CN215407763U - 一种拉索式输电塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉索式输电塔，包括：支撑基础，包括基槽、安装底板、弹性支撑机构和限位机构，弹性支撑机构位于基槽内，安装底板位于弹性支撑机构上，限位机构与基槽或安装底板连接；支撑主体的下端与安装底板固连；两个上部桁架，对称铰接于支撑主体的上端；拉索机构，包括第一拉索、第二拉索、第三拉索和第四拉索，均为多个，第一拉索的两端和第二拉索的两端均分别与上部桁架和地面连接，各第四拉索的两端分别与两上部桁架的上端连接，各第三拉索的一端与其一上部桁架的上端连接，另一端相互连接为第五挂点。该输电塔占地面积小、场地平整度要求低、施工周期短、调节方便、承载能力强，适用于不同规格的输电塔和不同的搭建环境。

Description

一种拉索式输电塔

技术领域

本实用新型属于输电设备技术领域，具体涉及一种拉索式输电塔。

背景技术

随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，电量的需求越来越大，且更高电压等级的大容量、多回路的线路也应运而生。输电塔为支持高压或超高压架空送电线路的导线和避雷线构筑物，主要承受风荷载、冰荷载、线拉力、恒荷载、安装或检修时人员及工具重量和地震作用等产生的荷载，电网建设时应综合考虑上述因素以及输电线路经过的地形因素。

现有技术中输电塔存在如下缺陷：

1)输电塔基础所占面积大，对于场地的平整度要求高，不易于在山地等地面陡峭地区搭建。且采用基坑埋入夯实固定方法，为达到地基承载力，需要采用多个更大更深的基础埋深，施工周期长、成本高，不利于环境保护；

2)由于输电塔高度较高，现有输电塔基础作为重要组成部分，无法保证输电塔的稳定性要求，会出现倾斜，甚至造成人员伤亡和经济损失；

3)受外部干扰大，由于输电塔在承受输电线的荷载时，还要受到外部环境变化带来的荷载(如风压等)，易产生扭矩及弯矩造成应力集中，破坏了输电塔的安全性，难以保证电网安全运行质量，如输电塔往往由于塔身中间截面缩小，在受到风荷载和输电线造成的不平衡力时易造成拦腰折断等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种拉索式输电塔，该输电塔占地面积小，对场地平整度要求低，施工周期短、调节方便，具有优良的承载能力、抗扭能力和抗侧向风压能力，有利于保证结构的安全稳定性和提高电网安全运行质量，适用于不同规格的输电塔和不同的搭建环境。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型提出的一种拉索式输电塔，包括：

支撑基础，包括基槽、安装底板、弹性支撑机构和限位机构，弹性支撑机构位于基槽内，安装底板位于弹性支撑机构上，并活动卡合于基槽内或位于基槽上，限位机构对应与基槽或安装底板连接以限定安装底板的运动范围；

支撑主体，为上大下小的方形桁架结构，且下端与安装底板固连；

两个上部桁架，对称铰接于支撑主体的上端，上部桁架为多棱锥体桁架结构，且棱边朝外；

拉索机构，包括第一拉索、第二拉索、第三拉索和第四拉索，均为多个，第一拉索的两端和第二拉索的两端均分别与上部桁架和地面连接，且各上部桁架分别对应连接有多组第一拉索和第二拉索，各第四拉索的两端分别与两上部桁架的上端连接，各第三拉索的一端与其一上部桁架的上端连接，另一端相互连接为第五挂点，第五挂点低于第三拉索。

优选地，基槽为圆筒型，安装底板同轴设置于基槽内，限位机构包括与基槽同轴连接的挡圈，挡圈位于安装底板的上方。

优选地，限位机构还包括同轴设置于基槽内的圆环状橡胶垫，安装底板位于橡胶垫的上方，且高度小于限位机构和橡胶垫的间距，外径大于限位机构和橡胶垫的内径，小于基槽的内径。

优选地，基槽为圆筒型，安装底板与基槽同轴设置并位于基槽的上方，且安装底板的直径大于基槽的直径，限位机构包括多个第七拉索，第七拉索沿基槽环向均布，且一端与安装底板连接，另一端固定于地面，第七拉索初始时为松弛状态。

优选地，弹性支撑机构包括一个第一橡胶支撑组和多个第二橡胶支撑组，第二橡胶支撑组环绕第一橡胶支撑组均布，第一橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第一橡胶片，第二橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第二橡胶片，安装底板与最上方的第一橡胶片和最上方的各第二橡胶片固连。

优选地，支撑主体包括四个第一支撑柱、多个第一连接杆、多个第一拉杆、四个第二连接杆和一个第二撑杆，第一支撑柱的下端与安装底板固连，相邻第一支撑柱的上端通过第二连接杆固连，其一对角线上的两第一支撑柱的上端通过第二撑杆固连，各第一连接杆水平间隔固连于相邻第一支撑柱之间，两两第一拉杆呈“X”型分布，并间隔固连于相邻第一支撑柱之间，第一连接杆和“X”型分布的两第一拉杆依次交替设置。

