一種特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座的製作方法

2023-09-19 03:50:00 1

專利名稱：一種特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及特高壓輸電設備技術領域，特別涉及一種特高壓輸電鐵塔試驗基
礎臺座。
背景技術：
由於我國可開發的水電資源近2/3在西部，煤炭資源的2/3在山西、陝西和內蒙
古；但是我國2/3的用電負荷卻分布在東部沿海和京廣鐵路沿線以東的經濟發達地區。這
樣，就需要把能源基地發電的電量輸送至電力需求大的中東部地區。 為了減少輸電損耗，提高輸電質量，我國目前建設了首條特高壓輸電線路。 特高壓交流輸電，是指1000kV及以上電壓等級的交流輸電工程及相關技術。特高
壓輸電技術具有遠距離、大容量、低損耗和經濟性等特點。雖然特高壓輸電技術具有以上優
點，但是由於特高壓的電壓等級很高，對輸電線路鐵塔都有很高的要求。例如，特高壓輸電
鐵塔的高度高(約150m)、根開大(約40m)和基礎作用力大(單點作用力達2000噸)。因
此，為了使特高壓輸電鐵塔能夠保證輸電線路的安全運行，要在建設前試驗輸電鐵塔的各
項性能。 參見圖l，該圖為現有技術中輸電鐵塔的試驗基礎臺座俯視圖。 圖1所示輸電鐵塔試驗基礎臺座是十字交叉鋼梁式。第一鋼梁101和第二鋼梁
102成十字交叉設計，且互相垂直。 輸電鐵塔試驗基礎臺四周設有排水溝103，在試驗基礎臺座四個角點設置集水井 105。 第一鋼梁101和第二鋼梁102的兩側翼板上設有螺栓孔104。 參見圖2，該圖為輸電鐵塔塔腿與十字鋼梁型試驗基礎臺連接示意圖。 輸電鐵塔的塔腿106的底座107可以通過螺栓108固定在第一鋼梁101上的螺栓孔上。 參見圖3，該圖為輸電鐵塔塔腿連接鋼梁剖面圖。 輸電鐵塔塔腿底座通過螺栓直接固定在第一鋼梁101上的螺栓孔104中。 目前這種十字鋼梁型試驗基礎臺只適合正方形輸電鐵塔的試驗，無法適用矩形輸
電鐵塔的試驗。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，能夠滿 足多種型號正方形和矩形輸電鐵塔的試驗要求。 本實用新型提供一種特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，試驗基礎臺座的第一對角線
方向設置至少兩道溝槽；所述試驗基礎臺座的第二對角線方向設置至少兩道溝槽； 所述第一對角線方向的溝槽和第二對角線方向的溝槽互相垂直。 優選地，所述試驗基礎臺座的長軸方向設置至少兩道溝槽，用於門形塔架的基礎固定及各種塔架垂直荷載的施加和轉向。 優選地，每個所述溝槽由開口相對的兩塊槽鋼組成，所述兩塊槽鋼相隔預定距離。 優選地，所述槽鋼的兩側用鋼架固定，所述鋼架預埋在所述試驗基礎臺座的混凝 土中。 優選地，所述槽鋼內按預定間距設置加勁肋並澆注膨脹混凝土。 優選地，所述試驗基礎臺座分為五個區域，輸電鐵塔的四條塔腿各佔一個區域，試
驗基礎臺座中心單獨為一個區域。 優選地，相鄰的所述區域之間採用分隔縫分割，所述分隔縫內填充複合板材將區 域之間進行隔斷。 優選地，所述分隔縫寬50mm-60mm。 優選地，相鄰的所述區域在所述試驗基礎臺座截面的中性軸處用角鋼連接。 優選地，試驗基礎臺座的第一對角線方向設置至少兩道溝槽；所述試驗基礎臺座 的第二對角線方向設置至少兩道溝槽；具體為所述溝槽在試驗基礎臺座的兩條對角線方 向上均設置六道至八道溝槽。 優選地，所述分隔縫的頂部採用柔性防水材料進行密封。 與現有技術相比，本實用新型具有以下優點 本實用新型提供的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，在試驗基礎臺座的對角線方向 分別設置多道互相垂直的溝槽，輸電鐵塔的四條塔腿可以選擇固定在不同的溝槽，因此，本 實用新型提供的試驗基礎臺座能夠為多種型號的正方形或矩形特高壓輸電鐵塔提供試驗 條件。

圖1是現有技術中輸電鐵塔的試驗基礎臺座俯視圖； 圖2是輸電鐵塔塔腿與十字鋼梁型試驗基礎臺連接示意圖； 圖3是輸電鐵塔塔腿連接鋼梁剖面圖； 圖4是本實用新型輸電鐵塔試驗基礎臺座第一實施例俯視圖； 圖5是本實用新型溝槽斷面示意圖； 圖6是本實用新型固定槽鋼結構示意圖； 圖7是圖6中圓圈M部分的俯視圖； 圖8是圖6中曲形鋼筋612的俯視圖； 圖9是本實用新型輸電鐵塔試驗基礎臺座第二實施例俯視圖； 圖10是本實用新型輸電鐵塔試驗基礎臺座分區域示意圖。
