能源、方 便维 护。

通 过 比 较,高杆灯按 每 基 1 4.千 瓦 计算,相当 于 2 0 千 瓦 分 散 照 明 面积。其 电能利用 率 和 节能 比 较 如 表 1。

我 公 司于 一九 八 四 年 在 三元 立 交桥 立起了 北 京 第 一 批共 十 一 棵 2 5 一 3 0 米 高杆 照 明灯，迈开 了 城市 道 路 照 明技术 走 向 现 代 化的第 一步,并获 得国 家 建筑质 量银 质奖章。

十年 来,我公 司在 高杆灯 的安全 性、适用 性、照 明 效果及使 用寿 命等 方 面,积 累 了丰 富 的经 验,形成 了 一 支 由 设计 制造 到 施 工安装 的 专 业 队 伍,完 成 了二 十 多 个 定 型 产 品,承 接 了 北 京 8 0 % 的立交 桥 工 程 的 照 明施工任 务,并 在 烟 台、成 都、福 州、洛 阳、天 津、太 原 等 二 十 多 个 省市 安 装 了 高 杆 灯。

我 们 针对高 杆 灯的 使 用 性 能,维 护 要 求及发 展 前 景 开 展 社会调 研,走 访 了 全 国 几 十,家 路 灯、港 口 照 明管理 单 位,听 取 意 见,同时 对 国 内 已 有 产品 进行 分 析,把 使用安 全 放在首位,在 设 计 上 做 到 高 起 点、高标 准。

1.灯具高 度 确定:为了 提 高 照 明 均 匀 性有 效 地 控 制 眩光,光 源 应 高 于 路 面 2 0 米 以上,一 般 立 交 桥 高度 为6 一 1 2米,那 么 灯 杆高 度 应在 2 5一 3 5米。

2.根据 我 国 道 路照 明 标准,平均 照 度 为2 l 0x。高 杆灯的 照 明 半 径 不 小 于 6 0 米。

3.光 源 与 灯 具道路 照 明对 光 源 的要 求 是 光 效高、命长

。试验 表 明:高 压 钠 灯 的指 标 明 显 高 于 白炽 灯、汞灯,以 N G 4 0 0 为 例 它 的发 光效 能 约l o o l m /W,平 均寿 命 为50 0 0小时。此 外,高压 钠 灯 还具 有耐 震 性能好,抗 环 境 温 度变 化等 优 点,补 偿 后,功率 因 数达 到0.8 5 一0.95,补 偿方式为电容 集 中 补 偿或 电 容 分散补 偿。

灯 具 除 根 据 需要定 向分 配 光通,提 高 光的利用率外,还应 牢 固、防水、防尘、方 便维 修。在 大 面 积 均 匀照 明时,多 采 用泛光 灯具,在 离 杆 位较远,需要重 点 照 明时,可 以入 投 光灯。

4.合 理 布 置 灯具

灯具布 置多为对 称布 置,即 在同一水 平或 几 个水平 面上,以 灯 架 中 心 为 圆 心 均 匀布 置。它 的优 点在 于照 度 均 匀、灯架 对 称、灯头 重 心 与 灯 杆 中 心 基本 一 致,主 要用 于 宽 阔道 路、平 交 环 岛 和 简 单 立 交 桥 照 明。非 对 称式:就 是根据实 际 需要 而 设 置 灯具,分 别 照 射 一 定的 区 域,要用 于 多 层 复杂 立交 桥 或 道路分散 的照 明 环 境。

适 当 调 整 灯具 角 度,对减 少光损 和 控 制眩光 很 有 必 要。尽管高杆 照 明 较 分 散 照 明 的眩光己 大 大 减弱,但 是,为 了 给 驾驶人 员 提供 一 幅 道路 或 整 个 立 交 桥的清 晰 场景,创 造类 似 白 天的 效 果,减 少 光 损失,针 对不同 的灯 具 调 整最 佳角 度,经测 试,泛 光 灯具 的 角度应在1 5 0左 右( 以 通 光 口 平行 地 面 为 O。),