优选地，支撑主体还包括四个加强侧翼，加强侧翼一一对应连接于第一支撑柱的外侧，且下端固定在安装底板上。

优选地，上部桁架为对称结构，包括两个第二支撑柱、两个第三支撑柱、两个第四支撑柱、一个第五支撑柱和一个第六支撑柱，其一第二支撑柱与其一第三支撑柱的一端固连形成第一铰接部，另一第二支撑柱与另一第三支撑柱的一端固连形成第二铰接部，两第二支撑柱的另一端与第六支撑柱的一端固连形成第一挂点，两第四支撑柱的一端与第六支撑柱的另一端固连形成第四挂点，其一第三支撑柱的另一端、其一第四支撑柱的另一端和第五支撑柱的一端固连形成第二挂点，另一第三支撑柱的另一端、另一第四支撑柱的另一端和第五支撑柱的另一端固连形成第三挂点，第一铰接部和第二铰接部均与支撑主体的上端铰接，各支撑柱之间还设有加强筋。

优选地，拉索机构包括四个第一拉索、四个第二拉索、四个第三拉索和两个第四拉索，各上部桁架分别对应连接有两组第一拉索和第二拉索，第一拉索的两端分别与第四挂点和地面连接，第二拉索的两端分别与第一挂点和地面连接，每组第一拉索和第二拉索的地面连接处为同一位置，两第四拉索相互平行，且各第四拉索的两端分别对应连接其一上部桁架的第二挂点和另一上部桁架的第三挂点，四第三拉索的一端分别一一对应连接两上部桁架的第二挂点或第三挂点，另一端相互连接为第五挂点。

优选地，拉索机构还包括四个第五拉索和四个第六拉索，上部桁架还包括两个第七支撑柱，第七支撑柱的一端与第一挂点连接，另一端与其一第三支撑柱垂直连接相交成第六挂点，各上部桁架连接两组对称分布的第五拉索和第六拉索，第五拉索的两端分别与其一上部桁架的一第六挂点和支撑主体上另一上部桁架所在侧的一角对应连接，第六拉索的两端分别与其一上部桁架的第二挂点和支撑主体上另一上部桁架所在侧的一角对应连接，或分别与其一上部桁架的第三挂点和支撑主体上另一上部桁架所在侧的一角对应连接，每组第五拉索和第六拉索在支撑主体上的连接处为同一位置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)该输电塔采用拉索和支撑基础结合，占地面积小，对场地平整度要求低，布置效率高、施工周期短、成本低，有利于环境保护，且适用于多种规格的输电塔和搭建环境，尤其适用于山地搭建；

2)可根据输电塔的实际受力情况调节与地面相连的拉索，以改变输电线与输电塔之间的角度，可更好的抵抗外力(如风力和输电线载荷)对输电塔产生的负载，调节、维护方便；

3)通过拉索和支撑基础将输电塔受到的弯矩、扭矩转化为拉索的拉力后直接传给地面，可自适应全方位运动，减少支撑主体下端的扭矩和弯矩，具有优良的承载能力、抗扭能力和抗侧向风压能力，有利于保证结构的安全稳定性和提高电网安全运行质量；

4)上部桁架采用多棱锥体，具有良好的破风效果，提高抗风能力，且通过拉索保持输电塔的整体性实现内部力的抵消。

附图说明

图1为本实用新型的拉索式输电塔立体图；

图2为本实用新型的拉索式输电塔I处的局部放大图；

图3为本实用新型的拉索式输电塔主视图；

图4为本实用新型的拉索式输电塔左视图；

图5为本实用新型的实施例1的支撑基础结构示意图；

图6为本实用新型的实施例1的支撑基础内部结构示意图；

图7为本实用新型的实施例1的支撑基础剖视图；

图8为本实用新型的支撑主体结构示意图；

图9为本实用新型的加强侧翼立体图；

图10为本实用新型的上部桁架立体图；

图11为本实用新型的上部桁架左视图；

图12为本实用新型的上部桁架铰接装配示意图；

图13为本实用新型的实施例2的支撑基础结构示意图；

图14为本实用新型的实施例2的支撑基础剖视图；

图15为本实用新型的实施例2的弹性支撑机构结构示意图。

附图标记说明：1、支撑基础；2、支撑主体；3、上部桁架；4、拉索机构；11、基槽；12、挡圈；13、安装底板；14、橡胶垫；15、第一橡胶片；16、第二橡胶片；21、第一支撑柱；22、加强侧翼；23、第一连接杆； 24、第一拉杆；25、第二连接杆；26、第二撑杆；31、第二支撑柱；32、第三连接杆；33、第三拉杆；34、第三支撑柱；35、第四支撑柱；36、第五支撑柱；37、第六支撑柱；38、第七支撑柱；39、铰接机构；39a、连接块；39b、螺母；39c、螺栓；39d、铰接座；3a、第一铰接部；3b、第二铰接部；3c、第一挂点；3d、第二挂点；3e、第三挂点；3f、第四挂点； 3g、第五挂点；3h、第六挂点；41、第一拉索；42、第二拉索；43、第三拉索；44、第四拉索；45、第五拉索；46、第六拉索。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

实施例1：

如图1-12所示，一种拉索式输电塔，包括：

支撑基础1，包括基槽11、安装底板13、弹性支撑机构和限位机构 12，弹性支撑机构位于基槽11内，安装底板13位于弹性支撑机构上，并活动卡合于基槽11内，限位机构12与基槽11连接以限定安装底板13的运动范围；

支撑主体2，为上大下小的方形桁架结构，且下端与安装底板13固连；

两个上部桁架3，对称铰接于支撑主体2的上端，上部桁架3为多棱锥体桁架结构，且棱边朝外；

拉索机构4，包括第一拉索41、第二拉索42、第三拉索43和第四拉索44，均为多个，第一拉索41的两端和第二拉索42的两端均分别与上部桁架3和地面连接，且各上部桁架3分别对应连接有多组第一拉索41和第二拉索42，各第四拉索44的两端分别与两上部桁架3的上端连接，各第三拉索43的一端与其一上部桁架3的上端连接，另一端相互连接为第五挂点3g，第五挂点3g低于第三拉索43。

