CN114319416A - 一种电力设备支撑柱及其安装方法、沉降高度消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力设备安装技术领域，特别是涉及一种电力设备支撑柱及其安装方法、沉降高度消除方法，电力设备支撑柱包括基座、设置在基座上的立柱、匹配套设在立柱上的筒体和多个支撑高度可调的支撑件，筒体的上端连接电力设备，立柱的下端外周侧设有第二凸起部，筒体的下端外周侧设有与第二凸起部上下相对布置的第一凸起部，筒体的上端连接电力设备；各支撑件的上下两端分别连接第一凸起部和第二凸起部；当电力设备支撑柱发生沉降后，将支撑件的支撑高度调高，即可将电力设备支撑柱的沉降消除，因此，本发明的电力设备支架能够消除地基沉降对电力设备所处高度的影响，不需要在基座下方设置复合地基或刚性桩基础，施工快且造价低。

Description

一种电力设备支撑柱及其安装方法、沉降高度消除方法

技术领域

本发明涉及电力设备安装技术领域，特别是涉及一种电力设备支撑柱及其安装方法、沉降高度消除方法。

背景技术

在变电站和换流站中需要使用大量的电力设备支撑柱，如避雷器支架、隔离开关支架、母线支架等。由于电力设备需要通过导线或开关机构与其他设备相连，因此对电力设备支撑柱有严格的沉降限值要求，例如开关类支架要求沉降量不超过30mm。

现有的电气设备支架多采用单根钢管立柱，在立柱顶部安装相应的电气设备以及导线，钢管立柱底部与位于地下的基座连接。然而，当基座位于软弱土或深厚回填土区域时，基座底部的土体在基座的压力下会出现压缩固结，因此，基座会出现缓慢沉降，当基座的沉降量超过允许值时，会影响电力设备的安全运行。

目前，为防止基座发生沉降，需要在基座下方设置复合地基或刚性桩基础。复合地基施工时，需要采用水泥搅拌桩、高压旋喷桩等方法进行地基处理，从而提高基座底部土体的承载力和压缩模量，进而达到减小支架的后期沉降的目的。刚性桩基础则需要在基座底部设置一根或多根刚性桩，刚性桩的向地下延伸值坚硬的基岩层，从而将基座的荷载传递到基岩上，进而避免设备支架下沉，采用刚性桩方案时，每个设备基座下部至少要设置一根桩，根据地质情况不同，桩型会采用钢筋混凝土灌注桩或高强预应力管桩，长度通常在十几米到三四十米不等。

在基座下方设置复合地基或刚性桩基础虽能有效控制电气设备支架的后期沉降，但均存在施工复杂、工期长、造价高的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的电力设备支撑柱，为防止沉降，需要在基座下方设置复合地基或刚性桩基础，复合地基或刚性桩基础的施工复杂、工期长、造价高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电力设备支撑柱，包括基座、设置在所述基座上并向上延伸的立柱、匹配套设在所述立柱上的筒体和多个支撑高度可调的支撑件；所述立柱的下端外周侧设有第二凸起部，所述筒体的下端外周侧设有与所述第二凸起部上下相对布置的第一凸起部，所述筒体的上端连接电力设备；

各所述支撑件沿所述筒体的周向间隔布置，各所述支撑件的上端均连接所述第一凸起部，各所述支撑件的下端均连接所述第二凸起部；各所述支撑件的支撑高度均可调节，以使所述第一凸起部和所述第二凸起部之间的距离可调。

作为优选方案，各所述支撑件均包括螺柱，各所述螺柱沿所述筒体的周向间隔布置，各所述螺柱的下端均与所述第二凸起部连接，各所述螺柱的上端均向上延伸并穿过所述第一凸起部，各所述螺柱上均螺接有第一螺母和第二螺母；

各所述第一螺母的上端均抵接所述第一凸起部的下端，各所述第二螺母的下端均抵接所述第一凸起部的上端。

作为优选方案，所述筒体的下端外侧设有沿所述筒体的径向延伸的多个紧固件，各所述紧固件沿所述筒体的周向间隔布置，各所述紧固件的端部穿过所述筒体的侧壁并抵接所述立柱的外周侧。

