CN105386455A - 一种用于输电塔的冻土基础 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输电塔的冻土基础，所述输电塔包括竖直设置的塔身、横向设置在所述塔身上端的塔头和设置在所述塔头上的输电导线；所述冻土基础包括由角钢主材、角钢斜材和水平设置的蒸发管交错连接形成的三角形框架，所述输电导线上设有防舞装置，所述冻土基础设置在冻土地表以下，其上下两端分别设有与塔脚相连的塔脚连接座和固定所述冻土基础的基础固定座。本发明提供的一种用于输电塔的冻土基础，以防止冻土融化、增强输电塔的稳定性、降低生产和维护成本。

Description

一种用于输电塔的冻土基础

技术领域

本发明涉及低温技术加工设备，具体讲涉及一种用于输电塔的冻土基础。

背景技术

冻土是一种温度低于0℃且含有冰的土岩，按冻土保持时间的长短主要分为季节冻土(半月至数月)、多年冻土(一年以上)。我国青藏高原是世界上高海拔低纬度多年冻土分布最为广阔的区域，冻土不仅由于冰的存在其性质会较融土发生复杂和根本性的改变。冻土一旦受到长期扰动融化，其承载能力会大大降低，给工程安全带来隐患。为了防止冻土融化，需要一种用于输电塔的冻土基础。

现有冻土基础往往采用锥柱基础、掏挖桩或灌注桩，会涉及以下问题：①桩径大、桩基埋深相对较浅，由于混凝土和内部大量的钢筋都导致整体塔基导热性能很强，夏季桩基上端和周边地表热量都会通过塔基快速、大量地传递到下部的冻土体中，并对塔基的冻土基础稳定性造成重要影响。②基础工程结构复杂，在施工过程中，难以完全密实和恢复到原有的土层结构。③结构复杂，生产和维护成本高。④现有装配式基础采用角钢作为支架材料，只有单一的支撑受力功能，无法保护冻土层结构。⑤现有装配式基础只有单一的支撑受力功能，稳定性差。为此，需要提供一种用于输电塔的冻土基础，以防止冻土融化、增强输电塔的稳定性、降低生产和维护成本。

发明内容

要解决的上述问题是由下述技术方案实现的：提供一种用于输电塔的冻土基础，所述输电塔包括竖直设置的塔身、横向设置在所述塔身上端的塔头和设置在所述塔头上的输电导线；所述冻土基础包括由角钢主材、角钢斜材和水平设置的蒸发管交错连接形成的三角形框架，

