CN113027218A - 一种新型通信铁塔加固专用模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于装备制造领域，具体涉及一种新型通信铁塔加固专用模具。包括内置卡具、焊接角钢、紧固镀锌螺栓和外置支架，外置支架内侧设置内置卡具，同时外置支架与内置卡具之间通过紧固镀锌螺栓相固定连接，外置支架和内置卡具之间设置插入间隙，原主材和新增角钢均设置于插入间隙内，内置卡具上部设置焊接角钢；本发明可提前加工好，现场只需安装，施工简单；直接卡住两根主材，不进行现场钻孔，不破坏两根角钢。

Description

一种新型通信铁塔加固专用模具

技术领域

本发明属于装备制造领域，具体涉及一种新型通信铁塔加固专用模具。

背景技术

为了改善相关地区(埃塞俄比亚)的通信质量，需要在现有铁塔上增加微波通信设备，经计算现有铁塔无法满足增加荷载的要求，为增加现有铁塔的强度，节约成本，特制作此加固方案。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种新型通信铁塔加固专用模具。达到在投入成本最低的情况下，满足铁塔增加负荷的强度要求的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种新型通信铁塔加固专用模具，包括内置卡具、焊接角钢、紧固镀锌螺栓和外置支架，外置支架内侧设置内置卡具，同时外置支架与内置卡具之间通过紧固镀锌螺栓相固定连接，外置支架和内置卡具之间设置插入间隙，原主材和新增角钢均设置于插入间隙内，内置卡具上部设置焊接角钢；

内置卡具包括内置卡具一和内置卡具二，内置卡具一和内置卡具二之间设置间隙，内置卡具的上端面与内置卡具二的上端面相平齐；

所述内置卡具一包括上面板一和底法兰一，上面板一主体呈直角三角形，上面板一中部设置缺口一，上面板一底部边缘垂直固定底法兰一，紧固镀锌螺栓同时穿过外置支架侧壁和底法兰一侧壁从而将外置支架侧壁和底法兰一侧壁相固定，同时外置支架侧壁和底法兰一侧壁之间形成插入间隙一；

新增角钢插入固定于插入间隙一内；

所述内置卡具二包括上面板二和底法兰二，上面板二主体呈直角三角形，上面板二中部设置缺口二，缺口二为直角形，焊接角钢垂直向下的正投影覆盖缺口二，上面板二底部边缘垂直固定法兰二，紧固镀锌螺栓同时穿过外置支架侧壁和底法兰二侧壁从而将外置支架侧壁和底法兰二侧壁相固定，同时底法兰二之间形成插入间隙二；

原主材插入固定于插入间隙二内。

所述焊接角钢一端与上面板一上表面相固定连接，焊接角钢另一端与上面板二上表面相固定连接。

所述外置支架包括外支架一和外支架二，外支架一和外支架二均呈“┐”状，外支架一位于内置卡具一一侧，外支架二位于内置卡具二一侧。

所述缺口一为直角形，焊接角钢垂直向下的正投影覆盖缺口一。

与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明可提前加工好，现场只需安装，施工简单；直接卡住两根主材，不进行现场钻孔，不破坏两根角钢。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明中原主材肢内加一根角钢结构示意图。

图2是本发明中原主材肢外加一根角钢结构示意图。

图3是本发明中一字型钢板紧固结构示意图。

图4是本发明中十字形钢板紧固结构示意图。

图5是本发明中双辅助角钢紧固结构示意图。

图6是本发明立体结构示意图。

图7是本发明剖面结构示意图。

图8是本发明中塔体结构示意图。

图9是图8中A-A示意图。

图10是现有的加固方案示意图一。

图11是现有的加固方案示意图二。

图12是现有的加固方案示意图二。

图13是现有的加固方案示意图三。

图14是现有的X+1加固方案示意图。

图15是本发明加固方案示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

华为公司为申请埃塞通信工程的经营业务许可，特邀我公司施工该国通信系统的基建工程。

工程涉及：1160个塔基站建设的土建工程、格构塔架设、通讯设备安装、线路连接并调试、网路优化，700km的管够光缆铺设(其中约80％架空铺设)，老基站维修，运维服务，运输业务等施工。

结合30m高通信塔实际荷载情况，以该塔为例，按实际荷载开展tower模型设计，列出需要更换的斜材和需要加固的主材，统计出钢材用量；综合前述给出的几种方案，分析各自优缺点，简单介绍了关键点施工，选出最终的推荐方案。