其中，该拉索式输电塔包括支撑基础1、支撑主体2、两个上部桁架3 和拉索机构4，支撑主体2的下端与支撑基础1连接，上端对称铰接有两个上部桁架3，上部桁架3的重心在铰接点的外侧，整体为对称结构，与拉索机构4配合有利于保证输电塔整体结构的稳定性。

该输电塔采用拉索机构4和支撑基础1结合，利用拉索的张拉保持结构的稳定，且第一拉索41和第二拉索42固定于地面上，支撑主体2为上大下小的方形桁架结构，使得与支撑主体2下端连接的支撑基础1体型减小，从而使得占地面积大大减小，对场地平整度要求低，因此，布置效率高、施工周期短、成本低，有利于环境保护，且适用于多种规格的输电塔和搭建环境，尤其适用于山地搭建。

第一拉索41和第二拉索42固定于地面的位置可根据输电塔实际的悬挂输电线形式进行计算布置，输电塔搭设灵活，并可根据输电塔的实际受力情况调节与地面相连的拉索，以改变输电线与输电塔之间的角度，可更好的抵抗外力(如风力和输电线载荷)对输电塔产生的负载，调节、维护方便。如输电塔两边悬挂的输电线不在同一条直线上，导致输电塔两边受力不均匀，合力偏移输电塔的中心线，则可通过调节第一拉索41和第二拉索42在地面上的固定位置，使第一拉索41和第二拉索42在水平方向的合力与两边输电线产生的合力方向相反，使得拉索的利用效用最大化，保证输电塔受到的弯矩荷载减小，提高结构安全性，增大承压能力。

由于实际应用中输电塔在承受输电线产生拉压的同时，还要受到外部环境变化带来的荷载，由此对结构主体产生扭矩和弯矩，通过拉索和支撑基础将输电塔受到的弯矩、扭矩转化为拉索的拉力后直接传给地面，可减少支撑主体下端的扭矩和弯矩，具有优良的承载能力、抗扭能力和抗侧向风压能力，有利于保证结构的安全稳定性和提高电网安全运行质量。

上部桁架3用于悬挂输电线(如第五挂点3g)，采用多棱锥体空间桁架结构，具有良好的破风效果、承载能力和稳定性，减少了结构受到的风阻，可根据实际需求通过模拟加载试验得出最优实体模型。且上部桁架3 之间通过拉索连接，并与支撑主体2铰接，铰接设计可减小连接处因弯矩造成的破坏，并在两上部桁架3和支撑主体2之间设置拉索形成稳定的悬臂结构，实现力的抵消，由此实现自力平衡，该设计传力简单，减少耗材。支撑主体2的下端与安装底板13固连，在承受荷载时支撑基础1的安装底板13可产生倾覆和水平面内的转动，使得支撑主体2的下端可自适应全方位运动，减少支撑主体2所受的扭矩和弯矩，增加结构稳定性。第一拉索41和第二拉索42承受大部分水平分力，使得支撑主体2在支撑基础 1的作用下产生小范围内的倾覆和转动，从而减小支撑主体2下端的应力集中现象，减少水平荷载对结构底部的危害。本申请中，支撑主体2和上部桁架3优选为Q390低合金高强度钢材，拉索优选为Q390钢绞线，还可根据实际需求进行选材。

在一实施例中，基槽11为圆筒型，安装底板13同轴设置于基槽11 内，限位机构12包括与基槽11同轴连接的挡圈，挡圈位于安装底板13 的上方。

其中，安装底板13限制在基槽11和限位机构12所围区域，可防止支撑主体2过度倾覆造成的输电塔损坏或人员伤亡。本实施例中基槽11 和安装底板13均为钢筋混凝土浇筑，基槽11局部(如3/4高度)置于地面下，并利用基槽11外的土压力来抵挡支撑主体2通过弹性支撑机构传递给基槽11的压力，基槽11的槽口高出地面，可防止基槽内进入雨水、砂石等杂物，影响使用效果和使用寿命，以保护基槽11不被破坏，并增强抓地力，如遇土质松软的地区，还需在基槽11下设置桩基础或筏板基础，以进一步提高结构稳定性。需要说明的是，基槽11和安装底板13还可采用防腐金属材料进行加工等，挡圈可与基槽11的上表面或侧壁固定连接，且基槽11还可根据实际需求进行设计，如采用内圆外方的外形等。

在一实施例中，限位机构12还包括同轴设置于基槽11内的圆环状橡胶垫14，安装底板13位于橡胶垫14的上方，且高度小于限位机构12和橡胶垫14的间距，外径大于限位机构12和橡胶垫14的内径，小于基槽 11的内径。

其中，为了防止输电塔倾斜过度，在基槽11内设有一同轴的圆环状橡胶垫14。具体地，限位机构12内置于基槽11中并与基槽11的槽壁通过螺栓进行固定，限位机构12的下表面高于安装底板13的上表面，橡胶垫14的上表面低于安装底板13的下表面，橡胶垫14外径大于限位机构 12和橡胶垫14的内径，且小于基槽11的内径。由此，橡胶垫14和限位机构12对安装底板13形成卡合式限位，限制安装底板13的倾覆范围，保证了支撑主体2的稳定性，不发生大幅度倾覆。

