CN113957936B - 一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构及方法 - Google Patents
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Abstract
一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构及方法,确定需要调整的水平位移方向;在铁塔独立基础底部的中间和外部的两侧,各浇筑一道混凝土反力支撑底板;在四个铁塔独立基础的上部安装十字形倒梁,在相邻铁塔独立基础之间浇筑上下两道后加梁,并于外侧浇筑延伸连接机构;在混凝土反力支撑底板上端增设地面条形反力梁;在地面条形反力梁上方设置顶升平移反力梁,并与输电铁塔基础连接;在反力支撑底板端部设置竖向混凝土墙;在地面条形反力梁和顶升平移反力梁之间安装滚轴,并在每道顶升平移反力梁的两端设置水平方向的千斤顶;浇筑定位钢筋混凝土板、撤除滚轴和千斤顶。该结构及方法步骤简单,实施成本低,可有效的对水平偏移的输电铁塔进行恢复处理。
Description
技术领域
本发明属于输电铁塔的纠偏技术领域,具体涉及一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构及方法。
背景技术
部分区域由于水土流失严重,导致地表变形、开裂、沉陷等问题频发。特别在山地边缘,还会发生底边变形,导致区域内输电线路铁塔基础出现不均匀沉降和水平位移。其中,水平位移一方面会导致导地线张力的变化,严重的会导致铁塔内部的应力发生变化,另一方面还会对电力安全距离产生不可忽视的影响,进而威胁输电线路的安全。
对于正常运行的输电线路,常见的处理方法主要有两种:一种是异地改造,即在既有线路的附近重新选线,再次新建一座铁塔进行替换;另一种是对发生偏移的铁塔进行恢复处理。考虑到铁塔停电施工带来的经济社会影响,以及铁塔结构所受纠偏荷载的影响,采用输电铁塔水平位移的纠偏方法能够有效实现水平位置的纠偏恢复功能,这种方法不仅能节约用地,还能节省施工成本,同时,还能避免断电对生产生活的不利影响,因此,其对确保输电线路的安全运行,保障人民生产生活的持续稳定,都具有非常重要的意义。
发明内容
针对现有技术存在的一些问题,本发明提供一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构及方法,该结构能够便于实现发生水平偏移的输电铁塔进行水平方向上的纠偏作业,其结构合理,安全系数高,在便于进行纠偏的同时,还能对原有输电铁塔进行加固,有效的提高了输电铁塔的使用寿命;该方法步骤简单,实施成本低,可有效的对发生水平偏移的输电铁塔进行恢复处理,同时,还能节约输电铁塔的占地空间,并能避免断电对生活生活所产生的不利影响,能够解决的问题, 并可确保纠偏后的输电铁塔具有稳定的使用寿命,可有效满足输电铁塔使用功能和建筑安全等级的要求。
为了实现上述目的,本发明提供了一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构,包括具有四个铁塔独立基础的输电铁塔,四个铁塔独立基础分布于口字形的四角处,还包括混凝土反力支撑底板、地面条形反力梁、十字形倒梁、延伸连接机构和顶升平移反力梁;
相邻的两个铁塔独立基础之间均纵向间隔的浇筑有上下两道后加梁,且四个铁塔独立基础之间上侧的四道后加梁相平齐的设置,四个铁塔独立基础之间下侧的四道后加梁相平齐的设置;
所述混凝土反力支撑底板的数量为三道,其长度方向沿计划水平位移方向延伸,且满足纠偏调整的需求;三道混凝土反力支撑底板分别固定浇筑在输电铁塔的前侧、中心和后侧,且固定铁塔独立基础的底部;每道混凝土反力支撑底板两端部的上端均固定浇筑有一道竖向混凝土墙;
所述地面条形反力梁的数量为三道,且对应的固定浇筑在混凝土反力支撑底板的上端,其长度方向与混凝土反力支撑底板的长度方向相同;
所述十字形倒梁与四个铁塔独立基础之间上侧的四道后加梁相平齐的设置,其设置在四个铁塔独立基础上部之间的区域中,且其四个端部分别与四个铁塔独立基础浇筑连接;
所述延伸连接机构的数量为四个,四个延伸连接机构分为两组,且两组分别分布在输电铁塔和外侧的两道混凝土反力支撑底板之间的两个空间中;延伸连接机构长度方向垂直于计划水平位移方向延伸,其由位于下方的横向混凝土梁和位于上方的斜向混凝土梁组成;所述横向混凝土梁与靠下侧设置的后加梁相平齐的设置,且其里端与铁塔独立基础浇筑连接,其外端延伸到外侧的混凝土反力支撑底板的上方;所述斜向混凝土梁里高外低倾斜的设置,且里端与靠上侧的后加梁相平齐的设置,并与铁塔独立基础浇筑连接,其外端斜向延伸到横向混凝土梁的外端,并与横向混凝土梁浇筑连接;