(1)加固方案对比分析

1)贴加角钢方案：如下图，在原主材角钢内侧或外侧紧贴原主材增加一根新增角钢，采用原有螺栓孔或现场增加新钻孔，更换较长螺栓紧固原主材和新增主材，使原主材近似增加肢厚。

优点：一是接近增加原主材肢厚，相当于加大了主材规格；二是新增角钢紧贴原主材，且螺栓紧固连接，最大限度地与原主材均匀受力。

方案缺点：施工时，在原主材接头处，需要取掉原接头内包角钢(当新增角钢在原主材内侧)，或者同时取掉两块外贴板，尤其后者造成原主材接头完全敞开，铁塔主材失去连接，容易引起倒塔，存在一定的施工安全隐患。

2)外背角钢方案

该方案是源自中国电科院提出的某工程主材加固方案，并完成了部件试验。如下图，在需加固的主材角钢外侧追加一个同规格角钢，采用原螺栓孔位或新增钻孔，增加螺栓长度，使新加角钢与被加固角钢螺栓紧固，两根角钢呈十字双拼形式，一起承担荷载。其中紧固方式有以下三种：一字型钢板紧固；十字形钢板紧固；双辅助角钢紧固。

方案优点：十字形双拼角钢在输电线路角钢塔上常用，已在特高压输电铁塔上大面积推广，设计理论和方法较为成熟。

方案缺点：由于力先传递到原主材，然后再由螺栓和连接板传递到新增主材，造成新增主材一般只能起到50％的加固效果，比较浪费钢材；无论一字、十字联板或双辅助角钢紧固，均是比较浪费钢材的连接紧固方案，且十字联板加工精度要求较高。

3)对口增加角钢方案

该方案利用两套金具通过角钢中间焊接为一体，同时卡住原主材和与原主材口对口新增的角钢，使两根角钢口对口连接在一起，共同承担载荷。

请参阅图6、7所示的一种新型通信铁塔加固专用模具，包括内置卡具1、焊接角钢2、紧固镀锌螺栓3和外置支架4，外置支架4内侧设置内置卡具1，同时外置支架4与内置卡具1之间通过紧固镀锌螺栓3相固定连接，外置支架4和内置卡具1之间设置插入间隙，原主材5和新增角钢6均设置于插入间隙内，内置卡具1上部设置焊接角钢2，

内置卡具1包括内置卡具一11和内置卡具二12，内置卡具一11和内置卡具二12之间设置间隙13，内置卡具11的上端面与内置卡具二12的上端面相平齐，

优选的内置卡具一11包括上面板一111和底法兰一112，上面板一111主体呈直角三角形，上面板一111中部设置缺口一1111，缺口一1111为直角形，焊接角钢2垂直向下的正投影覆盖缺口一1111，上面板一111底部边缘垂直固定底法兰一112，紧固镀锌螺栓3同时穿过外置支架4侧壁和底法兰一112侧壁从而将外置支架4侧壁和底法兰一112侧壁相固定，同时外置支架4侧壁和底法兰一112侧壁之间形成插入间隙一113；

新增角钢6插入固定于插入间隙一113内；

内置卡具二12包括上面板二121和底法兰二122，上面板二121主体呈直角三角形，上面板二121中部设置缺口二1211，缺口二1211为直角形，焊接角钢2垂直向下的正投影覆盖缺口二1211，上面板二121底部边缘垂直固定法兰二122，紧固镀锌螺栓3同时穿过外置支架4侧壁和底法兰二122侧壁从而将外置支架4侧壁和底法兰二122侧壁相固定，同时底法兰二122之间形成插入间隙二123；