所述输电导线上设有防舞装置，

所述冻土基础设置在冻土地表以下，其上下两端分别设有与塔脚相连的塔脚连接座和固定所述冻土基础的基础固定座。

所述防舞装置包括与所述输电导线相连的导线防舞机构、设置在地面上的调整机构和分别设置在所述导线防舞机构之间以及导线防舞机构与调整机构之间的复合绝缘子组件；

所述塔头包括从顶部向下依次设置的由三层横担组成的横担组，所述横担上设有挂接所述输电导线的节点；

所述导线防舞机构包括形状为正多边形的框架和设置在所述框架顶点的固定线夹；

所述调整机构包括设有钢丝绳的放线轮、设置在所述放线轮下端的地基和与所述放线轮相连的控制器。

所述固定线夹包括依次连接的十字轴、弹性柱和由线夹主体和线夹压盖组成的线夹；

所述十字轴与框架活动连接，其轴向中心设有与所述线夹主体固定连接的固定轴；

所述弹性柱设置在所述十字轴四周。

所述框架对边中线设有与其表面平行设置的固定板；

竖直方向设置的所述固定板表面设有与所述复合绝缘子组件相连的孔。

所述复合绝缘子组件包括两端均设有均压环的绝缘子串和设置在所述均压环端点的延长拉环；

所述延长拉环两端分别设有连接所述固定板和均压环的U型挂环。

所述U型挂环为一端水平设有开孔的U型板状结构；所述开孔通过螺栓与所述固定板相连，所述U型挂环另一端套接有形状为环形的所述延长拉环；

所述均压环为由对称设置的两个半环组成圆环，所述半环端部设置封端球；所述均压环固定在半圆形支架的圆形截面一端，所述半圆形支架另一端设有与所述U型挂环相连的连接件。

所述蒸发管组成的横截面将冻土基础分为多层，所述横截面为由首尾相连的四根所述蒸发管组成的正多边形；

所述角钢斜材两端分别与相邻的两根角钢主材两端相连形成三角形斜撑面。

所述塔脚连接座包括上表面与所述塔脚相连的固定钢板和上端与所述固定钢板下表面垂直相连的四根连接角钢；

每根所述连接角钢下端分别与一根所述角钢主材相连；

所述连接角钢上设有与其轴向垂直设置的散热棒，所述散热棒为设置在冻土地表以上的钢棒。

所述基础固定座包括与所述冻土基础下端相连的底板和设置在所述底板下面的混凝土横梁；

所述底板为钢筋混凝土板，其内设有水平设置的钢筋网；

所述混凝土横梁为沿所述底板横向平行排列的钢筋混凝土板条，其轴向方向设有与所述底板相连的螺栓。

所述混凝土包括水泥、矿物掺合料、中砂、石子、水、防腐剂、萘系减水剂，各组成材料所占百分比为：水泥为7.5％～9％、矿物掺合料为6％～8％、中砂为28％～30％、石子为40％～45％、水为10％～15％、防腐剂为0.6％～1％、萘系减水剂为0.1％～0.2％；

所述防腐砂浆由水泥、矿物掺合料、特细砂、纤维、减缩剂、萘系减水剂组成，各组成材料所占百分比为：水泥为22％～27％、矿物掺合料为15％～17％、特细砂为40％～50％、水为10％～13％、纤维为0.15％～0.20％、减缩剂为0.4％～0.6％、萘系减水剂为0.3％～0.6％；

所述矿物掺合料包括矿粉、粉煤灰和硅灰，所述矿粉为平均粒径为2.5μm～4μm的超细矿物填充原料；所述粉煤灰为平均粒径为9μm～14μm的二级灰；所述硅灰平均粒径为9.5μm～14μm。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

1、本申请提供的冻土基础具有防止冻土融化、增强输电塔的稳定性、降低生产和维护成本的优异效果。

2、本申请提供的冻土基础采用散热棒，具有散热效果好，防止冻土融化的优异效果。

3、本申请提供的冻土基础采用蒸发管，具有散热效果好，防止冻土融化的优异效果。

4、本申请提供的冻土基础设有防舞装置，可以满足档距较大的导线线路的电网防舞要求，具有防舞效果好的优异效果。

5、本申请提供的冻土基础设有防舞装置，采用导线防舞机构和调整机构配合使用的方式，具有提高输电塔输电线路防舞性能的优异效果。

6、本申请提供的冻土基础设有防舞装置，采用固定有弹性柱的十字轴作为防舞器具，具有防舞性能好的优异效果。

7、本申请提供的冻土基础设有防舞装置，采用复合绝缘子组件，具有绝缘性能好、固定牢固、生产成本低和安装简单的优异效果。

8、本申请提供的冻土基础采用新型混凝土，具有良好的防腐性能、提高输电塔使用年限一年以上。

附图说明

图1为本发明提供的输电塔与冻土基础连接示意图；

图2为本发明提供的冻土基础结构示意图；

图3为本发明提供的防舞装置结构示意图；

图4为本发明提供的导线防舞机构结构示意图；

图5为本发明提供的固定线夹结构示意图；

图6为本发明提供的导线防舞机构、复合绝缘子组件和调整机构连接示意图；

图7为本发明提供的U型挂环主视图；

图8为本发明提供的U型挂环左视图；

其中，1—塔身、2—塔头、3—角钢主材、4—角钢斜材、5—蒸发管、6—防舞装置、7—塔脚连接座、8—基础固定座、9—导线防舞机构、10—调整机构、11—复合绝缘子组件、12—框架、13—固定线夹、14—十字轴、15—弹性柱、16—线夹主体、17—固定板、18—均压环、19—绝缘子串、20—延长拉环、21—U型挂环、22—固定钢板、23—连接角钢、24—散热棒、25—底板、26—混凝土横梁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种用于输电塔的冻土基础，所述输电塔设有竖直设置的塔身1、横向设置在所述塔身1上端的塔头2和设置在所述塔头2上的输电导线；所述冻土基础设有由角钢主材3、角钢斜材4和水平设置的蒸发管5交错连接形成的三角形框架，

如图3所示，所述输电导线上设有防舞装置6，

如图1所示，所述冻土基础设置在冻土地表以下，其上下两端分别设有与塔脚相连的塔脚连接座7和固定所述冻土基础的基础固定座8。

如图3所示，所述防舞装置6设有与所述输电导线相连的导线防舞机构9、设置在地面上的调整机构10和分别设置在所述导线防舞机构9之间以及导线防舞机构9与调整机构10之间的复合绝缘子组件11；