所述顶升平移反力梁的数量为三道,且对应的设置在三道地面条形反力梁的上方,且每道顶升平移反力梁通过沿长度方向均匀分布的多根滚轴与对应的地面条形反力梁连接;位于中部的顶升平移反力梁的上端与位于下侧的后加梁的下端浇筑连接,位于外侧的顶升平移反力梁的上端与对应侧的两个横向混凝土梁外端的下端面浇筑连接;每道顶升平移反力梁两端部均位于对应混凝土反力支撑底板两端部的里侧,且每道顶升平移反力梁两端部和对应混凝土反力支撑底板两端部的两道竖向混凝土墙之间均通过水平设置的千斤顶连接。
进一步,为了增加输电铁塔基础整体的连接强度,相邻铁塔独立基础之间的上下两道后加梁之间浇筑有竖向连接梁。
进一步,为了保证纠偏操作能够安全可靠的进行,地面条形反力梁的强度能满足纠偏过程中荷载的需求,其上端面的承载面积满足稳定承载滚轴的需求。
本发明中,通过十字形倒梁的设置有效的加强了四个铁塔独立基础内部之间的连接强度,并将四个铁塔独立基础连接成了一个整体,有效增加了输电铁塔整体的连接强度;通过在相邻的铁塔独立基础内部之间均浇筑上下两道后加梁,不仅增加了相邻铁塔独立基础内部之间的连接强度,而且还可以配合十字形倒梁进一步加强了输电铁塔整体的连接强度;在铁塔独立基础底部的中间和外部的两侧各浇筑一道混凝土反力支撑底板,不仅可以利用输电铁塔中心的地基来承担输电铁塔的荷载,还能便于利用输电铁塔外围的地基来承担输电铁塔的荷载,同时,由于利用不同空间的地基来共同承载输电铁塔的荷载,能避免局部地基承载能力弱而导致无法顺利完成纠偏操作的问题发生,有效确保了纠偏操作的可靠进行;延伸连接机构由斜向混凝土梁和横向混凝土梁组成,且斜向混凝土梁和横向混凝土梁的里端均与铁塔独立基础连接,这样便形成了三角形的连接结构,进一步增强了顶升平移反力梁与输电铁塔基础之间稳定可靠的连接。通过延伸连接机构的设置,可以便于将输电铁塔的荷载承担点延伸到输电铁塔的外围空间中,并可以与外侧的混凝土反力支撑底板相配合进行纠偏操作,有效提高了纠偏操作的便利性。通过在三道混凝土反力支撑底板上设置三道地面条形反力梁,并使与输电铁塔基础固定连接三道顶升平移反力梁通过多根滚轴与三道地面条形反力梁连接,能方便地利用多个滚轴来承载由上部基础结构及各类连接梁组成的整体结构传来的荷载,且使整体结构具有平移的能力,便于实现平移纠偏的操作。在反力支撑底板端部各设置一道竖向混凝土墙,并使顶升平移反力梁的端部通过千斤顶与竖向混凝土墙连接,能便于通过千斤顶的来方便快捷的实现整体结构的平移操作。该结构能够便于实现发生水平偏移的输电铁塔进行水平方向上的纠偏作业,其结构合理,安全系数高,在便于进行纠偏的同时,还能对原有输电铁塔进行加固,有效的提高了输电铁塔的使用寿命。
作为一种优选,顶升平移反力梁和地面条形反力梁的长度相同。
本发明还提供了一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏方法,包括具有四个铁塔独立基础的输电铁塔,四个铁塔独立基础分布于口字形的四角处,还包括以下步骤:
步骤一,基础周边土的开挖和移除;
开挖前,清理地面障碍物,确定开挖方案;其中,开挖面积至少比四边净长度多出1m,并采取有利的支护结构,根据实际基础的深度,确定放坡的方案,防止倒塌;
步骤二,确定需要调整的水平位移方向;
根据输电铁塔的水平偏移情况确定计划水平位移方向;
步骤三,平整基础周围场地,浇筑混凝土反力支撑底板;
平整场地,在铁塔独立基础底部的中间和外部的两侧,沿计划水平位移方向各浇筑一道混凝土反力支撑底板,并保证混凝土反力支撑底板的长度满足位移纠偏需求;
步骤四,加固铁塔独立基础;
先在四个铁塔独立基础的上部安装十字形倒梁,并使十字形倒梁的四个端部对应固定连接在四个铁塔独立基础的上部,将四个铁塔独立基础连成一个开放式的整体;再在相邻两个铁塔独立基础之间浇筑上下两道后加梁进行固定连接,形成闭合式的整体;然后在输电铁塔和其外侧的两道混凝土反力支撑底板之间的两个空间中各增设两个延伸连接机构,所述延伸连接机构的长度方向垂直于计划水平位移方向延伸,其由位于下方的横向混凝土梁和位于上方的斜向混凝土梁组成;所述横向混凝土梁与靠下侧设置的后加梁相平齐的设置,且其里端与铁塔独立基础固定连接,其外端延伸到外侧的混凝土反力支撑底板的上方;所述斜向混凝土梁里高外低倾斜的设置,且里端与靠上侧的后加梁相平齐的设置,并与铁塔独立基础固定连接,其外端斜向延伸到横向混凝土梁的外端,并与横向混凝土梁固定连接;
步骤五,浇筑地面条形反力梁;