作为优选方案，所述筒体的中部外侧设有沿所述筒体的轴向布置的第一刻度区，所述第一刻度区的最下端刻度线与地面之间的距离为第一设定高度。

作为优选方案，所述立柱的外侧设有沿所述立柱的轴向布置的第二刻度区，所述第二刻度区的最下端刻度线与所述筒体的下端面重合或位于所述筒体的下端面的下方。

作为优选方案，所述第二刻度区的最下端刻度线数值为零，所述第二刻度区的刻度线数值从下至上逐渐增大。

一种上述的电力设备支撑柱的安装方法，包括以下步骤：

步骤S11.将筒体的下端套设在立柱的上端；

步骤S12.调节各支撑件的高度，使得所述筒体的下端面与第二刻度区的最下端刻度线重合；

步骤S13.在所述筒体的外侧设置第一刻度区，使得所述第一刻度区的最下端刻度线与地面之间的距离等于第一设定高度。

一种上述的电力设备支撑柱的沉降高度消除方法，包括以下步骤：

步骤S21.测量电力设备支撑柱的沉降值；

步骤S22.调节各支撑件的支撑高度，使得筒体的下端面与第二刻度区的最下端刻度线之间的距离与所述沉降值相等。

作为优选方案，所述步骤S21中，使用激光水平仪测量电力设备支撑柱沉降值，所述步骤S21包括：

步骤S211.将所述激光水平仪架设在地面上；

步骤S212.根据电力设备支撑柱所处场地的高程基准点，调整激光水平仪高度，使得激光水平仪所发射的水平激光线的高度与第一设定高度值相同；

步骤S213.将所述水平激光线投射至第一刻度区，计算水平激光线与所述第一刻度区的最下端刻度线之间的距离，得出所述沉降值。

作为优选方案，所述电力设备支撑柱有多个，各所述电力设备支撑柱间隔布置在所述场地中，所述步骤S213中，所述水平激光线呈360 度照射，使得位于所述激光水平仪附近的各所述电力设备支撑柱上均显示有所述水平激光线。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的电力设备支撑柱，包括基座、设置在基座上的立柱、匹配套设在立柱上的筒体和多个支撑高度可调的支撑件，筒体的上端连接电力设备，套设在立柱上的筒体能够相对立柱上下滑动，立柱的下端外周侧设有第二凸起部，筒体的下端外周侧设有与第二凸起部上下相对布置的第一凸起部，筒体的上端连接电力设备；各支撑件沿筒体的周向间隔布置，各支撑件的下端均连接所述第二凸起部，各支撑件的上端均连接第一凸起部，当电力设备支撑柱发生沉降后，将支撑件的支撑高度调高，使得支撑高度的增加值与沉降高度值相同，即可将电力设备支撑柱的沉降消除，保证位于电力设备支撑柱上端的电力设备所处高度变化在允许范围内；因此，本发明的电力设备支架能够消除地基沉降对电力设备所处高度的影响，不需要在基座下方设置复合地基或刚性桩基础，施工速度快，且降低了造价。