具體實施方式為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖對本 實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。 參見圖4，該圖為本實用新型輸電鐵塔試驗基礎臺座第一實施例俯視圖。 本實施例以每個對角線方向設置6道溝槽為例來詳細說明。考慮到特高壓輸電鐵
塔的各種型號和節省材料，本實施例設置6道溝槽就可以滿足實際應用的需要，當然，如果需要得到更多型號的輸電鐵塔的根開，可以設置更多的溝槽，這樣需要的鋼梁材料也會增 加。 如圖4所示，在試驗基礎臺座的第一對角線方向設置六道溝槽al、 a2、 a3、 a4、 a5 和a6 ;在所述試驗基礎臺座的第二對角線方向設置六道溝槽bl、b2、b3、b4、b5和b6。所述 第一對角線方向的溝槽和第二對角線方向的溝槽互相垂直。 可以理解的是，設置輸電鐵塔的四條塔腿在溝槽的不同位置，四條塔腿可以組成 不同大小的正方形或矩形。 需要說明的是，本實施例中兩個對角線方向設置的溝槽的數目相同，也可以根據 需要設置的數目不同，例如，第一對角線方向可以設置六道溝槽，第二對角線方向可以設置 七道溝槽。 需要說明的是，雖然本實施例在兩個對角線方向設置溝槽，但是這些溝槽不是相 通的，即不是一個整體，如圖4所示，基礎試驗臺座的兩個對角線方向溝槽分為五部分，兩 個方向交叉重合的部分(即中心位置)為一個獨立區域， 本實施例提供的相互垂直的溝槽可以實現鐵塔根開的靈活布置，既可以滿足正方 形輸電鐵塔的試驗，又可以滿足矩形輸電鐵塔的試驗，使溝槽布置與實際使用範圍保持一 致，最大程度地減少不必要溝槽的用量，這樣可以有效節省鋼梁的材料。 參見圖5，該圖為溝槽斷面示意圖。 圖5所示是圖4中第一對角線方向上的六道溝槽的斷面示意圖，當然第二對角線 方向的六道溝槽的斷面示意圖與此相同。 圖5上半部分的圖是第一對角線方向設置六道溝槽al、a2、a3、a4、a5和a6。為了
更方便描述溝槽的結構，單獨將溝槽a3和a4的局部放大，如圖5下半部分的圖。 每個所述溝槽由開口相對的兩塊槽鋼501和502組成，所述兩塊槽鋼501和502
相隔預定距離。 在進行輸電鐵塔試驗時，將帶底靴梁的螺栓503伸入溝槽中，如圖5所示，螺栓503 的下方帶有底靴梁。將底靴梁橫擔在溝槽底部兩側的槽鋼上，這樣，底靴梁可以承受輸電鐵 塔塔腿的上拔力。 這樣帶底靴梁的螺栓可以通過旋轉90度來自由伸入和拔出所述溝槽。而現有技 術中基礎試驗臺座上的鋼梁螺栓預埋在混凝土中，在長期使用後容易變形，損壞後不易置 換。本實施例採用的帶底靴梁的螺栓可以方便地更換，從而解決了現有技術中螺栓難以更 換的問題。 所述槽鋼的兩側用鋼架固定，所述鋼架預埋在所述試驗基礎臺座的混凝土 504 中。 需要說明的是，所述槽鋼501內按預定間距設置加勁肋並澆注膨脹混凝土，這樣 可以增加溝槽強度和防止槽鋼受到腐蝕。 下面結合圖6、圖7和圖8詳細說明槽鋼是怎樣通過鋼板固定在溝槽中的。 參見圖6，該圖為固定槽鋼結構示意圖。 圖6中開口相對的兩塊槽鋼601按一定間距分別固定後形成溝槽。具體為在槽 鋼601腹板後焊接第一鋼板602 ;再將兩根鋼筋603按一定間距焊接在第一鋼板602上，所 述鋼筋603伸入基礎內一定長度以提供抗撥力。同時在鋼板602上通過焊接和設置第一螺栓604的方法固定支撐角鋼605。支撐角鋼605 —直伸入到試驗基礎臺座混凝土墊層，如圖 6中圓圈M部分所示。 圖7是圖6中圓圈M部分的俯視圖，詳見圖7所示，支撐角鋼605底端焊接在第二 鋼板606上。在第二鋼板606的四個角上按一定間距設置4個第二螺栓607，用來將第二鋼 板606固定在試驗基礎臺座的混凝土墊層上。 為了增強兩塊槽鋼601的穩定性和整體性，在支撐角鋼605上設置螺栓孔，用第三 螺栓608將角鋼609固定在兩邊的支撐角鋼605內側，使溝槽開口的寬度和兩側的兩塊角 鋼601位置保持固定。同時在支撐角鋼605的外側分別用角鋼610焊接在相鄰兩個溝槽 (圖中未示出)的支撐角鋼上。 需要說明的是，每道溝槽的鋼架均是如此連接，使所有溝槽鋼架形成一個整體，具 體在此不再贅述。 為了增加溝槽強度和防止槽鋼受到腐蝕，在槽鋼內按一定間距設置加勁肋鋼板