在三个混凝土反力支撑底板上端沿着计划平移的方向对应的增设能够满足纠偏过程中荷载要求,并能稳定承载滚轴的的三道地面条形反力梁;
步骤六,浇筑顶升平移反力梁和竖向混凝土墙;
在距离三道地面条形反力梁上方对应的浇筑沿水平位移方向的三道顶升平移反力梁,使每道顶升平移反力梁两端部位于对应混凝土反力支撑底板两端部的里侧,并使位于中部的顶升平移反力梁的上端与后加梁的下端固定连接,使位于外侧的顶升平移反力梁的上端与对应侧的两个横向混凝土梁外端的下端面固定连接;在每道混凝土反力支撑底板两端部的上端各浇筑一道竖向混凝土墙,竖向混凝土墙的高度要满足放置水平位移方向千斤顶的要求,其强度要满足纠偏时的荷载要求;
步骤七,安装滚轴和水平位移方向的千斤顶;
利用竖向顶升机构竖向抬升整体结构,使顶升平移反力梁与地面条形反力梁之间的距离与滚轴的外径相适配,在地面条形反力梁和顶升平移反力梁之间安装多个滚轴,并使多个滚轴沿计划水平位移的方向均匀的排布;利用竖向顶升机构将整体结构缓慢降落到多个滚轴上,以使整体结构的底部与多个滚轴之间滚动接触配合;在每道顶升平移反力梁的两端各设置一个千斤顶,且千斤顶的一端与顶升平移反力梁的端部抵接,其另一端与竖向混凝土墙的内侧面抵接,在安装完毕后,通过千斤顶和顶升平移反力梁之间的相互作用,对输电铁塔进行计划水平位移方向的纠编,直至恢复到原安装位置;
步骤八,浇筑定位钢筋混凝土板、撤除滚轴和千斤顶;
在将输电铁塔调整到达设定位置后,保持顶升平移反力梁端部的千斤顶不动,同时,在中部的一道混凝土反力支撑底板的两侧固定连接有两个定位钢筋混凝土板,两个定位钢筋混凝土板的长度方向均垂直计划水平位移方向延伸,且每一侧的定位钢筋混凝土板均穿设于两个铁塔独立基础之间;利用竖向顶升机构竖向抬升整体结构,使顶升平移反力梁与地面条形反力梁之间的距离增加,撤除顶升平移反力梁端部的千斤顶和地面条形反力梁上的滚轴;缓慢回缩竖向顶升机构使整体结构恢复到原安装状态。
进一步,为了增加输电铁塔基础整体的连接强度,在步骤四中,在相邻两个铁塔独立基础之间浇筑好上下两道后加梁后,在上下两道后加梁之间浇筑竖向连接梁,以通过竖向连接梁将上下两道后加梁进行加强连接。
进一步,为了保证平移过程中的稳定性和可靠性,在步骤七中,在水平位移方向的纠偏调整过程中,顶升平移反力梁一端的千斤顶伸出的同时,其另一端的千斤顶同步缩回,以能实现对输电铁塔的平缓纠偏移动。
进一步,为了能适应不同行程的纠偏需求,在步骤七中,在水平位移方向的纠偏调整过程中,若平移一段距离之后,当前千斤顶的行程无法满足继续平移的需求时,将需要顶伸一端的千斤顶更换为大行程千斤顶,将需要回缩一端的千斤顶更换为小行程千斤顶。
进一步,为了有效提高连接强度,在步骤四中,靠上侧的后加梁的高度与十字形倒梁的高度相同。
本发明中,先在铁塔独立基础底部中间和外部的两侧,沿计划水平位移方向各浇筑一道混凝土反力支撑底板,可以为后续的纠偏过程提供稳定可靠的支撑基础,同时,三道混凝土反力支撑底板有效扩大了支撑区域,避免了局部承载能力不足而导致的支撑能力不能满足纠偏需求的情况发生,从而能使支撑基础更可靠。利用十字形倒梁连接四个铁塔独立基础,并在相邻的两个铁塔独立基础之间浇筑上下两道后加梁,可以使输电铁塔的基础牢固的连接为一个整体,可以在后续的顶升和横移操作过程中确保整体结构不发生损坏,有效的确保了整体结构的稳定性和可靠性。在反力支撑底板上端浇筑地面条形反力梁,可以承载上部基础等结构传给滚轴的荷载,并可以为滚轴提供滚动通道,便于配合千斤顶完成平移动作。通过在三道地面条形反力梁上方设置三道顶升平移反力梁,并使三道顶升平移反力梁与输电铁塔基础固定连接,一方面能方便利用设置在地面条形反力梁和顶升平移反力梁之间的竖向顶升机构,将整体结构向上部举升一定高度,均匀放置滚轴之后,再将上部整体结构安装;另一方面还能方便地利用设置在地面条形反力梁和顶升平移反力梁之间的多个滚轴,来承载由上部基础结构及各类连接梁组成的整体结构传来的荷载,且使整体结构具有平移的能力,便于实现平移纠偏的操作。通过延伸连接机构来连接位于外侧的顶升平移反力梁,有效的确保了外侧顶升平移反力梁与输电铁塔基础之间稳定可靠连接,能进一步确保后续顶升和平移操作过程中整体结构的稳定性和可靠性;延伸连接机构由斜向混凝土梁和横向混凝土梁组成,且斜向混凝土梁和横向混凝土梁的里端均与铁塔独立基础连接,这样便形成了三角形的连接结构,进一步增强了顶升平移反力梁与输电铁塔基础之间稳定可靠的连接。在反力支撑底板端部各设置一道竖向混凝土墙,能便于通过横向设置的千斤顶来对顶升平移反力梁的端部进行顶伸,以方便快捷的实现整体结构的平移操作。通过定位钢筋混凝土板的设置,能对恢复到原安装状态的输电铁塔的基础进行有效的定位,避免了再次在原位移方向出现二次平移的情况。本发明中的方法操作简单,施工过程方便,且经济成本低,实用性强。该方法在纠偏的同时,在不破坏原有基础结构的情况下还能对基础结构进行加固处理,且施工过程中无冲击纠偏荷载或冲击很小,整个过程操作灵活,能使基础的加固和纠偏调节过程更加安全可靠。同时,能提高原有输电铁塔的安全性和稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的左视图;