在一实施例中，弹性支撑机构包括一个第一橡胶支撑组和多个第二橡胶支撑组，第二橡胶支撑组环绕第一橡胶支撑组均布，第一橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第一橡胶片15，第二橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第二橡胶片16，安装底板13与最上方的第一橡胶片15 和最上方的各第二橡胶片16固连。

其中，通过橡胶片的收缩和橡胶片之间的错位运动，自适应支撑主体 2所承受的荷载，减少支撑主体2所承受的弯矩和扭矩，提高输电塔的承载能力和使用寿命。

具体地，本实施例中基槽11内置有一个第一橡胶支撑组和八个第二橡胶支撑组，第二橡胶支撑组环绕第一橡胶支撑组均布，且初始状态下两者上表面平齐，橡胶片的数量和高度可根据实际输电塔底部承受的力的大小和方向来确定，如第一橡胶支撑组采用六个第一橡胶片15相叠构成，第二橡胶支撑组采用六个第二橡胶片16相叠构成，各橡胶支撑组中，最底部的橡胶片固定在基槽11的槽底，最上方的橡胶片嵌入安装底板13内，其余橡胶片由下至上依次叠放，各橡胶支撑组中的每一片橡胶片之间不做固定，且各橡胶支撑组之间留有一定间隙，允许橡胶片之间存在相对位移。由于橡胶片受压可被压缩，在输电塔受到水平分力时，支撑主体2的底部存在较大的弯矩，因橡胶片可以被压缩，致使安装底板13产生倾斜，由此可减少支撑主体2所受的弯矩。因各橡胶支撑组中的橡胶片之间是分离的，且橡胶片之间的摩擦较小，因此，橡胶片之间可产生相对水平位移和转动，在支撑主体2的底部受到较大扭矩时，可带动安装底板13相对其他橡胶片产生位移或扭转，由此可减少支撑主体2的底部所受扭矩。

需要说明的是，基槽11的尺寸、各橡胶片的尺寸和数量可根据实际输电塔所承受力的大小和方向做相应的调整，如当输电塔承受的竖向分力大时，则增大基槽11和橡胶片的直径，保证基槽11和橡胶片不被压坏；如当输电塔受到的侧向力大，导致支撑主体2的底部弯矩较大时，则增大基槽11的深度，增加橡胶片的高度，使得橡胶支撑组有足够的压缩量，保证底板能够拥有适当的倾覆量，以减小支撑主体2的底部弯矩，并对支撑基础1结构进行强化，如可选用高强度钢材，避免倾覆过度造成的第一拉索41、第二拉索42、支撑基础1和支撑主体2超过最大承载力产生安全隐患和经济损失；如当输电塔受到较大的扭矩时，则增大基槽11的直径，增加各橡胶支撑组之间的间距，保证橡胶片在水平面内拥有足够大的相对位移，以此保证安装底板13在水平面内能够拥有足够的旋转量，减小支撑主体2的底部所受扭矩。

在一实施例中，支撑主体2包括四个第一支撑柱21、多个第一连接杆 23、多个第一拉杆24、四个第二连接杆25和一个第二撑杆26，第一支撑柱21的下端与安装底板13固连，相邻第一支撑柱21的上端通过第二连接杆25固连，其一对角线上的两第一支撑柱21的上端通过第二撑杆26 固连，各第一连接杆23水平间隔固连于相邻第一支撑柱21之间，两两第一拉杆24呈“X”型分布，并间隔固连于相邻第一支撑柱21之间，第一连接杆23和“X”型分布的两第一拉杆24依次交替设置。

其中，为减少占地面积，降低对场地平整度的要求，保证重心平稳，提高承载能力，支撑主体2整体采用上大下小的方形桁架结构。具体地，由于上部桁架3为悬臂式且对称铰接于支撑主体2上，起主要支撑作用的第一支撑柱21设为箱型杆件，且支撑主体2的上端受到的水平分力较大，为保证连接的稳定性，相邻第一支撑柱21的上端通过第二连接杆25固连，第二连接杆25为箱型杆件，同时考虑外部环境的影响，支撑主体2的上端的四个角点处各受到四个不同的力，为进一步保证连接的稳定性，在其一对角线上的两第一支撑柱21的上端通过第二撑杆26固连，第二撑杆26 为箱型杆件。第一连接杆23和第一拉杆24均为L型角钢。如支撑主体2 共有七层第一连接杆23、一层第二连接杆25，与八层“X”型分布的两第一拉杆24依次交替设置，通过调整各第一连接杆23、第二连接杆25每层连接杆的间距和第一支撑柱21的间距，将“X”型分布的两第一拉杆24 水平角度调到45度左右，以此发挥第一拉杆24的最大承受拉压荷载效用。

在一实施例中，支撑主体2还包括四个加强侧翼22，加强侧翼22一一对应连接于第一支撑柱21的外侧，且下端固定在安装底板13上。

其中，加强侧翼22用于增强第一支撑柱21的强度和刚度，同时增加了支撑主体2与安装底板13的接触面域，减少应力集中，结构简单，加工方便。本实施例中，由于第一支撑柱21上大下小，越往上受到的荷载越小，故将加强侧翼22设计为截面上小下大的三角形板，以节省材料和防止因第一支撑柱21的截面突变造成应力集中。