611，在槽鋼內澆築膨脹混凝土時，在槽鋼內腹板上按一定間距焊接曲形鋼筋612以增加膨
脹混凝土與槽鋼的粘結強度。圖6中所述曲形鋼筋612的俯視圖詳見圖8所示。 參見圖9，該圖為本實用新型輸電鐵塔試驗基礎臺座第二實施例俯視圖。 本實施例提供的輸電鐵塔試驗基礎臺座還在長軸方向設置至少兩道溝槽，用於門
形塔架的基礎固定及各種塔架垂直荷載的施加和轉向。 本實施例在試驗基礎臺座長軸方向設置了四條溝槽，這四條溝槽已經能夠滿足各 種情況的使用。 需要說明的是，試驗基礎臺座長軸方向設置的溝槽結構與對角線方向設置的溝槽 結構相同，在此不再贅述。 由於各個區域的試驗基礎臺座內的溝槽是不連通的，為了防止溝槽受到雨水浸
泡，在外側4個區域的溝槽端部各設一個集水井702。各個區域的試驗基礎臺座外邊緣設
置一圈排水溝701，使試驗基礎臺座表面和溝槽內的雨水匯入排水溝701後集中排至集水
井702中進行處理。中間區域的溝槽與兩端相鄰溝槽在分割縫處設置排水孔，使中間區域
溝槽內的雨水通過兩端溝槽，例如溝槽bl至溝槽b6流入排水溝。 參見圖IO，該圖為本實用新型輸電鐵塔試驗基礎臺座分區域示意圖。 傳統輸電鐵塔的試驗基礎臺座設計方法是將試驗基礎臺座按整板設計。 但是由於特高壓輸電鐵塔的試驗基礎臺座尺寸較大，短邊寬50m，長邊寬80m，對
角線長度為72m，而且單腿荷載較大，在上拔力和下壓力作用下，試驗基礎臺座中間會產生
非常大的彎矩，這樣需要在試驗基礎臺座底板和頂板之間配置較多的鋼筋。 因為試驗基礎臺座在按整板設計時，各塔腿作用力之間存在較大的作用力臂，因
而造成試驗基礎臺座內存在較大的附加彎矩，所以要減小各作用力產生的附加彎矩就應考
慮減少作用力臂。 根據各被試塔腿受力特點，它產生的是單向的上拔力或下壓力，如果將試驗基礎 臺座進行區域分割，這樣每個區域只承擔一個塔腿的上拔力或下壓力的作用，受力狀態比 較簡單，優化了試驗基礎臺座受力模型。各塔腿之間的上拔力或下壓力產生附加彎矩不會 在不同區域之間傳遞。因此，大大減少了試驗基礎臺座設計時的鋼筋用量，降低了工程成 本。[0072] 本實施例採用分區域設計試驗基礎臺座，可以節省數百噸的鋼筋，佔現有技術中 試驗基礎臺座鋼筋用量的40%左右，具有良好的經濟效益。 如圖10所示，本試驗基礎臺座分為5個區域，第一對角線方向上分別為區域A、區
域B和區域C，第二對角線方向上分別為區域D、區域B和區域E。 輸電鐵塔的四條塔腿分別作用在區域A、區域C、區域D和區域E。 試驗基礎臺座中間為滿足鋼管杆試驗要求單獨設成一個區域，即區域B。 相鄰的所述區域之間採用分隔縫801分割，所述分隔縫801內填充複合板材將區
域之間進行隔斷。 所述分隔縫801優選寬50mm-60mm。 需要說明的是，本實施例提供的試驗基礎臺座在用分隔縫分區域以後，相鄰區域 在所述試驗基礎臺座截面的中性軸處用角鋼連接。這樣可以使各個區域之間的剪力互相傳 遞，保證各個區域在長期上拔力和下壓力作用下不會產生不均勻沉降變形，從而保證整個 試驗基礎臺座頂面的平整度要求。 例如，整個輸電鐵塔試驗基礎臺座高3m，則在高1. 5m的斷面上設置角鋼，通過角 鋼將各個區域的試驗基礎臺座連接起來。 以上實施例提供的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座不但可以滿足正方形和矩形輸 電鐵塔試驗要求，而且可以最大程度地節省鋼梁材料。將試驗基礎臺座設計為分區域結構， 可以保證各個區域受力簡單，只承受一條輸電鐵塔塔腿的上拔力或下壓力。並且，在整個試 驗基礎臺座的斷面設置角鋼，將各個區域連接起來，保證整個試驗基礎臺座的平整度。 需要說明的是，本實用新型提供的輸電鐵塔試驗基礎臺座不限制試驗基礎臺座的 具體形狀，試驗基礎臺座可以為正方形、矩形，也可以為本實用新型實施例中的不規則圖 形，當然為了美觀也可以為圓形或多邊形。可以理解的是，當試驗基礎臺座形狀不同時，互 相垂直的多道溝槽也不一定設置在試驗基礎臺座的對角線位置上，可以根據實際情況和施 工工藝及節省材料的角度來設置互相垂直的多道溝槽的具體位置。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上 的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型。任何 熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的 方法和技術內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的 等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對 以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本實用新型技術方案保護的 範圍內。