所述塔头2设有从顶部向下依次设置的由三层横担组成的横担组，所述横担上设有挂接所述输电导线的节点；

如图4所示，所述导线防舞机构9设有形状为正多边形的框架12和设置在所述框架12顶点的固定线夹13；

所述调整机构10设有钢丝绳的放线轮、设置在所述放线轮下端的地基和与所述放线轮相连的控制器。

如图5所示，所述固定线夹13设有依次连接的十字轴14、弹性柱15和由线夹主体16和线夹压盖组成的线夹；

所述十字轴14与框架12活动连接，其轴向中心设有与所述线夹主体16固定连接的固定轴；

所述弹性柱15设置在所述十字轴14四周。

所述框架12对边中线设有与其表面平行设置的固定板17；

竖直方向设置的所述固定板17表面设有与所述复合绝缘子组件11相连的孔。

如图6所示，所述复合绝缘子组件11设有两端均设有均压环18的绝缘子串19和设置在所述均压环18端点的延长拉环20；

所述延长拉环20两端分别设有连接所述固定板17和均压环18的U型挂环21。

如图7和图8所示，所述U型挂环21为一端水平设有开孔的U型板状结构；所述开孔通过螺栓与所述固定板17相连，所述U型挂环21另一端套接有形状为环形的所述延长拉环20；

所述均压环18为由对称设置的两个半环组成圆环，所述半环端部设置封端球；所述均压环18固定在半圆形支架的圆形截面一端，所述半圆形支架另一端设有与所述U型挂环21相连的连接件。

如图2所示，所述蒸发管5组成的横截面将冻土基础分为多层，所述横截面为由首尾相连的四根所述蒸发管5组成的正多边形；

所述角钢斜材4两端分别与相邻的两根角钢主材3两端相连形成三角形斜撑面。

所述塔脚连接座7设有上表面与所述塔脚相连的固定钢板22和上端与所述固定钢板22下表面垂直相连的四根连接角钢23；

每根所述连接角钢23下端分别与一根所述角钢主材3相连；

所述连接角钢23上设有与其轴向垂直设置的散热棒24，所述散热棒24为设置在冻土地表以上的钢棒。

所述基础固定座8设有与所述冻土基础下端相连的底板25和设置在所述底板25下面的混凝土横梁26；

所述底板25为钢筋混凝土板，其内设有水平设置的钢筋网；

所述混凝土横梁26为沿所述底板25横向平行排列的钢筋混凝土板条，其轴向方向设有与所述底板25相连的螺栓。

所述混凝土包括水泥、矿物掺合料、中砂、石子、水、防腐剂、萘系减水剂，各组成材料所占百分比为：水泥为7.5％～9％、矿物掺合料为6％～8％、中砂为28％～30％、石子为40％～45％、水为10％～15％、防腐剂为0.6％～1％、萘系减水剂为0.1％～0.2％；

所述防腐砂浆由水泥、矿物掺合料、特细砂、纤维、减缩剂、萘系减水剂组成，各组成材料所占百分比为：水泥为22％～27％、矿物掺合料为15％～17％、特细砂为40％～50％、水为10％～13％、纤维为0.15％～0.20％、减缩剂为0.4％～0.6％、萘系减水剂为0.3％～0.6％；

所述矿物掺合料包括矿粉、粉煤灰和硅灰，所述矿粉为平均粒径为2.5μm～4μm的超细矿物填充原料；所述粉煤灰为平均粒径为9μm～14μm的二级灰；所述硅灰平均粒径为9.5μm～14μm。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范之内。

Claims (10)

1.一种用于输电塔的冻土基础，所述输电塔包括竖直设置的塔身(1)、横向设置在所述塔身(1)上端的塔头(2)和设置在所述塔头(2)上的输电导线；所述冻土基础包括由角钢主材(3)、角钢斜材(4)和水平设置的蒸发管(5)交错连接形成的三角形框架，其特征在于：

所述输电导线上设有防舞装置(6)，

所述冻土基础设置在冻土地表以下，其上下两端分别设有与塔脚相连的塔脚连接座(7)和固定所述冻土基础的基础固定座(8)。

2.如权利要求1所述的冻土基础，其特征在于，所述防舞装置(6)包括与所述输电导线相连的导线防舞机构(9)、设置在地面上的调整机构(10)和分别设置在所述导线防舞机构(9)之间以及导线防舞机构(9)与调整机构(10)之间的复合绝缘子组件(11)；