最 大 不宜 超过 2 0。,光 灯 具 主 要用 于 远 距离 照 射,角度 在 6 0。 左右 为 宜,大 不 超过6 5。 

5.强 度 要 求 和 材料选 择

高杆 灯 杆 重5 一1 0 吨,其 杆 体 由8 一1 4 m m厚钢 板 卷制。固 定 式 高杆灯 灯头 与灯用6 一 1 2条 M 2 4 螺栓 连 接,基 础 采 用8 一1 2 条 M 4 2 螺 栓。抗 震 等级8 级,见 《 国 家 设计 规 范T l Jl 一7 8》  ;抗 风 压 为S O O Pa,见 《 国家 设 计规范T gJ 一 1 4 》。固 定式 高杆 灯 使 用 维修 吊 篮升 至 灯 头 进 行维修 作业。

灯头采 用 普通 型 钢,这 样 可 以 降 低 成本,材 料供 应也 有 保 障。

6.高 杆 灯 的 使 用 寿 命,要 求 耐腐蚀 性 能好,要 满 足 3 0 年 使用。

二、高杆 灯 的 加 工 制 作与 安装施工

1.高 杆灯 的 加工制作

使灯 头配 件 规范化、格 按图 纸 施工。产标 准 参 考 国 家《 建筑 安装 工程 质 量 检验评定标 准 》 中 有关 各 条 款,其中 灯 杆加工按 容器工程《 副 9 一 n钢 板 卷 管 制 作 工程 标 准 》,灯 头 制 作 参 照 钢 结构工 程 ( ( 5一 1,焊 接 工 程标 准 》。

在 卷 管 制 作 过程 中,为 保 证其 圆 度,使用专 用 设 备。在 卷管 之 前,根 据 不同 的直径选用相应 的 模 具,对 钢 板进行 预压,保 证 了卷 管 的 质 量。整 根 灯 杆 焊 接 完成后,使 用 热变形法,配 合 专用压 床,对 灯 杆进 行调直 处理,保证 灯 杆直线 度在千 分 之 一 以 内。

2.高杆 灯的吊装

针对 不同 型 号的高杆灯 采 用 不 同 的吊 装方 案。固 定 式 高杆 灯 由 于 灯 头 较重,一 般采用 分 体 吊 装。即先 吊 立 灯杆,后 吊装灯 头。升降 式 高杆灯,由 于 灯 头 重 量 轻,一 般 采 用整体 吊装。

( 1 ) 吊机选择

根 据 最 大起 吊 高 度 和 降 低吊 机 费 用的要求,一 般 需要 选 用 带有副 杆的 4 0 吨 液 压汽 车起 重 机。

( 2 ) 吊索 选 择

灯 杆 吊索:万能 吊 索,丝 绳 直 径 为20m m,吊索 双 绕 使用,安 全 系 数 可 在8 倍 以上。吊素 双 绕 后,长 度 应 大 于 拔 稍 形 灯 杆 的最 大 周 长,以 保证 吊装完 成 后,吊索 滑 脱 到底。

( 3 ) 吊点选 择

吊 点 选 在 灯杆 全长 上 方 四 分 之 三处,灯杆吊 起后 的 垂 直度,完 全 能 够满 足灯 杆 基础螺 栓 的 就 位 要 求。吊 索 采用 拴 系法( 俗 称:勒死 狗 )。在 吊索处 垫 胶 皮 板,保 护 灯 杆 表 面。

( 4 ) 吊 机 位 置选 择吊 机 位 置应 选 在 距离灯杆 吊 点、杆最后 离 地 点、基 础 位 置 三 点最 近 处,而且吊机中 心至 此三 点中,任意 一 点距 离都 应小 于 吊机 额 定起 重 作 业 半径。

三、升降 式高 杆 组合照 明 灯具 的 研 制

由 于 高杆灯每 年 要 进行数次 维 护,固 定式 高 杆 灯维修时,作 业 人员 必 须 乘 吊 篮 或 通过 灯 杆 内爬梯,到 达 灯头,在 高 空 进行 维 修作 业,存 在 着 一 定的 危险 性。为 此,我公 司在 9 0 年 开发 了 一 种 能 使 灯 头 降 至 地 面 的 升降 式高杆 组 合 照 明灯具。它 集 固 定式 高 杆 灯的 全部 优点,大 量 使 用铝 合 金 材料,以 降 低灯头重量,并 配 有 可 靠的 断绳 保 护 装 置免于 维 修 人员 高 空 作 业,深 受 用户欢 迎。在 9 3年,我 公 司生 产 的升 降 式高杆 灯 被 国 家 建 设部标 准 化协 会 评 为建筑 施 工安 全设施 一 等奖。其 特 点 如 下:

1.升 降 机构:采 用 专 用 卷场 机。蜗 轮蜗杆减 速方 式具 有 可 靠 的 机 械 自锁性 能,体 积小、重量 轻。安装 在 灯 杆 内 部 操 作 方 便。

2.灯 头 重量:按 照照 明 合 理 布置灯具,减 小 灯 头 外 型 尺 寸,选用铝 合 金 面 板、使 用轻 型 钢结构支架,减 轻灯 头 重 量。

3.灯头 固 定方式:在 灯头 上 安 装 自 动挂勾,可 以 将灯 头 挂在 杆 顶。灯 头 内安装 的 断绳 保 险装 置 的 三 个 滚轮可 以 从三 个方向 将 灯头 与 灯杆 抱 住,提高 了 灯 头 的 稳 定 性。

4.设 有 安全 保 护 装 置 和 措 施

( l)断 绳 保 险:灯 头 的 运 动过程 中,完全 由钢 丝 绳 受 力,一旦 钢 丝绳 断 裂,会 造 成灯 具 报废,甚 至 人 员 伤 亡。而 断绳 保险 装置可 以 在钢 丝 绳 断 后0.3秒内 将灯 头 抱 在 灯杆上 缓冲 距 离 不 超过 3 5O m m。

( 2 ) 限 位 开关:在 灯 头 上 升 过程 中,为防 止 冲 顶 而 设置,由 三 个行 程 开 关串接 而 成。

( 3 )在 电动 机 输 出 轴 上设置 限 力矩 磨 擦片,使电动 机和 减速 机 之 间 为 磨 擦 传动。调整 磨 擦片,使 卷 扬 机 的牵 引 力略 大 于 负 载力,当 灯头 上 升运行 遇 到意 外 阻力时,磨 擦片打滑,保 护整 个升 降 系 统,有 效 地防 止 冲 顶和拉 断钢 丝 绳。

( 4 ) 在 整 个 上 灯 维修过 程 中,灯 头 电源始终 处 于 脱离状 态,有效 地防 止 了 触 电 可 能 性。

5.灯 头 电 源供 电方式

( 1 )杆 顶 插 接 方 式:供 电 电缆 固 定 在 灯杆 内 的 电 缆 管中，灯 杆 顶上 安 装专用插 座,升降 灯 头 上 安装擂 头,通 过 准 确 的 定 位 装置,使灯 头 上 升 到 位后,电 源 接 通。优 点:电缆 不随灯头上下 行走,电缆成 本 低、寿 命 长。缺点:对 灯头的定位 要 求 较 高,安装 后,必 须对插 头 进行调 整。灯 头 牵引 钢 丝 绳,始 终 处于 受 力 状 态。

( 2 ) 杆 下 接 头 式:灯 头 供 电电缆 随 灯 头运行,当 灯头挂 到 杆 顶 后,供 电 电 缆 尾 端 下到 灯杆底部,通 过 专 用 电 缆接 头 与 送 电 电 源电 缆 连 接。优点:安装后不 需 做 电源 调整。钢丝 绳 可 处 于 不 受 力 状 态。缺 点:电缆 随 行,必须 使 用 橡套 绝 缘 电缆并增加电 缆 运 动部 件。

目 前,我 公司生 产 的 升 降 式 高 杆 灯,已达 到 成 熟 水平。9 0 年 西 厢 工 程 广 安 门 桥4基,9 1 南 厢工程 1 0 基,9 3 年 东 三环 路 和四 元 桥 共 用 2 1 基( 见 封 面 5、封二 ),9 4 年西 北 三 环 和 西 客 站 广 场 已 采 用 和 将 采用 3 2基。此 外,牡 丹 江、洛 阳、成 都、重 庆 等 地3 0余 基。

实践证 明,高杆 照 明 的 诞 生 与 发 展,是我 国 道 路 照 明 史 上 的 又 一 个 飞 跃,随 着城市建 设 的发 展,必 将进 入 更 广 泛 的 领 域。