權利要求一種特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，試驗基礎臺座的第一對角線方向設置至少兩道溝槽；所述試驗基礎臺座的第二對角線方向設置至少兩道溝槽；所述第一對角線方向的溝槽和第二對角線方向的溝槽互相垂直。
2. 根據權利要求1所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，所述試驗基礎 臺座的長軸方向設置至少兩道溝槽，用於門形塔架的基礎固定及各種塔架垂直荷載的施加 和轉向。
3. 根據權利要求1或2所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，每個所述溝 槽由開口相對的兩塊槽鋼組成，所述兩塊槽鋼相隔預定距離。
4. 根據權利要求3所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，所述槽鋼的兩 側用鋼架固定，所述鋼架預埋在所述試驗基礎臺座的混凝土中。
5. 根據權利要求4所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，所述槽鋼內按 預定間距設置加勁肋並澆注膨脹混凝土。
6. 根據權利要求1所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，所述試驗基礎 臺座分為五個區域，輸電鐵塔的四條塔腿各佔一個區域，試驗基礎臺座中心單獨為一個區 域。
7. 根據權利要求6所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，相鄰的所述區 域之間採用分隔縫分割，所述分隔縫內填充複合板材將區域之間進行隔斷。
8. 根據權利要求7所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，所述分隔縫寬 50mm-60mm。
9. 根據權利要求7所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，相鄰的所述區 域在所述試驗基礎臺座截面的中性軸處用角鋼連接。
10. 根據權利要求7所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，試驗基礎臺座 的第一對角線方向設置至少兩道溝槽；所述試驗基礎臺座的第二對角線方向設置至少兩道 溝槽；具體為所述溝槽在試驗基礎臺座的兩條對角線方向上均設置六道至八道溝槽。
11. 根據權利要求7所述的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，其特徵在於，所述分隔縫的 頂部採用柔性防水材料進行密封。
專利摘要本實用新型提供一種特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，試驗基礎臺座的第一對角線方向設置至少兩道溝槽；所述試驗基礎臺座的第二對角線方向設置至少兩道溝槽；所述第一對角線方向的溝槽和第二對角線方向的溝槽互相垂直。本實用新型提供的特高壓輸電鐵塔試驗基礎臺座，在試驗基礎臺座的對角線方向分別設置多道互相垂直的溝槽，輸電鐵塔的四條塔腿可以選擇固定在不同的溝槽，因此，本實用新型提供的試驗基礎臺座能夠為多種型號的正方形或矩形特高壓輸電鐵塔提供試驗條件。
文檔編號G01M99/00GK201503353SQ200920171499
公開日2010年6月9日 申請日期2009年8月20日 優先權日2009年8月20日
發明者周緯, 李清華, 費香澤, 邢海軍 申請人:中國電力科學研究院;國家電網公司