CN108396766A - 一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础及其纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础及其纠偏方法，包括基础本体，基础本体的顶部预埋球形转动接头，球形转动接头通过连接底座固定可伸缩支撑腿，本发明在不破坏基础本体的条件下对塔架进行纠偏，避免了传统方法下必须更换基础的弊端，节约了成本，通过计算确定需要调节的可伸缩支撑腿的个数和每个可伸缩支撑腿的伸缩杆调节刻度值，使调节更加精确；在输电塔塔架与可伸缩支撑腿发生错位时，通过转动调节球形转动接头可使输电塔塔架底部连接处与伸缩杆上部螺栓孔重新吻合，调节过程简单高效，具有很好的实用价值。

Description

一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础及其纠偏方法

技术领域

本发明涉及高压输电塔纠偏技术领域，特别是涉及一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础及其纠偏方法。

背景技术

我国拥有丰富的煤炭资源，在过去几十年间旧能源开发时每年巨大的煤炭产量也使得因煤矿开采造成的地面塌陷面积不断扩大。近年来随着全球经济一体化的进程人类对于能源的需求较过去显得更加迫切，用电量的剧增使得输电塔的数量也出现稳步上涨的趋势，随着大型输电塔的数量增长，一些地区的塔架则不得不在野外环境下穿过采空区场地。由于风的不定向性，因此塔架所受风荷载总是处于一种循环往复状态，塔架基础底部的采空区，因其自身存在的可能出现剩余变形及活化变形的特殊性，使得塔架这种高耸构筑物在循环荷载下出现不均匀沉降的可能性大大增加。而塔架又对倾斜极为敏感，因此，找到一种适用于采空区场地高压输电塔的可纠偏基础结构形式显得尤为重要。

目前，采空区场地高压输电塔在发生沉降时，一般采用破坏基础的形式对基础进行重建，整个过程费时费力，且产生一定的成本；公开号为CN103669431B的发明专利公开了一种煤矿采动区输电铁塔倾斜调整装置，虽然在输电塔倾斜时可起到一定的纠偏作用，但其基础仅通过千斤顶顶升底座，只能在竖直方向上纠正部分沉降，松开的地脚螺栓长度顶升有限，而当基础发生水平面方向错位时地脚螺栓孔已偏离竖直方向，铁塔主材支腿连接主塔架的位置也发生了错位，但该技术方案不能自由调节与塔架的连接长度和角度，在采空区场地高压输电塔纠偏时具有很大的局限性。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础及其纠偏方法。

其解决的技术方案是：一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础，包括基础本体，所述基础本体的顶部预埋球形转动接头，球形转动接头通过连接底座固定可伸缩支撑腿；所述可伸缩支撑腿呈三支腿布置形式，包括盒体夹板和伸缩杆，盒体夹板的上部为长方体空腔，伸缩杆设置在长方体空腔中心且从盒体夹板的顶部伸出，长方体空腔的内部且在伸缩杆的两侧对称设置有多排齿轮，齿轮的中心两侧设置有连杆螺栓，连杆螺栓贯穿盒体夹板的两侧，并通过螺母将齿轮和盒体夹板固定在一起，伸缩杆的上部设置有多个螺栓孔，并通过高强螺栓连接输电塔塔架，伸缩杆的下部设置有杆鞘，用于限定伸缩杆导向，位于盒体夹板内部且在杆鞘外部的伸缩杆两侧预制有轮齿，轮齿与伸缩杆两侧的齿轮啮合；盒体夹板的下部为实芯固件，且截面为直角梯形，直角梯形的高所在面的中心开设有与杆鞘尺寸相匹配的杆鞘凹槽，用于固定杆鞘，盒体夹板的下部开设有两个螺栓孔。