附图说明

图1为电力设备支撑柱的整体结构示意图；

图2为筒体的结构示意图；

图3为图2中A－A处截面图；

图4为立柱的结构示意图；

图5为图4中B－B处截面图；

图6为筒体和立柱安装时第一刻度区的高度计算示意图；

图中，1、筒体；11、第一凸起部；12、紧固件；13、第一刻度区； 14、加强肋；15、电力设备固定板；2、立柱；21、第二凸起部；22、第二刻度区；23、锚固件；3、支撑件；31、螺柱；32、第一螺母；33、第二螺母；4、电力设备；5、基座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图6所示，本发明的电力设备支撑柱的优选实施例，包括基座5、设置在基座5的上端且向上延伸的立柱2、匹配套设在立柱 2上的筒体1和多个支撑高度可调的支撑件3；筒体1的下端外周侧设有第一凸起部11；匹配套设在立柱2上的筒体1能够相对立柱2上下滑动，立柱2的外周侧设有第二凸起部21，筒体1的下端外周侧设有第一凸起部11，第一凸起部11与第二凸起部21上下相对布置，筒体 1的上端连接电力设备4；各支撑件3沿筒体1的周向间隔布置，各支撑件3的下端均连接第二凸起部21，各支撑件3的上端均连接第一凸起部11，由于支撑件3的支撑高度可调，当电力设备支撑柱发生沉降后，将各支撑件3的支撑高度调高，使得各支撑件3的支撑高度的增加值与沉降所引起的基座5的高度降低值相同，即可将电力设备支撑柱的沉降消除，保证位于电力设备支撑柱上端的电力设备4的高度变化在允许范围内；因此，本发明的电力设备支架便于消除沉降对电力设备4所处高度的影响，不需要在基座5下方设置复合地基或刚性桩基础，施工速度快，且降低了造价。

具体的，筒体1和立柱2同轴布置，立柱2的上端插设在筒体1 中，筒体1和立柱2均为空心钢管，第二凸起部22位于立柱2的下端，为将立柱2稳定连接在基座5上，第二凸起部22的底部间隔设有多个锚固件23，基座5为混凝土基础，锚固23一体浇筑再混凝土基础中，此外，混凝土基础可直接采用天然地基，也可采用预处理后的地基。为便于连接电力设备，筒体1的上端设有用于连接电力设备4的电力设备固定板15，本实施例中，第一凸起部11为焊接在筒体下端的方形板，为保证筒体1与方形板的连接强度，在方形板的上端与筒体1的外侧之间设有多个沿筒体1的周向间隔布置的多个加强肋14。

其中，实现支撑件3的支撑高度可调的方式有多种，如在第一凸起部11和第二凸起部21之间设置伸缩杆；本实施例中，各支撑件3 均包括螺柱31，各螺柱31沿筒体1的周向间隔布置，各螺柱31的下端均与第二凸起部21连接，各螺柱31的上端均向上延伸并穿过第一凸起部11，各螺柱31上均螺接有第一螺母32和第二螺母33；各第一螺母32的上端均抵接第一凸起部11的下端，各第二螺母33的下端均抵接第一凸起部11的上端。通过调节第一螺母32和第二螺母33在螺柱上的位置，即可实现对筒体1的安装高度，结构简单、调节方便且成本较低，第一螺母32和第二螺母33不仅便于调节第一凸起部11与第二凸起部21之间的间隔，而且在距离调节完成后通过拧紧第一螺母 32和第二螺母33来实现对第一凸起部11的固定。

本实施例中，为进一步提高筒体1与立柱2之间的连接牢固程度，在筒体1的下端外侧设有沿筒体1的径向延伸的多个紧固件12，各紧固件12沿筒体1的周向间隔布置，各紧固件12的端部穿过筒体1的侧壁并抵接立柱2的外周侧。

由于地基沉降是一个非常缓慢的过程，根据地质情况的差别，地基沉降稳定通常需要几年甚至十余年的时间，因此，电气设备支架安装完成后，需定期进行沉降观测，如果支架沉降值超过允许值时需进行处理。本实施例的电力设备支撑柱能够用于软弱土或回填土区域，筒体1的中部外侧设有沿筒体1的轴向布置的第一刻度区13，第一刻度区13的最下端刻度线与地面之间的距离为第一设定高度。

具体的，第一刻度区13设有从下至上布置的多个刻度线，在安装电力设备支撑柱时，将激光水平仪的水平激光线高度设置为第一设定高度，然后通过调节基座5的安装高度和筒体1的安装高度，使得第一刻度区13的最下端刻度线与激光水平仪的水平激光线重合，在经过多年的沉降后，再将激光水平仪的水平激光线高度设置为第一高度，然后照射至第一刻度区13，由于沉降后筒体1的高度下降，此时激光水平仪的水平激光线位于第一刻度区13的最下端刻度线的上方，从而能够计算出电力设备支撑柱的沉降值。为便于调节激光水平仪，本实施例中，第一刻度区的最下端刻度线标识值为1米。