图3是图1的右视图。
图中:1、铁塔独立基础,2、十字形倒梁,3、后加梁,4、定位钢筋混凝土板,5、千斤顶,6、混凝土反力支撑底板,7、滚轴,8、顶升平移反力梁,9、地面条形反力梁,10、竖向混凝土墙,11、斜向混凝土梁,12、横向混凝土梁,13、竖向连接梁,14、输电铁塔。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示,本发明提供了一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构,包括具有四个铁塔独立基础1的输电铁塔14,四个铁塔独立基础1分布于口字形的四角处,还包括混凝土反力支撑底板6、地面条形反力梁9、十字形倒梁2、延伸连接机构和顶升平移反力梁8;
相邻的两个铁塔独立基础1之间均纵向间隔的浇筑有上下两道后加梁3,且四个铁塔独立基础1之间上侧的四道后加梁3相平齐的设置,四个铁塔独立基础1之间下侧的四道后加梁3相平齐的设置;
所述混凝土反力支撑底板6的数量为三道,其长度方向沿计划水平位移方向延伸,且满足纠偏调整的需求;三道混凝土反力支撑底板6分别固定浇筑在输电铁塔14的前侧、中心和后侧,且固定铁塔独立基础1的底部;中心的混凝土反力支撑底板6横向贯穿过输电铁塔14的中心;每道混凝土反力支撑底板6两端部的上端均固定浇筑有一道竖向混凝土墙10;
所述地面条形反力梁9的数量为三道,且对应的固定浇筑在混凝土反力支撑底板6的上端,其长度方向与混凝土反力支撑底板6的长度方向相同;
所述十字形倒梁2与四个铁塔独立基础1之间上侧的四道后加梁3相平齐的设置,其设置在四个铁塔独立基础1上部之间的区域中,且其四个端部分别与四个铁塔独立基础1浇筑连接;
所述延伸连接机构的数量为四个,四个延伸连接机构分为两组,且两组分别分布在输电铁塔14和外侧的两道混凝土反力支撑底板6之间的两个空间中,输电铁塔14外部一侧的两个延伸连接机构与对应侧的两个铁塔独立基础一相对应的设置,输电铁塔14外部另一侧的两个延伸连接机构与对应侧的两个铁塔独立基础一相对应的设置;延伸连接机构长度方向垂直于计划水平位移方向延伸,其由位于下方的横向混凝土梁12和位于上方的斜向混凝土梁11组成;所述横向混凝土梁12与靠下侧设置的后加梁3相平齐的设置,且其里端与铁塔独立基础1浇筑连接,其外端延伸到外侧的混凝土反力支撑底板6的上方;所述斜向混凝土梁11里高外低倾斜的设置,且里端与靠上侧的后加梁3相平齐的设置,并与铁塔独立基础1浇筑连接,其外端斜向延伸到横向混凝土梁12的外端,并与横向混凝土梁12浇筑连接;
所述顶升平移反力梁8的数量为三道,且对应的设置在三道地面条形反力梁9的上方,且每道顶升平移反力梁8通过沿长度方向均匀分布的多根滚轴7与对应的地面条形反力梁9连接;位于中部的顶升平移反力梁8的上端与位于下侧的后加梁3的下端浇筑连接,位于外侧的顶升平移反力梁8的上端与对应侧的两个横向混凝土梁12外端的下端面浇筑连接;每道顶升平移反力梁8两端部均位于对应混凝土反力支撑底板6两端部的里侧,且每道顶升平移反力梁8两端部和对应混凝土反力支撑底板6两端部的两道竖向混凝土墙10之间均通过水平设置的千斤顶5连接。
为了增加输电铁塔14基础整体的连接强度,相邻铁塔独立基础1之间的上下两道后加梁3之间浇筑有竖向连接梁13。
为了保证纠偏操作能够安全可靠的进行,地面条形反力梁9的强度能满足纠偏过程中荷载的需求,其上端面的承载面积满足稳定承载滚轴7的需求。
作为一种优选,顶升平移反力梁8和地面条形反力梁9的长度相同。