优选的，所述连接底座的顶部设置有与盒体夹板底部相匹配的夹板凹槽，夹板凹槽两侧设置有铰支座，铰支座与盒体夹板下部的螺栓孔通过螺栓固定连接。

优选的，所述可伸缩支撑腿两两之间的夹角均为30°-45°。

优选的，所述齿轮设置为2-4排。

优选的，所述伸缩杆与齿轮的厚度相等。

优选的，所述伸缩杆上标刻有刻度尺。

优选的，所述基础本体底部设置有刚性垫层，基础本体下方打入锚杆。

利用所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础的纠偏方法，包括如下步骤：

1）纠偏工作人员通过倾斜检测仪确定采空区场地高压输电塔的沉降方向和角度；

2）结合步骤1）所得沉降数据，根据沉降方向确定需要调节的可伸缩支撑腿的个数，再根据沉降角度计算出每个可伸缩支撑腿的伸缩杆调节刻度值；

3）采用吊装装置对输电塔塔架进行纵向受力支撑，再将需要调节的可伸缩支撑腿的伸缩杆与输电塔塔架连接的高强螺栓取掉；

4）结合步骤2）计算出的调节刻度值对需要调节的可伸缩支撑腿进行依次调节，即先将连杆螺栓两端的螺母取掉，再将伸缩杆调节到预先计算好的刻度值上，最后拧紧螺母；

5）采用吊装装置将输电塔塔架底部连接处调整到与伸缩杆上部螺栓孔相同高度处；

6）转动调节球形转动接头，使输电塔塔架底部连接处与伸缩杆上部螺栓孔吻合；

7）将调节后的可伸缩支撑腿的伸缩杆与输电塔塔架连接的高强螺栓拧紧。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明在不破坏基础本体的条件下对塔架进行纠偏，避免了传统方法下必须更换基础的弊端，节约了成本，通过计算确定需要调节的可伸缩支撑腿的个数和每个可伸缩支撑腿的伸缩杆调节刻度值，使调节更加精确；在输电塔塔架与可伸缩支撑腿发生错位时，通过转动调节球形转动接头可使输电塔塔架底部连接处与伸缩杆上部螺栓孔重新吻合，调节过程简单高效，具有很好的实用价值。

附图说明

图1为本发明与输电塔塔架的连接示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明中连接底座与可伸缩支撑腿的连接示意图。

图4为本发明中可伸缩支撑腿的剖视图。

图5为本发明中盒体夹板的内部结构示意图。

图6为本发明中连接底座的俯视图。

图7为本发明中连接底座与可伸缩支撑腿的连接局部俯视图。

图中：10-基础本体，11-刚性垫层，12-锚杆，20-球形转动接头，30-可伸缩支撑腿，31-盒体夹板，32-伸缩杆，33-齿轮，40-连接底座，41、314、321-螺栓孔，42-铰支座，43-夹板凹槽，44-螺栓，311-长方体空腔，312-实芯固件，313-杆鞘凹槽，322-轮齿，323-杆鞘，331-连杆螺栓。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图7对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

如图1、图2所示，一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础，包括基础本体10，基础本体10底部浇筑有混凝土刚性垫层11，保证基础本体10底部放置的平整度，基础本体10下方打入锚杆12，使基础本体10具有较好的抗拔性能，基础本体10的顶部运用成熟的现有技术预埋球形转动接头20，球形转动接头20通过连接底座40固定可伸缩支撑腿30。

可伸缩支撑腿30呈三支腿布置形式，且两两之间的夹角均为30°-45°。如图3、图4、图5所示，可伸缩支撑腿30包括盒体夹板31和伸缩杆32，盒体夹板31的上部为长方体空腔311，伸缩杆32设置在长方体空腔311中心且从盒体夹板31的顶部伸出，长方体空腔311的内部且在伸缩杆32的两侧对称设置有多排齿轮33，根据伸缩杆32的具体长度齿轮33可设置为2-4排，齿轮33的中心两侧设置有连杆螺栓331，连杆螺栓331贯穿盒体夹板31的两侧，并通过螺母将齿轮33和盒体夹板31固定在一起。

伸缩杆32的上部设置有多个螺栓孔321，并通过高强螺栓连接输电塔塔架，伸缩杆32的下部设置有杆鞘323，用于限定伸缩杆32导向，位于盒体夹板31内部且在杆鞘323外部的伸缩杆32两侧预制有轮齿322，轮齿322与伸缩杆32两侧的齿轮33啮合，且齿轮33与伸缩杆32的厚度相等，以保持良好的啮合度，伸缩杆32上标刻有刻度尺，方便对伸缩杆32长度的调节。

盒体夹板31的下部为实芯固件312，且截面为直角梯形，直角梯形的高所在面的中心开设有与杆鞘323尺寸相匹配的杆鞘凹槽313，用于固定杆鞘323，盒体夹板31的下部开设有两个螺栓孔314。如图6所示，连接底座40圆周上均匀设置有多个螺栓孔41，且通过螺栓与球形转动接头20固定连接，连接底座40的顶部设置有与可伸缩支撑腿30底部相匹配的夹板凹槽43，夹板凹槽43两侧设置有铰支座42，铰支座42与盒体夹板31下部的螺栓孔314通过螺栓44固定连接在一起。

利用所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础的纠偏方法，包括如下步骤：

1）纠偏工作人员通过倾斜检测仪确定采空区场地高压输电塔的沉降方向和角度；

2）结合步骤1）所得沉降数据，根据沉降方向确定需要调节的可伸缩支撑腿30的个数，例如当沉降只发生在某一个基础本体10的中心上，则只需调节该基础本体10上的可伸缩支撑腿30，当沉降方向处于两个相邻的基础本体10之间时，则需对两个基础本体上的两个可伸缩支撑腿30进行调节；再根据沉降角度计算出每个需要调节的可伸缩支撑腿30的伸缩杆32调节刻度值，例如，未发生沉降的基础本体10水平高度与需要调节的基础本体10水平高度差为H，伸缩杆32与竖直方向的夹角为θ，则利用三角函数可知，伸缩杆32需要调节的刻度值X=H/cosθ；

