用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的製作方法

2023-09-23 05:07:30

專利名稱：用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的製作方法
技術領域：
本發明涉及輸變電工程領域，具體涉及一種用於輸變電工程杆塔的整體連續可調 ■石出。
背景技術：
煤炭是我國的主要能源，在我國的一次能源消費中，煤炭佔70%左右。由於煤炭從地下採出後，其上方覆蓋巖層失去支撐，成為採空區(塌陷區)，其上方地表出現不同程度的開裂、塌陷、地表錯層、傾斜等劇烈變形和破壞。地表的移動與變形直接影響到其上方的高壓輸電線的杆塔(鐵塔或鋼筋混凝土線杆)的基礎，從而導致杆塔發生破壞。一方面， 隨著坑口電廠的建設和電網的不斷發展，越來越多新建的輸電線路需經過採空區；另一方面，隨著地下開採範圍的擴大，已有高壓輸電線路所在的區域成為採空區。當地表出現開裂、塌陷、地表錯層、傾斜時，處於採空區上的杆塔的基礎之間會發生相對運動，破壞杆塔的受力體系，造成杆塔損壞，嚴重時甚至會造成杆塔的傾覆，導致高壓輸電線路或變電站被破壞、大面積長時間停電，給社會生產和生活造成極大損失。為了應對上述問題，目前採取的第一種方案是將電力線路繞開採空區(塌陷區)， 重新架設輸電線路(經常形成多次改線)，這樣既中斷丁電力的輸送，影響了對電力客戶的正常供電，又增加了輸電線路的架設成本，同時還加長了輸電線路的長度，增加了線路的電能損耗和建造成本。第二種方案是保留位於杆塔的基礎正下方的煤炭，形成煤柱以防止地表變形，但這樣會造成大量的煤炭資源浪費，並且這種辦法只適於還未形成採空區的區域， 不適用於在採空區上方布置新線路的情況。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種用於輸變電工程杆塔的基礎，當地表出現開裂、塌陷、地表錯層、傾斜時，保證處於採空區(塌陷區)上的杆塔及高壓輸電線路的安全運行。為解決上述問題，本發明提供了一種用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎， 其特徵在於，包括梁架、承臺梁、升降機構、鎖定裝置和用於安裝杆塔的多個基臺，所述多個基臺通過所述梁架連接為一個整體；所述承臺梁位於所述梁架的下方並與地基連接，所述梁架與所述承臺梁通過所述升降機構和鎖定裝置連接，所述升降機構用於調整所述梁架， 所述鎖定裝置用於固定所述梁架。作為優選，所述梁架包括多根基礎梁，相鄰的兩個所述基臺通過一根所述基礎梁連接。作為優選，所述基臺為四個，所述梁架包括四根基礎梁。作為進一步的優選，所述基礎梁的長度大於其所連接的兩個基臺之間的距離，所述基礎梁兩兩相交成「井」字形，所述基臺分別位於相交的兩根所述基礎梁的連接處。更進一步地，所述梁架還包括四根調整梁，相對的兩根所述基礎梁的兩端分別通過一根所述調整梁連接。優選地，所述承臺梁為四邊形的圈梁，所述圈梁的每邊分別位於所述調整梁的下方，並且所述圈梁每邊的中部分別設置有調整槽。優選地，相交的兩根所述基礎梁在連接處通過地腳螺栓上下扣接，並在其上表面和下表面分別設有鋼墊板。當所述整體連續可調基礎用於轉角耐張杆塔時，作為優選，與處於上拔狀態的基臺相連的基礎梁的連接處分別設有混凝土加強墩。作為優選，所述整體連續可調基礎還包括多個錨樁，多個所述錨樁將承臺梁錨固在地基上。作為優選方案，上述用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的所述梁架為鋼筋混凝土結構或輕鋼結構或鋼筋混凝土與輕鋼組成的複合結構。本發明至少具有以下有益效果通過把杆塔的基臺連為一個整體，地表發生變形時保證基臺之間的相對位置保持不變，防止杆塔內部構件受到外力破壞，此外在杆塔發生傾斜時，杆塔位置和姿態可以通過升降機構實時調整，達到正常運行的狀態，保證了杆塔、 輸電線路和變電站經過採空區(塌陷區)或在下部進行採煤活動時的安全運行。