本发明中,通过十字形倒梁的设置有效的加强了四个铁塔独立基础内部之间的连接强度,并将四个铁塔独立基础连接成了一个整体,有效增加了输电铁塔整体的连接强度;通过在相邻的铁塔独立基础内部之间均浇筑上下两道后加梁,不仅增加了相邻铁塔独立基础内部之间的连接强度,而且还可以配合十字形倒梁进一步加强了输电铁塔整体的连接强度;在铁塔独立基础底部的中间和外部的两侧各浇筑一道混凝土反力支撑底板,不仅可以利用输电铁塔中心的地基来承担输电铁塔的荷载,还能便于利用输电铁塔外围的地基来承担输电铁塔的荷载,同时,由于利用不同空间的地基来共同承载输电铁塔的荷载,能避免局部地基承载能力弱而导致无法顺利完成纠偏操作的问题发生,有效确保了纠偏操作的可靠进行;延伸连接机构由斜向混凝土梁和横向混凝土梁组成,且斜向混凝土梁和横向混凝土梁的里端均与铁塔独立基础连接,这样便形成了三角形的连接结构,进一步增强了顶升平移反力梁与输电铁塔基础之间稳定可靠的连接。通过延伸连接机构的设置,可以便于将输电铁塔的荷载承担点延伸到输电铁塔的外围空间中,并可以与外侧的混凝土反力支撑底板相配合进行纠偏操作,有效提高了纠偏操作的便利性。通过在三道混凝土反力支撑底板上设置三道地面条形反力梁,并使与输电铁塔基础固定连接三道顶升平移反力梁通过多根滚轴与三道地面条形反力梁连接,能方便地利用多个滚轴来承载由上部基础结构及各类连接梁组成的整体结构传来的荷载,且使整体结构具有平移的能力,便于实现平移纠偏的操作。在反力支撑底板端部各设置一道竖向混凝土墙,并使顶升平移反力梁的端部通过千斤顶与竖向混凝土墙连接,能便于通过千斤顶的来方便快捷的实现整体结构的平移操作。该结构能够便于实现发生水平偏移的输电铁塔进行水平方向上的纠偏作业,其结构合理,安全系数高,在便于进行纠偏的同时,还能对原有输电铁塔进行加固,有效的提高了输电铁塔的使用寿命。
本发明还提供了一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏方法,包括具有四个铁塔独立基础1的输电铁塔14,四个铁塔独立基础1分布于口字形的四角处,还包括以下步骤:
步骤一,基础周边土的开挖和移除;
开挖前,应清理地面障碍物,确定开挖方案;其中对于开挖面积,应该比四边净长度多出至少1m,且综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素合理设计、精心施工、严格监控,采取有利的支护结构,根据实际基础的深度,确定放坡的方案,防止倒塌;
步骤二,确定需要调整的水平位移方向;
根据输电铁塔14的水平偏移情况确定计划水平位移方向;
步骤三,平整基础周围场地,浇筑混凝土反力支撑底板6;
平整场地,在铁塔独立基础1底部的中间和外部的两侧,沿计划水平位移方向各浇筑一道混凝土反力支撑底板6,并保证混凝土反力支撑底板6的长度满足位移纠偏需求;
步骤四,加固铁塔独立基础1;
先在四个铁塔独立基础1的上部安装十字形倒梁2,并使十字形倒梁2的四个端部对应固定连接在四个铁塔独立基础1的上部,将四个铁塔独立基础1连成一个开放式的整体;再在相邻两个铁塔独立基础1之间浇筑上下两道后加梁3进行固定连接,形成闭合式的整体;其中,四个铁塔独立基础1之间上侧的四根后加梁3相平齐的设置,四个铁塔独立基础1之间下侧的四根后加梁3相平齐的设置;然后在输电铁塔14和其外侧的两道混凝土反力支撑底板6之间的两个空间中各增设两个延伸连接机构,输电铁塔14外部一侧的两个延伸连接机构与对应侧的两个铁塔独立基础一相对应的设置,输电铁塔14外部另一侧的两个延伸连接机构与对应侧的两个铁塔独立基础一相对应的设置;所述延伸连接机构的长度方向垂直于计划水平位移方向延伸,其由位于下方的横向混凝土梁12和位于上方的斜向混凝土梁11组成;所述横向混凝土梁12与靠下侧设置的后加梁3相平齐的设置,且其里端与铁塔独立基础1固定连接,其外端延伸到外侧的混凝土反力支撑底板6的上方;所述斜向混凝土梁11里高外低倾斜的设置,且里端与靠上侧的后加梁3相平齐的设置,并与铁塔独立基础1固定连接,其外端斜向延伸到横向混凝土梁12的外端,并与横向混凝土梁12固定连接;
步骤五,浇筑地面条形反力梁9;
在三个混凝土反力支撑底板6上端沿着计划平移的方向对应的增设足够荷载面积的三道地面条形反力梁9,以能够满足荷载要求,并能稳定的承载滚轴7;
步骤六,浇筑顶升平移反力梁8和竖向混凝土墙10;
在距离三道地面条形反力梁9上方对应的浇筑沿水平位移方向的三道顶升平移反力梁8,使每道顶升平移反力梁8两端部位于对应混凝土反力支撑底板6两端部的里侧,并使位于中部的顶升平移反力梁8的上端与后加梁3的下端固定连接,使位于外侧的顶升平移反力梁8的上端与对应侧的两个横向混凝土梁12外端的下端面固定连接;在每道混凝土反力支撑底板6两端部的上端各浇筑一道竖向混凝土墙10,竖向混凝土墙10的高度要满足放置水平位移方向千斤顶5的要求,其强度要满足纠偏时的荷载要求;
步骤七,安装滚轴7和水平位移方向的千斤顶5;