为便于根据沉降值调整筒体1的高度，本实施例中，立柱2的外侧设有沿立柱2的轴向布置的第二刻度区22，第二刻度区22的最下端刻度线与筒体1的下端面重合或位于筒体1的下端面的下方。

具体的，第二刻度区22的最下端刻度线数值为零，第二刻度区22 的刻度线数值从下至上逐渐增大。将筒体1的下端面调节至第二刻度区22与沉降值相同的刻度线处即可。第二刻度区的设置进一步提高了筒体1的安装高度调节的便利性。

一种电力设备支撑柱的安装方法的实施例，基于上述的电力设备支撑柱，包括以下步骤：

步骤S11.将筒体1的下端套设在立柱2的上端；

步骤S12.调节各支撑件3的高度，使得筒体1的下端面与第二刻度区22的最下端刻度线重合；

步骤S13.在筒体1的外侧设置第一刻度区13，使得第一刻度区13 的最下端刻度线与地面之间的距离等于第一设定高度。

如图6所示，电力设备支撑柱在设计时可根据基座5的上端面露出地面的高度来确定第一刻度区13和内套管上的尺寸刻度线位置，假设基座5的上端面露出地面的高度为H3，第二刻度区的最下端刻度线距离基座5的上端面的距离为H2，则第一刻度区13的一米刻度线距离为H1则，H1＝1米－H2－H3。施工时，在步骤S11之前还包括将各个锚固件23与基座5一体浇筑。在步骤S12之后，还包括拧紧各紧固件12，使得筒体1与立柱2稳定连接。

一种电力设备支撑柱的沉降高度消除方法的实施例，基于上述的电力设备支撑柱，包括以下步骤：

步骤S21.测量电力设备支撑柱的沉降值；

步骤S22.调节各支撑件3的支撑高度，使得筒体1的下端面与第二刻度区22的最下端刻度线之间的距离与沉降值相等。

具体的，步骤S21中，使用激光水平仪测量电力设备支撑柱沉降值，步骤S21包括：

步骤S211.将激光水平仪架设在地面上；

步骤S212.根据电力设备支撑柱所处场地的高程基准点，调整激光水平仪高度，使得激光水平仪所发射的水平激光线的高度与第一设定高度值相同；

步骤S213.将水平激光线投射至第一刻度区13，计算水平激光线与第一刻度区13的最下端刻度线之间的距离，得出沉降值。

本实施例中，电力设备支撑柱有多个，各电力设备支撑柱间隔布置在场地中，步骤S213中，水平激光线呈360度照射，使得位于激光水平仪附近的各电力设备支撑柱上均显示有水平激光线。

综上所述，本发明的电力设备支撑柱，能够极大地简化电力设备支撑柱的地基处理施工，省去打桩或地基处理的工序，有效缩短工期，操作便捷，同时还节省了土建施工材料和资源，绿色节能环保。而且，本实施例的电力设备支撑柱，适应性广泛，能够用于各种类型的电气设备；此外，本实施例的电力设备支撑柱经济性高，之前通过地基处理处理或桩基造价较高，往往地基部分的施工费用会远超上部支架部分，而本发明提出的支架系统比原有支架增加用钢量不到10％，并可省去地基处理费用，显著节约投资。并且，本实施例的电力设备支撑柱的沉降消除方法，采用激光水平仪器，只需对激光水平仪的高度一次定位，利用水平激光仪的360度扫描，能够快速得到每根电力设备支撑柱的沉降情况，效率极高；另外，第一刻度区和第二刻度区的设置进保证了对电力设备支撑柱的支撑高度调整的便利性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力设备支撑柱，其特征在于，包括基座(5)、设置在所述基座(5)上且向上延伸的立柱(2)、匹配套设在所述立柱(2)上的筒体(1)和多个支撑件(3)；所述立柱(2)的下端外周侧设有第二凸起部(21)，所述筒体(1)的下端外周侧设有与所述第二凸起部(21)上下相对布置的第一凸起部(11)，所述筒体(1)的上端连接电力设备(4)；