圖1為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的實施例一(用於直線塔時)的立體結構示意圖(千斤頂和鎖緊螺栓未示出)；圖2為圖1的M向側視示意圖(千斤頂和鎖緊螺栓未示出)；圖3為圖1的俯視示意圖；圖4為圖2沿Al-Al向剖視的放大示意圖；圖5為圖4中的C部的放大示意圖(省略混凝土符號)；圖6為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的實施例二(用於轉角塔)的平面示意圖；圖7為圖6沿A2-A2向剖視的放大示意圖；圖8為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的實施例三(用於現有鐵塔改造)的平面示意圖。圖9為圖8沿A3-A3向剖視的放大示意圖；圖10為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的實施例四的立體結構示意圖(千斤頂和鎖緊螺栓未示出)；圖11為圖10的N向側視示意圖(千斤頂和鎖緊螺栓未示出)。
具體實施例方式下面參照附圖詳細描述本發明的實施方式。實施例一圖1為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎用於直線塔(鐵塔)時的立體結構示意圖，圖2為圖1的M向側視示意圖；圖3為圖1的俯視示意圖，圖中箭頭代表線路走向；圖4為圖2沿Al-Al向剖視的放大示意圖。為圖面整潔考慮，在立體結構圖和側視圖中，作為升降機構的千斤頂7和作為鎖緊裝置的鎖緊螺栓8均未示出，在其他視圖中，均用用線條簡化示出。以下實施例的示意圖中的千斤頂7和鎖緊螺栓8也做同樣的處理。如圖1-圖3所示，直線塔的基臺有四個，分別為基臺11、基臺12、基臺13、基臺14 ； 四個基臺通過梁架2連接為一個整體，其中，梁架2包括四根基礎梁、即基礎梁21、基礎梁 22、基礎梁23、基礎梁M。其中相鄰的兩個基臺即位於直線塔同側的兩個基臺分別通過基礎梁連接。如圖1和圖3所示，基臺11和基臺12通過基礎梁21連接，基臺13和基臺14 通過基礎梁23連接，基臺12和基臺13通過基礎梁22連接，基臺11和基臺14通過基礎梁 M連接。在施工過程中，基臺和基礎梁是整體澆灌混凝土，基臺和基礎梁之間形成一個整體。在實施例一中，四根基礎梁均大於其所連接的兩個基臺之間的距離，即四根基礎梁形成「井」字形結構，基臺分別位於相交的兩根基礎梁的連接處。上述基礎梁可採用鋼筋混凝土結構或輕鋼結構，或鋼筋混凝土與輕鋼組成的複合結構。現均以鋼筋混凝土結構為例進行說明，當然，根據施工現場的需要，上述基礎梁也可以採用輕鋼結構，以及混合使用鋼筋混凝土結構和輕鋼組成的複合結構。本發明的整體可調基礎通過四根基礎梁相互連接組成的「井」字形梁架2把四個基臺連接為一個整體，鐵塔的主角鋼連接在基礎梁相交處的基臺上。當地表發生開裂、錯層變形時，由梁架2承受地表變形產生的外力，不會對鐵塔內部的結構產生拉力或壓力，能夠保持四個基臺之間的相對位置不變，保護安裝在四個基臺上的鐵塔的安全。在本實施例中，如圖1-圖3所示，基礎梁21和基礎梁23的兩端分別通過調整梁 34和調整梁32連接，基礎梁22和基礎梁M的兩端分別通過調整梁31和調整梁33連接。 在梁架2的下方設置矩形的圈梁6作為承臺梁，圈梁6的每邊分別位於調整梁的下方，如圖 3所示，圈梁6的每邊的長度等於其所對應的基礎梁的長度。每根調整梁的兩端分別通過千斤頂7和鎖定螺栓8與其下方的圈梁6進行連接。當然，升降機構除了使用千斤頂7之外， 還可以選擇其他類似的裝置，只要能帶動調整梁在圈梁上升降即可。本實施例中，待調整完成後，採用鎖定螺栓8進行鎖緊，本領域的技術人員還可以採用其他常見的鎖緊方式進行鎖緊。在地表發生塌陷或者傾斜時，如果整體性的梁架2發生傾斜，可以通過設在梁架2 的調整梁與圈梁6之間的千斤頂7進行調整。為了便於調整，如圖1、圖2所示，圈梁6的每邊上分別設置有調整槽61，在梁架2發生傾斜時，便於通過調整槽61安裝調整使用的工具。通過千斤頂7把因地表塌陷下降的調整梁升高，把梁架2調整到正常工作所要求的位置(本實施例中梁架2的工作位置為水平)，然後通過鎖緊螺栓8把調整梁與圈梁6之間鎖緊。