在一实施例中，上部桁架3为对称结构，包括两个第二支撑柱31、两个第三支撑柱34、两个第四支撑柱35、一个第五支撑柱36和一个第六支撑柱37，其一第二支撑柱31与其一第三支撑柱34的一端固连形成第一铰接部3a，另一第二支撑柱31与另一第三支撑柱34的一端固连形成第二铰接部3b，两第二支撑柱31的另一端与第六支撑柱37的一端固连形成第一挂点3c，两第四支撑柱35的一端与第六支撑柱37的另一端固连形成第四挂点3f，其一第三支撑柱34的另一端、其一第四支撑柱35的另一端和第五支撑柱36的一端固连形成第二挂点3d，另一第三支撑柱34的另一端、另一第四支撑柱35的另一端和第五支撑柱36的另一端固连形成第三挂点 3e，第一铰接部3a和第二铰接部3b均与支撑主体2的上端铰接，各支撑柱之间还设有加强筋。

其中，上部桁架3利用多棱锥体的体型特点，如采用类三棱锥体空间桁架结构，利用三角形的稳定性形成超静定的多棱锥体桁架结构，有助于减少耗材，降低成本，并具有多个棱边，有良好的破风效果，能够有效减少风阻。上部桁架3的第一铰接部3a和第二铰接部3b均与支撑主体2的上端相邻两角连接，连接方式为铰接，可直接通过螺栓进行铰接或采用转接方式进行铰接，如图12所示，通过铰接机构39进行转接，铰接机构39 包括连接块39a、螺母39b、螺栓39c和铰接座39d，铰接座39d为平底U 形座，底部与与支撑主体2的上端固连，并在两相对的侧壁上开设有同轴设置的第一贯穿孔，连接块39a卡设于铰接座39d内，一端与第一铰接部 3a或第二铰接部3b固连，另一端上开设有第二贯穿孔，螺栓39c穿设第一贯穿孔和第二贯穿孔并通过螺母39b拧紧防松，使上部桁架3可相对支撑主体2进行转动，便于拆装，使得输电塔进行实地组装，尤其是便于在山地中运输与安装，且有助于解决传统外伸式结构输电塔在连接处产生的应力集中对结构安全性的影响。

具体地，第二支撑柱31、第三支撑柱34、第四支撑柱35和第五支撑柱36采用L形角钢，第六支撑柱37为箱型杆件。共同组成上部桁架3的框架，如采用焊接或螺栓组装方式进行连接等，由于第一挂点3c和第四挂点3f作为输电线挂点，使得第六支撑柱37所受荷载大，为保证强度，将第六支撑柱37设计为箱型杆件。且为保证上部桁架3的整体承载能力，减少风阻，各支撑柱之间还连接有第三连接杆32和第三拉杆33，如两个第三支撑柱34之间连接有多个水平分布的第三连接杆32和多个呈“X”型分布的第三拉杆33，第三连接杆32优选L形角钢，第三拉杆33为圆柱形杆件，且第三连接杆32和呈“X”型分布的第三拉杆33交替分布，两个第四支撑柱35和一个第五支撑柱36首尾相接形成等边三角形，内可设有呈三角形布设的第三连接杆32进行内支撑，使得斜坡面稳定牢固，共同连接构成一个超静定平面结构，其他支撑柱之间同理，或根据实际需求进行加强筋布设。需要说明的是，上部桁架3还可根据实际需求采用其他结构形式的多棱锥体。

在一实施例中，拉索机构4包括四个第一拉索41、四个第二拉索42、四个第三拉索43和两个第四拉索44，各上部桁架3分别对应连接有两组第一拉索41和第二拉索42，第一拉索41的两端分别与第四挂点3f和地面连接，第二拉索42的两端分别与第一挂点3c和地面连接，每组第一拉索41和第二拉索42的地面连接处为同一位置，两第四拉索44相互平行，且各第四拉索44的两端分别对应连接其一上部桁架3的第二挂点3d和另一上部桁架3的第三挂点3e，四第三拉索43的一端分别一一对应连接两上部桁架3的第二挂点3d或第三挂点3e，另一端相互连接为第五挂点3g。

其中，如图3所示方位，在输电塔的左右两侧，各通过两组第一拉索 41和第二拉索42连接地面与上部桁架3，各上部桁架3上的两组第一拉索41和第二拉索42可前后布设，有利于输电塔整体的平衡性，并且将第一拉索41的一端连接在第四挂点3f处，将第二拉索42的一端连接在第一挂点3c处，每组第一拉索41和第二拉索42的地面连接处为同一位置，可减少力的传播路径以及确保第一拉索41和第二拉索42的连拉效果。为保证第四挂点3f的稳定和两上部桁架3之间连接的稳定，第三拉索43和第四拉索44设计为成对布置，如将两个第三支撑柱34的顶部通过第五支撑柱36连接形成第二挂点3d和第三挂点3e，以便于第三拉索43和第四拉索44与对应挂点的连接。

需要说明的是，各上部桁架3对应的第一拉索41和第二拉索42组数还可根据实际需求设置，或每组第一拉索41和第二拉索42的地面连接处采用不同位置等，且布置位置根据实际输电塔搭建情况进行确定，如考虑外部环境及输电线形式等，以保障输电塔安全运行。

为保证整体性，并考虑外部环境(如风压、输电线荷载等)的影响，通过第三拉索43和第四拉索44将两个上部桁架3的顶端相连接起来，第三拉索43相交于第五挂点3g，第五挂点3g为输电线挂点。因为支撑主体2与上部桁架3为铰接，且上部桁架3的重心在铰接点的外侧，故第三拉索43和第四拉索44受拉，满足设计需求。