原主材5插入固定于插入间隙二123内。

焊接角钢2一端与上面板一111上表面相固定连接，焊接角钢2另一端与上面板二121上表面相固定连接。

外置支架4包括外支架一41和外支架二42，外支架一41和外支架二42均呈“┐”状，外支架一41位于内置卡具一11一侧，外支架二42位于内置卡具二12一侧。

本发明在加工车间制作完毕，组装步骤如下：

(1)制作内置卡具1，尺寸根据所加固的角钢尺寸确定；

(2)用焊接角钢2或铁钢将两个内置卡具1焊接牢固，注意要满焊；

(3)制作外置支架4，尺寸根据所加固的角钢尺寸确定，注意要和内置卡具1配套；

(4)将制作好的卡具固定在现有角钢5上面，一定要固定牢固；

将新增角钢6固定在卡具上，实现两根角钢同时受力，提高所承受的负荷强度。

优点：卡紧卡具提前加工好，现场只需安装，施工简单；直接卡住两根主材，不进行现场钻孔，不破坏两根角钢。

(2)结论：

综上分析，主材加固方案，以有效增加主材强度为主要考虑原则，同时施工方便高效的前提下，推荐方案3，即采用新型连接加固模具进行加固连接。

(3)施工队伍配置：

(4)整体情况调查：

记录塔体总体结构，周边环境情况、地面粗糙度情况、基础、平台、走线架过桥等；楼顶塔还需记录铁塔、楼房及整体情况，并记录楼顶场景情况。

简图记录塔体体型状况，基础面情况，记录塔体结构、平台、天线等设施相对位置。

(5)构件规格尺寸测量：

对应塔体节数，依据主、横、斜、辅不同部位，采用超声波测厚仪、卡尺、直尺，测量构件角钢、钢管等型号、规格尺寸。每个构件在3个不同部位测量，取测量平均值为代表值。

(6)塔高、结构体系测量：

依据塔体实际体型情况，采用测绳、钢卷尺、全站仪或激光测距仪测量塔高，以塔脚底板底面至塔顶避雷针安装支撑面的垂直距离为塔高标准。测量节长、变坡截面宽度和高度、平台相对高度等体型数据，并用简图记录，见图8、9。

其他检测包括基础根开测量、混凝土强度检测、构件规格尺寸测量、构件缺损、变形检测、焊缝检测、塔体防腐检测、紧固件情况检测、节点板贴合率检测、塔脚板(法兰)贴合率检测、套接部位贴合率检测、拉线部件检测、平台与支架检测、爬梯和护罩、防雷接地检测、垂直度测量、馈线检测、现有荷载情况调查、结构安全验算等，此处不再赘述。

(7)构件加固:

常用构件加固方法为组合构件。即在需加固的构件上追加一个同类型构件，采用特制卡具，使新加构件与被加固构件绑定，一起承担荷载，如图10所示。

Claims (4)

1.一种新型通信铁塔加固专用模具，其它在于，包括内置卡具、焊接角钢、紧固镀锌螺栓和外置支架，外置支架内侧设置内置卡具，同时外置支架与内置卡具之间通过紧固镀锌螺栓相固定连接，外置支架和内置卡具之间设置插入间隙，原主材和新增角钢均设置于插入间隙内，内置卡具上部设置焊接角钢；

内置卡具包括内置卡具一和内置卡具二，内置卡具一和内置卡具二之间设置间隙，内置卡具的上端面与内置卡具二的上端面相平齐；

所述内置卡具一包括上面板一和底法兰一，上面板一主体呈直角三角形，上面板一中部设置缺口一，上面板一底部边缘垂直固定底法兰一，紧固镀锌螺栓同时穿过外置支架侧壁和底法兰一侧壁从而将外置支架侧壁和底法兰一侧壁相固定，同时外置支架侧壁和底法兰一侧壁之间形成插入间隙一；

新增角钢插入固定于插入间隙一内；

所述内置卡具二包括上面板二和底法兰二，上面板二主体呈直角三角形，上面板二中部设置缺口二，缺口二为直角形，焊接角钢垂直向下的正投影覆盖缺口二，上面板二底部边缘垂直固定法兰二，紧固镀锌螺栓同时穿过外置支架侧壁和底法兰二侧壁从而将外置支架侧壁和底法兰二侧壁相固定，同时底法兰二之间形成插入间隙二；

原主材插入固定于插入间隙二内。

2.根据权利要求1所述的新型通信铁塔加固专用模具，其特征在于，所述焊接角钢一端与上面板一上表面相固定连接，焊接角钢另一端与上面板二上表面相固定连接。

3.根据权利要求1所述的新型通信铁塔加固专用模具，其特征在于，所述外置支架包括外支架一和外支架二，外支架一和外支架二均呈“┐”状，外支架一位于内置卡具一一侧，外支架二位于内置卡具二一侧。

4.根据权利要求1所述的新型通信铁塔加固专用模具，其特征在于，所述缺口一为直角形，焊接角钢垂直向下的正投影覆盖缺口一。

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