利用竖向顶升机构竖向抬升整体结构,使顶升平移反力梁8与地面条形反力梁9之间的距离与滚轴7的外径相适配,在地面条形反力梁9和顶升平移反力梁8之间安装多个滚轴7,并使多个滚轴7沿计划水平位移的方向均匀的排布;利用竖向顶升机构将整体结构缓慢降落到多个滚轴7上,以使整体结构的底部与多个滚轴7之间滚动接触配合;在每道顶升平移反力梁8的两端各设置一个千斤顶5,且千斤顶5的一端与顶升平移反力梁8的端部抵接,其另一端与竖向混凝土墙10的内侧面抵接,在安装完毕后,通过千斤顶5和顶升平移反力梁8之间的相互作用,对输电铁塔14进行计划水平位移方向的纠编,直至恢复到原安装位置;
步骤八,浇筑定位钢筋混凝土板4、撤除滚轴7和千斤顶5;
在将输电铁塔14调整到达设定位置后,保持顶升平移反力梁8端部的千斤顶5不动,同时,在中部的一道混凝土反力支撑底板6的两侧固定连接有两个定位钢筋混凝土板4,两个定位钢筋混凝土板4的长度方向均垂直计划水平位移方向延伸,且每一侧的定位钢筋混凝土板4均穿设于两个铁塔独立基础1之间;利用竖向顶升机构竖向抬升整体结构,使顶升平移反力梁8与地面条形反力梁9之间的距离增加,撤除顶升平移反力梁8端部的千斤顶5和地面条形反力梁9上的滚轴7;缓慢回缩竖向顶升机构使整体结构恢复到原安装状态。
为了增加输电铁塔14基础整体的连接强度,在步骤四中,在相邻两个铁塔独立基础1之间浇筑好上下两道后加梁3后,在上下两道后加梁3之间浇筑竖向连接梁13,以通过竖向连接梁13将上下两道后加梁3进行加强连接。
为了保证平移过程中的稳定性和可靠性,在步骤七中,在水平位移方向的纠偏调整过程中,顶升平移反力梁8一端的千斤顶5伸出的同时,其另一端的千斤顶5同步缩回,以能实现对输电铁塔14的平缓纠偏移动。
作为一种优选,在调节的过程中,可以先使千斤顶5的活塞杆伸出适当的行程(非最大行程),然后一边的千斤顶5的活塞杆向外继续伸出,另一边的千斤顶5的活塞杆同步的缩回,这样能纠编操作的过程中更平稳可控,也能使输电铁塔移动的过程更平稳,进而保证了纠偏作业的安全系数。
为了能适应不同行程的纠偏需求,在步骤七中,在水平位移方向的纠偏调整过程中,若平移一段距离之后,当前千斤顶5的行程无法满足继续平移的需求时,将需要顶伸一端的千斤顶5更换为大行程千斤顶5,将需要回缩一端的千斤顶5更换为小行程千斤顶5。
为了有效的提高连接强度,在步骤四中,靠上侧的后加梁3的高度与十字形倒梁2的高度相同。
本发明中,先在铁塔独立基础底部中间和外部的两侧,沿计划水平位移方向各浇筑一道混凝土反力支撑底板,可以为后续的纠偏过程提供稳定可靠的支撑基础,同时,三道混凝土反力支撑底板有效扩大了支撑区域,避免了局部承载能力不足而导致的支撑能力不能满足纠偏需求的情况发生,从而能使支撑基础更可靠。利用十字形倒梁连接四个铁塔独立基础,并在相邻的两个铁塔独立基础之间浇筑上下两道后加梁,可以使输电铁塔的基础牢固的连接为一个整体,进行可以在后续的顶升和横移操作过程中确保整体结构不发生损坏,有效的确保了整体结构的稳定性和可靠性。在反力支撑底板上端浇筑地面条形反力梁,可以承载上部基础等结构传给滚轴的荷载,并可以为滚轴提供滚动通道,便于配合千斤顶完成平移动作。通过在三道地面条形反力梁上方设置三道顶升平移反力梁,并使三道顶升平移反力梁与输电铁塔基础固定连接,一方面能方便利用设置在地面条形反力梁和顶升平移反力梁之间的竖向顶升机构,将整体结构向上部举升一定高度,均匀放置滚轴之后,再将上部整体结构安装;另一方面还能方便的利用设置在地面条形反力梁和顶升平移反力梁之间的多个滚轴,来承担由上部基础结构及各类连接梁组成的整体结构传来的荷载,且以使整体结构具有平移的能力,便于实现平移纠偏的操作。通过延伸连接机构来连接位于外侧的顶升平移反力梁,有效的确保了外侧顶升平移反力梁与输电铁塔基础之间稳定可靠连接,能进一步确保后续顶升和平移操作过程中整体结构的稳定性和可靠性;延伸连接机构由斜向混凝土梁和横向混凝土梁组成,且斜向混凝土梁和横向混凝土梁的里端均与铁塔独立基础连接,这样便形成了三角形的连接结构,进一步增强了顶升平移反力梁与输电铁塔基础之间稳定可靠连接。在反力支撑底板两端部各设置一道竖向混凝土墙,能便于通过横向设置的千斤顶来对顶升平移反力梁的端部进行顶伸,以方便快捷的实现整体结构的平移操作。通过定位钢筋混凝土板的设置,能对恢复到原安装状态的输电铁塔的基础进行有效的定位,避免了再次在原位移方向出现二次平移的情况。本发明中的方法操作简单,施工过程方便,且经济成本低,实用性强。该方法在纠偏的同时,在不破坏原有基础结构的情况下还能对基础结构进行加固处理,且施工过程中无冲击纠偏荷载或冲击很小,整个过程操作灵活,能使基础的加固和纠偏调节过程更加安全可靠。同时,能提高原有输电铁塔的安全性和稳定性。
Claims (9)