需注意的是，在实际应用中需考虑第五挂点3g的稳定性及与支撑主体2的间距、第三拉索43的水平角度、上部桁架3的用料及稳定性。在确保第五挂点3g与支撑主体2的间距、第三拉索43的水平角度的情况下，第五挂点3g可由第三拉索43连拉保证稳定性。

在一实施例中，拉索机构4还包括四个第五拉索45和四个第六拉索 46，上部桁架3还包括两个第七支撑柱38，第七支撑柱38的一端与第一挂点3c连接，另一端与其一第三支撑柱34垂直连接相交成第六挂点3h，各上部桁架3连接两组对称分布的第五拉索45和第六拉索46，第五拉索 45的两端分别与其一上部桁架3的一第六挂点3h和支撑主体2上另一上部桁架3所在侧的一角对应连接，第六拉索46的两端分别与其一上部桁架3的第二挂点3d和支撑主体2上另一上部桁架3所在侧的一角对应连接，或分别与其一上部桁架3的第三挂点3e和支撑主体2上另一上部桁架3所在侧的一角对应连接，每组第五拉索45和第六拉索46在支撑主体 2上的连接处为同一位置。

其中，上部桁架3和支撑主体2之间还设置有第五拉索45和第六拉索46，采用第五拉索45和第六拉索46将上部桁架3的上端与支撑主体2 上另一上部桁架3所在侧相连接，以此形成稳定的悬挑式结构。在上部桁架3受力时(如悬挂输电线)，支撑主体2实际只受上部桁架3对其产生的压力和第五拉索45和第六拉索46对其产生的拉力，使输电塔内部受力简单，传力明确，并减少弯矩对结构所造成的损害。第五拉索45在上部桁架3的拉结点设置在第六挂点3h，为第三支撑柱34上距第一挂点3c 最近的点处，该位置应力较集中，通过第七支撑柱38进行连接，有利于第五拉索45直接承受第一挂点3c产生的水平拉力，第六拉索46的设置有利于直接承受第四挂点3f产生的水平拉力。以此简化和缩短了第一挂点3c处输电线的力通过第五拉索45传到下部支撑基础1上的途径，简化上部桁架3内的受力，且两上部桁架3之间通过第四拉索44连接形成稳定的悬臂结构，通过第三拉索43悬挂起第五挂点3g，使得第一挂点3c 处受到的力和上部桁架3的自重通过第三拉索43来相互抵消，由此实现自力平衡，设计传力简单，减少耗材。根据实际需求，上部桁架3上第七支撑柱38所在的平面内还设有多个加强筋，如各加强筋平行于第七支撑柱38设置，第五拉索45在上部桁架3的拉结点还可位于第三支撑柱34 上距第一挂点3c较近处的加强筋节点。

输电塔的外形尺寸可根据实际场地情况和输电塔受荷情况进行确定，具体地，如在地质为上部土层较为密实坚硬的地区，输电塔两侧的输电线对称布置且位于同一水平线上，该拉索式输电塔体型参数如下：

1)输电塔总高13400mm；

2)支撑基础1：基槽11的外径为2000mm、壁厚150mm、高度为 1100mm。基槽11内的第一橡胶支撑组采用六个高度100mm、直径600mm 的第一橡胶片15相叠构成，第二橡胶支撑组采用六个高度100mm、直径 400mm的第二橡胶片16相叠构成。限位机构12为外径与基槽11内径等同、壁厚300mm、高200mm的挡圈，且下表面高于安装底板13的上表面100mm，橡胶垫14为外径与基槽11内径等同、壁厚150mm、高450mm 的环状结构，且上表面低于安装底板13的下表面100mm，安装底板13 的外径1500mm、高度250mm，该支撑基础11高度的3/4埋入地下；

3)支撑主体2：上端水平投影尺寸为1800mm×1800mm，下端四个第一支撑柱21固定在安装底板13上，安装底板13为钢筋混凝土筑成；

4)上部桁架3：为类三棱锥体桁架结构，安装后最高点高13400mm，距支撑主体2中心点最远水平距离3500mm，每一个上部桁架3上有两个输电线挂点，即第一挂点3c和第四挂点3f；

5)拉索机构4：包括四组第一拉索41和第二拉索42，每组第一拉索 41和第二拉索42的地面连接点位置相同，地面对应设有四个拉索固定点，还包括两个第三拉索43、两个第四拉索44、四个第五拉索45和四个第六拉索46，各拉索为半径15mm的钢丝，并在外面包裹高密度聚乙烯护套；

6)输电线的挂点：共有五个输电线挂点，其中四个分别位于两个上部桁架3上，即第一挂点3c和第四挂点3f，另一个位于支撑主体2中心点竖直方向上，即第五挂点3g，位置分别如下：

第一挂点3c：高11000mm，距支撑主体2中心点最远水平距离3000mm 处，两个上部桁架3各一个；

第二挂点3d：高13400mm，位于上部桁架的最高处顶端的其中一角；

第三挂点3e：高13400mm，位于上部桁架的最高处顶端的另一角；

第四挂点3f：高13000mm，距支撑主体2中心点最远水平距离3500mm 处，两个上部桁架3各一个；

第五挂点3g：高12500mm，位于支撑主体2中心点竖直方向上。

第五挂点3g的输电线对输电塔产生的水平分力与上部桁架3的自重和第一挂点3c、第四挂点3f的输电线对输电塔产生的水平分力有抵消的作用，以此减少了拉索的受力。

实施例2：

如图13-15所示，一种拉索式输电塔，基于实施例1，区别在于：

支撑基础1，包括基槽11、安装底板13、弹性支撑机构和限位机构 12，弹性支撑机构位于基槽11内，安装底板13位于弹性支撑机构上，并位于基槽11上，限位机构12与安装底板13连接以限定安装底板13的运动范围。

