CN202124867U - 一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置，输电塔的塔身为由四根主材、若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，四根主材的底端分别固装在各自的混凝土基座内，在混凝土基座的四面固定有钢板，在四个混凝土基座的钢板之间连接有加固横材。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，在铁塔加固工作完成后，最大应力值减小，同时变形不再进行扩大。通过对塔身多点震动测量以及基础部分震动及力学应变测量，对输电塔加固后的运行状况进行全面检测。检测后结果显示，加固方案取得了非常好的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置。
背景技术
随着国民经济的快速发展，人们对电力资源的需求与日俱增。预计到2020年，我国全社会用电需要将达到7.7万亿千瓦时，为现有水平的2倍以上，而我国现有电网建设长期投入不足、发展滞后，网架结构薄弱。为此，“十一五”期间国家电网公司的总体目标是进一步加快电网建设。现代化大规模的发电厂都建在能源基地，远离都市等电力负荷中心。输电线路是电力系统的动脉，起着电能远距离传输、交换、调配的重要作用。作为架空输电线路的重要组成部分，输电铁塔起着支撑导线、地线及其他附件的作用。输电铁塔在线路总投资中所占的比重很大，约为40％左右。铁塔一旦遭受破坏，将直接影响到整个电力系统的正常运行，不仅造成巨大的经济损失，甚至引起整个供电系统的瘫痪。
煤矿、油气田所在地不仅是能源的生产基地，也是电力输出的主要地区。随着电网覆盖面积的不断增大，坑口电厂不断增多，输电线路往往要经过煤矿井田上方。煤(油、气)矿开采后形成采空区，不可避免地出现地表下沉、开裂、倾斜、凹凸等地表变形，甚至出现采空塌陷等地质灾害。就输电线路而言，采空区地表变形将引起输电铁塔基础发生沉降、倾斜、不均匀沉降、水平滑移等破坏。输电铁塔属于高耸结构，对基础条件要求较高，轻微的地表变形就会导致结构杆件受力状况的改变，引起承载能力的降低。而采空区地表变形量往往较大，引起铁塔的根开和塔腿高度差发生较大的变化，导致结构产生很大的附加应力，造成塔体局部破坏或整体发生倒塌倾覆。由于地表变形引起的输电铁塔倒塌、倾覆、断线等事故时有发生。
在“北电南送”、“西电东送”、“南北互供”的格局下，特别是近年来国家电网装机容量、电压等级不断提高，输电铁塔朝着高耸、大跨越及特高压方向快速发展。对铁塔可靠性、经济性提出了更高的要求。与此同时，人们对资源需求的增加促进了煤炭等采矿业的高速发展，矿产采掘区域的不断扩大，通过采空区的输电线路也日益增多。因地表变形而引起的输电线路安全隐患不容忽视。因此，采空区地表变形后铁塔的受力状况、健康评价及加固措施成为人们关注的问题。经过煤矿采区的输电塔，煤层采空后地表往往会出现沉陷，引起输电塔基础发生不均匀沉降，塔身随之产生倾斜，并产生较大的附加应力。如不及时处理，铁塔基础的稳定性将遭受破坏，造成塔体局部或整体破坏，甚至存在倒杆断线的重大事故隐患，直接影响线路的安全运行。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置，输电塔的塔身为由四根主材、若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，四根主材的底端分别固装在各自的混凝土基座内，在混凝土基座的四面固定有钢板，在四个混凝土基座的钢板之间连接有加固横材。
所述加固横材为工字钢。
在主材的下部增设若干横隔面。
由于原输电塔结构在地表变形后，杆件内力很大，变形严重，承载能力严重降低。当较多的杆件超出承载能力极限产生破坏后，该塔存在整体失稳破坏倒塌的安全隐患。需要对地基及支腿杆件进行加固，由于塔身受力较大，不宜对杆材进行更换，因此采用增加辅助杆材的方式进行加固。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，在铁塔加固工作完成后，最大应力值减小，同时变形不再进行扩大。通过对塔身多点震动测量以及基础部分震动及力学应变测量，对输电塔加固后的运行状况进行全面检测。检测后结果显示，加固方案取得了非常好的效果。
附图说明
图1是本实用新型基座部分的俯视图；
图2是本实用新型横隔面结构示意图；
图3是背景技术中220kV47号SJT转角耐张塔结构示意图；
图4是改造后的输电塔结构示意图。
其中1.混凝土基座，2.钢板，3.加固横材。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置，输电塔的塔身为由四根主材、若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，四根主材的底端分别固装在各自的混凝土基座1内，在混凝土基座1的四面固定有钢板2，在四个混凝土基座1的钢板2之间连接有加固横材3。
所述加固横材3为工字钢。
在主材的下部增设若干横隔面，横隔面的形状如图2所示。
本实施例的具体改造过程：
龙蚕线47号转角塔概况220kV龙蚕线途径洼里煤矿采区。47号塔为自立式六角型双回路塔，呼高18m，总高35.5m，根开7.285m，转角度数为右角24.4度，水平档距为330m，垂直档距330m。该塔主肢及斜材由不同规格的Q235角钢连接而成，结构型式如图3所示。导线型号为LGJ-400/50，地线型号为GJ-50。
对该输电塔在基础沉降时的承载力采用ANSYS有限元软件进行模拟，分析塔基不均匀沉降及水平移动对塔身承载力的影响，在此基础上对该输电塔健康状况做出合理的评价，并作出合理的加固方案。如下(图4所示)：
1.在四基础地表下0.5米处混凝土四面用400mm×20mm厚的钢板包住，钢板间用HW250×255×14/14的工字钢进行连接以防止水平变形扩大。
2.通过螺栓连接对3m处横隔面采用C 180×68×7/10.5的槽钢进行加固。
3.按《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》要求，通过计算分析，本工程铁塔由于支腿跟开值及竖向位移不断变化，整个塔身部分长度内刚度不足，仅凭现有的横隔面无法保证结构刚度要求，在铁塔隔面处的水平横材设计成了几何可变体系，横材不能对主材提供任何约束，成为是该铁塔的薄弱环节。因此在应力集中处3.5、2.65、1.75m处添加横隔面。
改造后的效果：
在铁塔加固工作完成后，通过对塔身多点震动测量以及基础部分震动及力学应变测量，对输电塔加固后的运行状况进行全面检测。检测后结果显示，加固方案取得了非常好的效果。
Claims (3)
1.一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置，输电塔的塔身为由四根主材、若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，四根主材的底端分别固装在各自的混凝土基座内，其特征在于，在混凝土基座的四面固定有钢板，在四个混凝土基座的钢板之间连接有加固横材。
2.根据权利要求1所述的一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置，其特征在于，所述加固横材为工字钢。
3.根据权利要求1所述的一种用于独立式基础输电塔沉降加固装置，其特征在于，在塔身的下部增设若干个横隔面。
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