1.一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构,包括具有四个铁塔独立基础(1)的输电铁塔(14),四个铁塔独立基础(1)分布于口字形的四角处,其特征在于,还包括混凝土反力支撑底板(6)、地面条形反力梁(9)、十字形倒梁(2)、延伸连接机构和顶升平移反力梁(8);
相邻的两个铁塔独立基础(1)之间均纵向间隔的浇筑有上下两道后加梁(3),且四个铁塔独立基础(1)之间上侧的四道后加梁(3)相平齐的设置,四个铁塔独立基础(1)之间下侧的四道后加梁(3)相平齐的设置;
所述混凝土反力支撑底板(6)的数量为三道,其长度方向沿计划水平位移方向延伸,且满足纠偏调整的需求;三道混凝土反力支撑底板(6)分别固定浇筑在输电铁塔(14)的前侧、中心和后侧,且固定铁塔独立基础(1)的底部;每道混凝土反力支撑底板(6)两端部的上端均固定浇筑有一道竖向混凝土墙(10);
所述地面条形反力梁(9)的数量为三道,且对应的固定浇筑在混凝土反力支撑底板(6)的上端,其长度方向与混凝土反力支撑底板(6)的长度方向相同;
所述十字形倒梁(2)与四个铁塔独立基础(1)之间上侧的四道后加梁(3)相平齐的设置,其设置在四个铁塔独立基础(1)上部之间的区域中,且其四个端部分别与四个铁塔独立基础(1)浇筑连接;
所述延伸连接机构的数量为四个,四个延伸连接机构分为两组,且两组分别分布在输电铁塔(14)和外侧的两道混凝土反力支撑底板(6)之间的两个空间中;延伸连接机构长度方向垂直于计划水平位移方向延伸,其由位于下方的横向混凝土梁(12)和位于上方的斜向混凝土梁(11)组成;所述横向混凝土梁(12)与靠下侧设置的后加梁(3)相平齐的设置,且其里端与铁塔独立基础(1)浇筑连接,其外端延伸到外侧的混凝土反力支撑底板(6)的上方;所述斜向混凝土梁(11)里高外低倾斜的设置,且里端与靠上侧的后加梁(3)相平齐的设置,并与铁塔独立基础(1)浇筑连接,其外端斜向延伸到横向混凝土梁(12)的外端,并与横向混凝土梁(12)浇筑连接;
所述顶升平移反力梁(8)的数量为三道,且对应的设置在三道地面条形反力梁(9)的上方,且每道顶升平移反力梁(8)通过沿长度方向均匀分布的多根滚轴(7)与对应的地面条形反力梁(9)连接;位于中部的顶升平移反力梁(8)的上端与位于下侧的后加梁(3)的下端浇筑连接,位于外侧的顶升平移反力梁(8)的上端与对应侧的两个横向混凝土梁(12)外端的下端面浇筑连接;每道顶升平移反力梁(8)两端部均位于对应混凝土反力支撑底板(6)两端部的里侧,且每道顶升平移反力梁(8)两端部和对应混凝土反力支撑底板(6)两端部的两道竖向混凝土墙(10)之间均通过水平设置的千斤顶(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构,其特征在于,相邻铁塔独立基础(1)之间的上下两道后加梁(3)之间浇筑有竖向连接梁(13)。
3.根据权利要求1或2所述的一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构,其特征在于,地面条形反力梁(9)的强度能满足纠偏过程中荷载的需求,其上端面的承载面积满足稳定承载滚轴(7)的需求。
4.根据权利要求3所述的一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏结构,其特征在于,顶升平移反力梁(8)和地面条形反力梁(9)的长度相同。
5.一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏方法,包括具有四个铁塔独立基础(1)的输电铁塔(14),四个铁塔独立基础(1)分布于口字形的四角处,其特征在于,还包括以下步骤:
步骤一,基础周边土的开挖和移除;
开挖前,清理地面障碍物,确定开挖方案;其中,开挖面积至少比四边净长度多出1m,并采取有利的支护结构,根据实际基础的深度,确定放坡的方案,防止倒塌;
步骤二,确定需要调整的水平位移方向;
根据输电铁塔(14)的水平偏移情况确定计划水平位移方向;
步骤三,平整基础周围场地,浇筑混凝土反力支撑底板(6);
平整场地,在铁塔独立基础(1)底部的中间和外部的两侧,沿计划水平位移方向各浇筑一道混凝土反力支撑底板(6),并保证混凝土反力支撑底板(6)的长度满足位移纠偏需求;
步骤四,加固铁塔独立基础(1);