本实施例中，基槽11为圆筒型，安装底板13与基槽11同轴设置并位于基槽11的上方，且安装底板13的直径大于基槽11的直径，限位机构12包括多个第七拉索，第七拉索沿基槽11环向均布，且一端与安装底板13连接，另一端固定于地面，第七拉索初始时为松弛状态。

本实施例中，弹性支撑机构包括一个第一橡胶支撑组和多个第二橡胶支撑组，第二橡胶支撑组环绕第一橡胶支撑组均布，第一橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第一橡胶片15，第二橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第二橡胶片16，安装底板13与最上方的第一橡胶片15和最上方的各第二橡胶片16固连。

其中，安装底板13位于弹性支撑机构上，并与基槽11的上表面存在一定间距，且安装底板13的直径大于基槽11的直径，通过橡胶片的收缩和橡胶片之间的错位运动，自适应支撑主体2所承受的荷载，减少支撑主体2所承受的弯矩和扭矩，提高输电塔的承载能力和使用寿命。

具体地，本实施例中基槽11内置有一个第一橡胶支撑组和八个第二橡胶支撑组，第二橡胶支撑组环绕第一橡胶支撑组均布，且初始状态下两者上表面平齐，橡胶片的数量和高度可根据实际输电塔底部承受的力的大小和方向来确定，如第一橡胶支撑组采用六个第一橡胶片15相叠构成，第二橡胶支撑组采用六个第二橡胶片16相叠构成，各橡胶支撑组中的橡胶片的厚度可调整，如为不同的厚度，最底部的橡胶片固定在基槽11的槽底，最上方的橡胶片嵌入安装底板13内并高于基槽11，其余橡胶片由下至上依次叠放，各橡胶支撑组中的每一片橡胶片之间不做固定，且各橡胶支撑组之间留有一定间隙，允许橡胶片之间存在相对位移。由于橡胶片受压可被压缩，在输电塔受到水平分力时，支撑主体2的底部存在较大的弯矩，因橡胶片可以被压缩，致使安装底板13产生倾斜，由此可减少支撑主体2所受的弯矩。因各橡胶支撑组中的橡胶片之间是分离的，且橡胶片之间的摩擦较小，因此，橡胶片之间可产生相对水平位移和转动，在支撑主体2的底部受到较大扭矩时，可带动安装底板13相对其他橡胶片产生位移或扭转，由此可减少支撑主体2的底部所受扭矩。

为防止结构倾斜过度或转动幅度过大，避免结构失稳或超过极限承载能力，在安装底板13的下表面外缘处设置多根第七拉索，第七拉索另一端固定在地面上，通过第七拉索对安装底板13的运动范围进行限定。当支撑基础1处于初始安装状态时，第七拉索处于松弛状态，允许安装底板 13发生转动和倾覆，但安装底板13倾覆过大或转动过大时，第七拉索会被拉紧并限制安装底板13的倾覆或转动幅度，相对于实施例1可进一步限制安装底板13转动幅度，有助于提高输电塔整体结构的稳定性，且安装底板13位于基槽11的上方，可以防止雨雪和砂石等进入支撑基础1的内部，避免影响使用效果和使用寿命。需要说明的是，基槽11和弹性支撑机构的尺寸可根据输电塔实际承受力的大小和方向做相应的调整，且输电塔的外形尺寸可根据实际场地情况和输电塔受荷情况进行确定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种拉索式输电塔，其特征在于：所述拉索式输电塔包括：

支撑基础(1)，包括基槽(11)、安装底板(13)、弹性支撑机构和限位机构(12)，所述弹性支撑机构位于所述基槽(11)内，所述安装底板(13)位于所述弹性支撑机构上，并活动卡合于所述基槽(11)内或位于所述基槽(11)上，所述限位机构(12)对应与所述基槽(11)或安装底板(13)连接以限定所述安装底板(13)的运动范围；

支撑主体(2)，为上大下小的方形桁架结构，且下端与所述安装底板(13)固连；

两个上部桁架(3)，对称铰接于所述支撑主体(2)的上端，所述上部桁架(3)为多棱锥体桁架结构，且棱边朝外；

拉索机构(4)，包括第一拉索(41)、第二拉索(42)、第三拉索(43)和第四拉索(44)，均为多个，所述第一拉索(41)的两端和所述第二拉索(42)的两端均分别与所述上部桁架(3)和地面连接，且各所述上部桁架(3)分别对应连接有多组所述第一拉索(41)和第二拉索(42)，各所述第四拉索(44)的两端分别与两所述上部桁架(3)的上端连接，各所述第三拉索(43)的一端与其一所述上部桁架(3)的上端连接，另一端相互连接为第五挂点(3g)，所述第五挂点(3g)低于所述第三拉索(43)。

2.如权利要求1所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述基槽(11)为圆筒型，所述安装底板(13)同轴设置于所述基槽(11)内，所述限位机构(12)包括与所述基槽(11)同轴连接的挡圈，所述挡圈位于所述安装底板(13)的上方。