3）采用吊装装置对输电塔塔架进行纵向受力支撑，再将需要调节的可伸缩支撑腿30的伸缩杆32与输电塔塔架连接的高强螺栓取掉；

4）结合步骤2）计算出的调节刻度值对需要调节的可伸缩支撑腿30进行依次调节，即先将连杆螺栓两端的螺母取掉，再将伸缩杆32往上拉或往下推调节到预先计算好的刻度值上，最后拧紧螺母；

5）采用吊装装置将输电塔塔架底部连接处调整到与伸缩杆32上部螺栓孔相同高度处；

6）转动调节球形转动接头20，使输电塔塔架底部连接处与伸缩杆32上部螺栓孔吻合；

7）将调节后的可伸缩支撑腿30的伸缩杆32与输电塔塔架连接的高强螺栓拧紧。

采用以上所述的纠偏方法能在不破坏基础本体10的条件下对塔架进行纠偏，避免了传统方法下必须更换基础的弊端，节约了成本，通过计算确定需要调节的可伸缩支撑腿30的个数和每个可伸缩支撑腿30的伸缩杆32调节刻度值，使调节更加精确；在输电塔塔架与可伸缩支撑腿30发生错位时，通过转动调节球形转动接头20可使输电塔塔架底部连接处与伸缩杆32上部螺栓孔重新吻合，调节过程简单高效，具有很好的实用价值。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种采空区场地高压输电塔可纠偏基础，包括基础本体，其特征在于：所述基础本体的顶部预埋球形转动接头，球形转动接头通过连接底座固定可伸缩支撑腿；

所述可伸缩支撑腿呈三支腿布置形式，包括盒体夹板和伸缩杆，盒体夹板的上部为长方体空腔，伸缩杆设置在长方体空腔中心且从盒体夹板的顶部伸出，长方体空腔的内部且在伸缩杆的两侧对称设置有多排齿轮，齿轮的中心两侧设置有连杆螺栓，连杆螺栓贯穿盒体夹板的两侧，并通过螺母将齿轮和盒体夹板固定在一起，伸缩杆的上部设置有多个螺栓孔，并通过高强螺栓连接输电塔塔架，伸缩杆的下部设置有杆鞘，用于限定伸缩杆导向，位于盒体夹板内部且在杆鞘外部的伸缩杆两侧预制有轮齿，轮齿与伸缩杆两侧的齿轮啮合；盒体夹板的下部为实芯固件，且截面为直角梯形，直角梯形的高所在面的中心开设有与杆鞘尺寸相匹配的杆鞘凹槽，用于固定杆鞘，盒体夹板的下部开设有两个螺栓孔。

2.如权利要求1所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础，其特征在于：所述连接底座的顶部设置有与盒体夹板底部相匹配的夹板凹槽，夹板凹槽两侧设置有铰支座，铰支座与盒体夹板下部的螺栓孔通过螺栓固定连接。

3.如权利要求2所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础，其特征在于：所述可伸缩支撑腿两两之间的夹角均为30°-45°。

4.如权利要求3所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础，其特征在于：所述齿轮设置为2-4排。

5.如权利要求4所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础，其特征在于：所述伸缩杆与齿轮的厚度相等。

6.如权利要求5所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础，其特征在于：所述伸缩杆上标刻有刻度尺。

7.如权利要求6所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础，其特征在于：所述基础本体底部设置有刚性垫层，基础本体下方打入锚杆。

8.一种应用于根据权利要求1-7任一所述的采空区场地高压输电塔可纠偏基础的纠偏方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）纠偏工作人员通过倾斜检测仪确定采空区场地高压输电塔的沉降方向和角度；

2）结合步骤1）所得沉降数据，根据沉降方向确定需要调节的可伸缩支撑腿的个数，再根据沉降角度计算出每个可伸缩支撑腿的伸缩杆调节刻度值；

3）采用吊装装置对输电塔塔架进行纵向受力支撑，再将需要调节的可伸缩支撑腿的伸缩杆与输电塔塔架连接的高强螺栓取掉；

4）结合步骤2）计算出的调节刻度值对需要调节的可伸缩支撑腿进行依次调节，即先将连杆螺栓两端的螺母取掉，再将伸缩杆调节到预先计算好的刻度值上，最后拧紧螺母；

5）采用吊装装置将输电塔塔架底部连接处调整到与伸缩杆上部螺栓孔相同高度处；

6）转动调节球形转动接头，使输电塔塔架底部连接处与伸缩杆上部螺栓孔吻合；

7）将调节后的可伸缩支撑腿的伸缩杆与输电塔塔架连接的高强螺栓拧紧。