調整之後，調整梁與圈梁6之間會有比較大的空隙，可以在其中增加若干墊塊後再使用鎖緊螺栓8進行鎖緊，墊塊能減輕作用在升降機構和鎖緊裝置上的壓力。除在圈梁6上設置調整槽61外，還可以改變調整梁的厚度，在調整梁和圈梁6之間留出用於調整的空隙。圖4為圖2沿Al-Al向剖視的放大示意圖；圖5為圖4中的C部的放大示意圖(省略混凝土符號)。如圖4、如5所示，基礎梁21分別與基礎梁22及基礎梁M相交，作為優選，其連接處通過地腳螺栓201上下扣接。為了增強相交的兩根基礎梁21與基礎梁M之間的連接強度，基礎梁21與基礎梁M的連接處的上表面設有鋼墊板202，在其下表面設有鋼墊板203，其他基礎梁的連接處也分別設有有同樣的地腳螺栓和鋼墊板。在地表發生塌陷或者斷裂時，杆塔發生傾斜，由於安裝杆塔的基臺通過梁架連成一體，杆塔只會發生整體傾斜，各個基臺之間的距離不變，各根開距離不變，保護了杆塔內部結構。當梁架發生傾斜時，通過把千斤頂調整下降處的調整梁的高度，把梁架調整到正常工作位置，然後通過鎖定螺栓鎖緊，使上方的杆塔達到正常運行的狀態，保證了杆塔及安裝在其上的高壓線路經過採空區(塌陷區)時的安全。此外，本發明的整體連續可調基礎可以連續進行調整，即一旦地表發生一定變形時即可通過升降裝置(本實施例中為千斤頂)進行調整，待地表再發生變形時候還能把鎖緊螺栓打開，通過千斤頂再進行調整。根據現場施工需要，本發明的整體連續可調基礎還可以包括多個錨樁，通過多個錨樁將承臺梁與地基連接為一個整體。這樣在地表發生變形時，錨樁與基臺形成一個整體， 保護杆塔的安全。實施例二圖6為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的實施例二(用於轉角塔)的平面示意圖；圖7為圖6沿A2-A2向剖視的放大示意圖；圖中帶箭頭的線代表線路走向。實施例二與實施例一的不同之處是增加了兩個混凝土配重墩。如圖6、圖7所示，轉角塔的四個基臺中，其中有兩個基臺處於受拔(拉)狀態，圖中即基臺11和基臺14處於受拔(拉)狀態，為了平衡處於受拔(拉)狀態的兩個基臺，在與其相連的基礎梁連接處分別增設有混凝土配重墩91和混凝土配重墩92，即基礎梁21 和基礎梁M的連接處設有混凝土配重墩91 ；基礎梁23和基礎梁M的連接處設有混凝土配重墩92。通過增設的混凝土配重墩，提高了整體連續可調基礎用於轉角塔時的穩定性。實施例三圖8為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的實施例三(用於現有鐵塔改造)的平面示意圖。圖9為圖8沿A3-A3向剖視的放大示意圖。實施例三與實施例一不同的是，實施例三是在現有鐵塔的基礎上進行施工。如圖 8、圖9所示，在未增加本發明的整體可調基礎之前，鐵塔的四個主角鋼6分別插入或通過預埋鐵與四個已有的基臺51、基臺52、基臺53、基臺M連接，梁架2的結構與實施例一中的梁架2的結構相同，梁架2把四個已有的基臺連接為一個整體。基礎梁與已有的基臺之間通過植鋼筋或植螺栓連接。實施例四圖10為本發明的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎的實施例四的立體結構示意圖；圖11為圖10的N向側視示意圖。實施例四與實施例一不同的是，每根基礎梁的長度與其所連接的兩個基臺的距離相同，四根基礎梁與其連接的基臺形成「口」字形。調整梁位於基臺的外側，並與基礎梁平行，調整梁的水平位置比基礎梁高，調整梁的兩端分別設有與其垂直的連接部用於與基臺連接，調整梁的連接部與基臺連接的高度和基礎梁與基臺連接的高度相同，因此連接部與基臺相連的一端向下彎折。如圖10、圖11所示，基臺11與基臺12通過基礎梁21連接，調整梁31與基礎梁21 平行設置在基礎梁21的外側，調整梁31比基礎梁21高。其他三根調整梁32、調整梁33、調整梁34與調整梁31設置方式相同，四根調整梁位於同一水平面上，矩形的圈梁6位於調整梁的下方。如圖10所示，調整梁32的一端與基臺13連接，調整梁32的連接部321與調整梁 32垂直，連接部321與基臺13連接的一端向下彎折連接在基臺13的一側。