3.如权利要求2所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述限位机构(12)还包括同轴设置于所述基槽(11)内的圆环状橡胶垫(14)，所述安装底板(13)位于所述橡胶垫(14)的上方，且高度小于所述限位机构(12)和橡胶垫(14)的间距，外径大于所述限位机构(12)和橡胶垫(14)的内径，小于所述基槽(11)的内径。

4.如权利要求1所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述基槽(11)为圆筒型，所述安装底板(13)与基槽(11)同轴设置并位于所述基槽(11)的上方，且所述安装底板(13)的直径大于所述基槽(11)的直径，所述限位机构(12)包括多个第七拉索，所述第七拉索沿所述基槽(11)环向均布，且一端与所述安装底板(13)连接，另一端固定于地面，所述第七拉索初始时为松弛状态。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述弹性支撑机构包括一个第一橡胶支撑组和多个第二橡胶支撑组，所述第二橡胶支撑组环绕所述第一橡胶支撑组均布，所述第一橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第一橡胶片(15)，所述第二橡胶支撑组包括多个由下至上依次叠放的第二橡胶片(16)，所述安装底板(13)与最上方的所述第一橡胶片(15)和最上方的各所述第二橡胶片(16)固连。

6.如权利要求1所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述支撑主体(2)包括四个第一支撑柱(21)、多个第一连接杆(23)、多个第一拉杆(24)、四个第二连接杆(25)和一个第二撑杆(26)，所述第一支撑柱(21)的下端与所述安装底板(13)固连，相邻所述第一支撑柱(21)的上端通过所述第二连接杆(25)固连，其一对角线上的两所述第一支撑柱(21)的上端通过所述第二撑杆(26)固连，各所述第一连接杆(23)水平间隔固连于相邻所述第一支撑柱(21)之间，两两所述第一拉杆(24)呈“X”型分布，并间隔固连于相邻所述第一支撑柱(21)之间，所述第一连接杆(23)和“X”型分布的两所述第一拉杆(24)依次交替设置。

7.如权利要求6所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述支撑主体(2)还包括四个加强侧翼(22)，所述加强侧翼(22)一一对应连接于所述第一支撑柱(21)的外侧，且下端固定在所述安装底板(13)上。

8.如权利要求1所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述上部桁架(3)为对称结构，包括两个第二支撑柱(31)、两个第三支撑柱(34)、两个第四支撑柱(35)、一个第五支撑柱(36)和一个第六支撑柱(37)，其一所述第二支撑柱(31)与其一所述第三支撑柱(34)的一端固连形成第一铰接部(3a)，另一所述第二支撑柱(31)与另一所述第三支撑柱(34)的一端固连形成第二铰接部(3b)，两所述第二支撑柱(31)的另一端与所述第六支撑柱(37)的一端固连形成第一挂点(3c)，两所述第四支撑柱(35)的一端与所述第六支撑柱(37)的另一端固连形成第四挂点(3f)，其一所述第三支撑柱(34)的另一端、其一所述第四支撑柱(35)的另一端和所述第五支撑柱(36)的一端固连形成第二挂点(3d)，另一所述第三支撑柱(34)的另一端、另一所述第四支撑柱(35)的另一端和所述第五支撑柱(36)的另一端固连形成第三挂点(3e)，所述第一铰接部(3a)和第二铰接部(3b)均与所述支撑主体(2)的上端铰接，各所述支撑柱之间还设有加强筋。

9.如权利要求8所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述拉索机构(4)包括四个第一拉索(41)、四个第二拉索(42)、四个第三拉索(43)和两个第四拉索(44)，各所述上部桁架(3)分别对应连接有两组所述第一拉索(41)和第二拉索(42)，所述第一拉索(41)的两端分别与所述第四挂点(3f)和地面连接，所述第二拉索(42)的两端分别与所述第一挂点(3c)和地面连接，每组所述第一拉索(41)和第二拉索(42)的地面连接处为同一位置，两所述第四拉索(44)相互平行，且各所述第四拉索(44)的两端分别对应连接其一所述上部桁架(3)的第二挂点(3d)和另一所述上部桁架(3)的第三挂点(3e)，四所述第三拉索(43)的一端分别一一对应连接两所述上部桁架(3)的第二挂点(3d)或第三挂点(3e)，另一端相互连接为所述第五挂点(3g)。

10.如权利要求8或9所述的拉索式输电塔，其特征在于：所述拉索机构(4)还包括四个第五拉索(45)和四个第六拉索(46)，所述上部桁架(3)还包括两个第七支撑柱(38)，所述第七支撑柱(38)的一端与所述第一挂点(3c)连接，另一端与其一所述第三支撑柱(34)垂直连接相交成第六挂点(3h)，各所述上部桁架(3)连接两组对称分布的所述第五拉索(45)和第六拉索(46)，所述第五拉索(45)的两端分别与其一所述上部桁架(3)的一所述第六挂点(3h)和所述支撑主体(2)上另一所述上部桁架(3)所在侧的一角对应连接，所述第六拉索(46)的两端分别与其一所述上部桁架(3)的第二挂点(3d)和所述支撑主体(2)上另一所述上部桁架(3)所在侧的一角对应连接，或分别与其一所述上部桁架(3)的第三挂点(3e)和所述支撑主体(2)上另一所述上部桁架(3)所在侧的一角对应连接，每组所述第五拉索(45)和第六拉索(46)在所述支撑主体(2)上的连接处为同一位置。

Images