各所述支撑件(3)沿所述筒体(1)的周向间隔布置，各所述支撑件(3)的上端均连接所述第一凸起部(11)，各所述支撑件(3)的下端均连接所述第二凸起部(21)，各所述支撑件(3)的支撑高度均可调节，以使所述第一凸起部(11)和所述第二凸起部(21)之间的距离可调。

2.根据权利要求1所述的电力设备支撑柱，其特征在于，各所述支撑件(3)均包括螺柱(31)，各所述螺柱(31)沿所述筒体(1)的周向间隔布置，各所述螺柱(31)的下端均与所述第二凸起部(21)连接，各所述螺柱(31)的上端均向上延伸并穿过所述第一凸起部(11)，各所述螺柱(31)上均螺接有第一螺母(32)和第二螺母(33)；

各所述第一螺母(32)的上端均抵接所述第一凸起部(11)的下端，各所述第二螺母(33)的下端均抵接所述第一凸起部(11)的上端。

3.根据权利要求1所述的电力设备支撑柱，其特征在于，所述筒体(1)的下端外侧设有沿所述筒体(1)的径向延伸的多个紧固件(12)，各所述紧固件(12)沿所述筒体(1)的周向间隔布置，各所述紧固件(12)的端部穿过所述筒体(1)的侧壁并抵接所述立柱(2)的外周侧。

4.根据权利要求1所述的电力设备支撑柱，其特征在于，所述筒体(1)的中部外侧设有沿所述筒体(1)的轴向布置的第一刻度区(13)，所述第一刻度区(13)的最下端刻度线与地面之间的距离为第一设定高度。

5.根据权利要求1所述的电力设备支撑柱，其特征在于，所述立柱(2)的外侧设有沿所述立柱(2)的轴向布置的第二刻度区(22)，所述第二刻度区(22)的最下端刻度线与所述筒体(1)的下端面重合或位于所述筒体(1)的下端面的下方。

6.根据权利要求5所述的电力设备支撑柱，其特征在于，所述第二刻度区(22)的最下端刻度线数值为零，所述第二刻度区(22)的刻度线数值从下至上逐渐增大。

7.一种权利要求1至6任一项所述的电力设备支撑柱的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S11.将筒体(1)的下端套设在立柱(2)的上端；

步骤S12.调节各支撑件(3)的高度，使得所述筒体(1)的下端面与第二刻度区(22)的最下端刻度线重合；

步骤S13.在所述筒体(1)的外侧设置第一刻度区(13)，使得所述第一刻度区(13)的最下端刻度线与地面之间的距离等于第一设定高度。

8.一种权利要求1至6任一项所述的电力设备支撑柱的沉降高度消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S21.测量电力设备支撑柱的沉降值；

步骤S22.调节各支撑件(3)的支撑高度，使得筒体(1)的下端面与第二刻度区(22)的最下端刻度线之间的距离与所述沉降值相等。

9.根据权利要求8所述的电力设备支撑柱的沉降高度消除方法，其特征在于，所述步骤S21中，使用激光水平仪测量电力设备支撑柱沉降值，所述步骤S21包括：

步骤S211.将所述激光水平仪架设在地面上；

步骤S212.根据电力设备支撑柱所处场地的高程基准点，调整激光水平仪高度，使得激光水平仪所发射的水平激光线的高度与第一设定高度值相同；

步骤S213.将所述水平激光线投射至第一刻度区(13)，计算水平激光线与所述第一刻度区(13)的最下端刻度线之间的距离，得出所述沉降值。

10.根据权利要求9所述的电力设备支撑柱的沉降高度消除方法，其特征在于，所述电力设备支撑柱有多个，各所述电力设备支撑柱间隔布置在所述场地中，所述步骤S213中，所述水平激光线呈360度照射，使得位于所述激光水平仪附近的各所述电力设备支撑柱上均显示有所述水平激光线。

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