調整梁的連接部和基礎梁與基臺在相同的水平位置連接。其他調整梁與基臺的連接方式與此相同。與以上的實施例不同，本實施例中，調整槽61設置在調整梁的中部，同樣可以在調整槽與圈梁之間形成可供調整時使用的空間。當然，以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，使用範圍也可拓展到多層建築物、古樹、廟宇亭臺、古建築物等，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，包括梁架、承臺梁、升降機構、鎖定裝置和用於安裝杆塔的多個基臺，所述多個基臺通過所述梁架連接為一個整體；所述承臺梁位於所述梁架的下方並與地基連接，所述梁架與所述承臺梁通過所述升降機構和鎖定裝置連接，所述升降機構用於調整所述梁架，所述鎖定裝置用於固定所述梁架。
2.如權利要求1所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，所述梁架包括多根基礎梁，相鄰的兩個所述基臺通過一根所述基礎梁連接。
3.如權利要求2所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，所述基臺為四個，所述梁架包括四根基礎梁。
4.如權利要求3所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，所述基礎梁的長度大於其所連接的兩個基臺之間的距離，所述基礎梁兩兩相交成「井」字形，所述基臺分別位於相交的兩根所述基礎梁的連接處。
5.如權利要求4所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，所述梁架還包括四根調整梁，相對的兩根所述基礎梁的兩端分別通過一根所述調整梁連接。
6.如權利要求5所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，所述承臺梁為四邊形的圈梁，所述圈梁的每邊分別位於所述調整梁的下方，並且所述圈梁每邊的中部分別設置有調整槽。
7.如權利要求6所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，相交的兩根所述基礎梁在連接處通過地腳螺栓上下扣接，並在其上表面和下表面分別設有鋼墊板。
8.如權利要求6所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，與處於上拔狀態的基臺相連的基礎梁的連接處分別設有混凝土配重墩。
9.如權利要求1所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，還包括多個錨樁，多個所述錨樁將承臺梁錨固在地基上。
10.如權利要求1-9任意一項所述的用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，其特徵在於，所述梁架為鋼筋混凝土結構或輕鋼結構或鋼筋混凝土與輕鋼組成的複合結構。
全文摘要
本發明提供了一種用於輸變電工程杆塔的整體連續可調基礎，包括梁架、承臺梁、升降機構、鎖定裝置和用於安裝杆塔的多個基臺，所述多個基臺通過梁架連接為一個整體；承臺梁位於梁架的下方並與地基連接，梁架與承臺梁通過升降機構和鎖定裝置連接，升降機構用於調整梁架，鎖定裝置用於固定梁架。其中，所述梁架包括多根基礎梁，相鄰的兩個基臺通過一根基礎梁連接。所述梁架可以是鋼筋混凝土結構和/或輕鋼結構。本發明的整體連續可調基礎在地表發生變形時保證基臺之間的相對位置保持不變，且杆塔位置和姿態可以通過升降機構實時調整，達到正常運行的狀態，保證了杆塔和輸電線路經過採空區(塌陷區)及採煤或採礦區時能安全穩定運行。
文檔編號E02D27/42GK102454168SQ20101051720
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者湯煜東, 湯躍超, 王佩瓊 申請人:湯躍超