所述塔头(2)包括从顶部向下依次设置的由三层横担组成的横担组，所述横担上设有挂接所述输电导线的节点；

所述导线防舞机构(9)包括形状为正多边形的框架(12)和设置在所述框架(12)顶点的固定线夹(13)；

所述调整机构(10)包括设有钢丝绳的放线轮、设置在所述放线轮下端的地基和与所述放线轮相连的控制器。

3.如权利要求2所述的冻土基础，其特征在于，所述固定线夹(13)包括依次连接的十字轴(14)、弹性柱(15)和由线夹主体(16)和线夹压盖组成的线夹；

所述十字轴(14)与框架(12)活动连接，其轴向中心设有与所述线夹主体(16)固定连接的固定轴；

所述弹性柱(15)设置在所述十字轴(14)四周。

4.如权利要求3所述的冻土基础，其特征在于，所述框架(12)对边中线设有与其表面平行设置的固定板(17)；

竖直方向设置的所述固定板(17)表面设有与所述复合绝缘子组件(11)相连的孔。

5.如权利要求4所述的冻土基础，其特征在于，所述复合绝缘子组件(11)包括两端均设有均压环(18)的绝缘子串(19)和设置在所述均压环(18)端点的延长拉环(20)；

所述延长拉环(20)两端分别设有连接所述固定板(17)和均压环(18)的U型挂环(21)。

6.如权利要求5所述的冻土基础，其特征在于，

所述U型挂环(21)为一端水平设有开孔的U型板状结构；所述开孔通过螺栓与所述固定板(17)相连，所述U型挂环(21)另一端套接有形状为环形的所述延长拉环(20)；

所述均压环(18)为由对称设置的两个半环组成圆环，所述半环端部设置封端球；所述均压环(18)固定在半圆形支架的圆形截面一端，所述半圆形支架另一端设有与所述U型挂环(21)相连的连接件。

7.如权利要求1所述的冻土基础，其特征在于，

所述蒸发管(5)组成的横截面将冻土基础分为多层，所述横截面为由首尾相连的四根所述蒸发管(5)组成的正多边形；

所述角钢斜材(4)两端分别与相邻的两根角钢主材(3)两端相连形成三角形斜撑面。

8.如权利要求1所述的冻土基础，其特征在于，所述塔脚连接座(7)包括上表面与所述塔脚相连的固定钢板(22)和上端与所述固定钢板(22)下表面垂直相连的四根连接角钢(23)；

每根所述连接角钢(23)下端分别与一根所述角钢主材(3)相连；

所述连接角钢(23)上设有与其轴向垂直设置的散热棒(24)，所述散热棒(24)为设置在冻土地表以上的钢棒。

9.如权利要求1所述的冻土基础，其特征在于，所述基础固定座(8)包括与所述冻土基础下端相连的底板(25)和设置在所述底板(25)下面的混凝土横梁(26)；

所述底板(25)为钢筋混凝土板，其内设有水平设置的钢筋网；

所述混凝土横梁(26)为沿所述底板(25)横向平行排列的钢筋混凝土板条，其轴向方向设有与所述底板(25)相连的螺栓。

10.如权利要求9所述的冻土基础，其特征在于，

所述混凝土包括水泥、矿物掺合料、中砂、石子、水、防腐剂、萘系减水剂，各组成材料所占百分比为：水泥为7.5％～9％、矿物掺合料为6％～8％、中砂为28％～30％、石子为40％～45％、水为10％～15％、防腐剂为0.6％～1％、萘系减水剂为0.1％～0.2％；

所述防腐砂浆由水泥、矿物掺合料、特细砂、纤维、减缩剂、萘系减水剂组成，各组成材料所占百分比为：水泥为22％～27％、矿物掺合料为15％～17％、特细砂为40％～50％、水为10％～13％、纤维为0.15％～0.20％、减缩剂为0.4％～0.6％、萘系减水剂为0.3％～0.6％；

所述矿物掺合料包括矿粉、粉煤灰和硅灰，所述矿粉为平均粒径为2.5μm～4μm的超细矿物填充原料；所述粉煤灰为平均粒径为9μm～14μm的二级灰；所述硅灰平均粒径为9.5μm～14μm。