先在四个铁塔独立基础(1)的上部安装十字形倒梁(2),并使十字形倒梁(2)的四个端部对应固定连接在四个铁塔独立基础(1)的上部,将四个铁塔独立基础(1)连成一个开放式的整体;再在相邻两个铁塔独立基础(1)之间浇筑上下两道后加梁(3)进行固定连接,形成闭合式的整体;然后在输电铁塔(14)和其外侧的两道混凝土反力支撑底板(6)之间的两个空间中各增设两个延伸连接机构,所述延伸连接机构的长度方向垂直于计划水平位移方向延伸,其由位于下方的横向混凝土梁(12)和位于上方的斜向混凝土梁(11)组成;所述横向混凝土梁(12)与靠下侧设置的后加梁(3)相平齐的设置,且其里端与铁塔独立基础(1)固定连接,其外端延伸到外侧的混凝土反力支撑底板(6)的上方;所述斜向混凝土梁(11)里高外低倾斜的设置,且里端与靠上侧的后加梁(3)相平齐的设置,并与铁塔独立基础(1)固定连接,其外端斜向延伸到横向混凝土梁(12)的外端,并与横向混凝土梁(12)固定连接;
步骤五,浇筑地面条形反力梁(9);
在三个混凝土反力支撑底板(6)上端沿着计划平移的方向对应的增设能够满足纠偏过程中荷载要求,并能稳定承载滚轴(7)的三道地面条形反力梁(9);
步骤六,浇筑顶升平移反力梁(8)和竖向混凝土墙(10);
在距离三道地面条形反力梁(9)上方对应的浇筑沿水平位移方向的三道顶升平移反力梁(8),使每道顶升平移反力梁(8)两端部位于对应混凝土反力支撑底板(6)两端部的里侧,并使位于中部的顶升平移反力梁(8)的上端与后加梁(3)的下端固定连接,使位于外侧的顶升平移反力梁(8)的上端与对应侧的两个横向混凝土梁(12)外端的下端面固定连接;在每道混凝土反力支撑底板(6)两端部的上端各浇筑一道竖向混凝土墙(10),竖向混凝土墙(10)的高度要满足放置水平位移方向千斤顶(5)的要求,其强度要满足纠偏时的荷载要求;
步骤七,安装滚轴(7)和水平位移方向的千斤顶(5);
利用竖向顶升机构竖向抬升整体结构,使顶升平移反力梁(8)与地面条形反力梁(9)之间的距离与滚轴(7)的外径相适配,在地面条形反力梁(9)和顶升平移反力梁(8)之间安装多个滚轴(7),并使多个滚轴(7)沿计划水平位移的方向均匀的排布;利用竖向顶升机构将整体结构缓慢降落到多个滚轴(7)上,以使整体结构的底部与多个滚轴(7)之间滚动接触配合;在每道顶升平移反力梁(8)的两端各设置一个千斤顶(5),且千斤顶(5)的一端与顶升平移反力梁(8)的端部抵接,其另一端与竖向混凝土墙(10)的内侧面抵接,在安装完毕后,通过千斤顶(5)和顶升平移反力梁(8)之间的相互作用,对输电铁塔(14)进行计划水平位移方向的纠编,直至恢复到原安装位置;
步骤八,浇筑定位钢筋混凝土板(4)、撤除滚轴(7)和千斤顶(5);
在将输电铁塔(14)调整到达设定位置后,保持顶升平移反力梁(8)端部的千斤顶(5)不动,同时,在中部的一道混凝土反力支撑底板(6)的两侧固定连接有两个定位钢筋混凝土板(4),两个定位钢筋混凝土板(4)的长度方向均垂直计划水平位移方向延伸,且每一侧的定位钢筋混凝土板(4)均穿设于两个铁塔独立基础(1)之间;利用竖向顶升机构竖向抬升整体结构,使顶升平移反力梁(8)与地面条形反力梁(9)之间的距离增加,撤除顶升平移反力梁(8)端部的千斤顶(5)和地面条形反力梁(9)上的滚轴(7);缓慢回缩竖向顶升机构使整体结构恢复到原安装状态。
6.根据权利要求5所述的一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏方法,其特征在于,在步骤四中,在相邻两个铁塔独立基础(1)之间浇筑好上下两道后加梁(3)后,在上下两道后加梁(3)之间浇筑竖向连接梁(13),以通过竖向连接梁(13)将上下两道后加梁(3)进行加强连接。
7.根据权利要求5或6所述的一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏方法,其特征在于,在步骤七中,在水平位移方向的纠偏调整过程中,顶升平移反力梁(8)一端的千斤顶(5)伸出的同时,其另一端的千斤顶(5)同步缩回,以能实现对输电铁塔(14)的平缓纠偏移动。
8.根据权利要求7所述的一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏方法,其特征在于,在步骤七中,在水平位移方向的纠偏调整过程中,若平移一段距离之后,当前千斤顶(5)的行程无法满足继续平移的需求时,将需要顶伸一端的千斤顶(5)更换为大行程千斤顶(5),将需要回缩一端的千斤顶(5)更换为小行程千斤顶(5)。
9.根据权利要求8所述的一种输电铁塔发生水平偏移的纠偏方法,其特征在于,在步骤四中,靠上侧的后加梁(3)的高度与十字形倒梁(2)的高度相同。
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