一種老舊線路輸電塔主材加固裝置的製作方法
2023-05-15 11:15:56
專利名稱：一種老舊線路輸電塔主材加固裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種老舊線路輸電塔主材加固裝置。
背景技術：
輸電鐵塔是架空輸電線路的重要組成部分，起著支撐導線、地線及其他附件的作用。按其在線路中的用途，輸電塔可分為直線塔、耐張塔、轉角塔、換位塔、跨越塔和終端塔。 根據其結構形式，自立式輸電鐵塔可分為上字型塔、鳥骨型塔、貓頭型塔、酒杯型塔、幹字型塔、六角型塔、傘型塔等。輸電塔功能與結構形式隨線路電壓等級、沿線地形、施工運行條件等各種因素變化而變化，形式繁多。正常運行過程中，在自重、風、雨(雪)、覆冰及氣溫等載荷作用下，鐵塔都應該有足夠強度以保證輸電系統的正常運行；另外，在一些特殊的情況下，如導線斷裂時鐵塔也應該有足夠的強度以防止由於斷線而引起的進一步嚴重破壞。實際線路中正在運行的許多輸電鐵塔設計於上世紀80年代甚至更早，受到當時設計方法和分析手段的限制， 難以全面細緻地對設計結構進行分析與評定，無法全面考慮結構中每個構件的強度、剛度和穩定性問題，隨著近年來極端氣候的頻發，一些投入使用較早的輸電塔安全問題更加突出。近幾年很多地區發生了風速超過了 30. Om/s (11級風)的大風，導致了多次倒塔事故。 經過驗算分析，很多七八十年代設計的輸電塔結構支腿根部及身部下方的主材規格偏低， 設計風速不足，可能發生因強度、局部穩定性不足而引起的破壞，不滿足強度設計要求。
發明內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種老舊線路輸電塔主材加固裝置。為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案一種老舊線路輸電塔主材加固裝置，輸電塔的塔身為由四根主材、若干橫隔面以及若干斜材交錯連接而成的塔式框架結構，每根主材的側邊焊接有加固角鋼，每根主材的側邊焊接有加固角鋼，主材側邊與加固角鋼之間的焊縫呈間斷排列。主材的兩側與加固角鋼之間的焊縫交錯分布。主材每側的焊縫長300mm，間隔300mm。在塔身的下部增設若干個橫隔面。由於該塔型輸電塔結構主材選用材料及規格偏低，計算應力較大，因此應適當增加主材截面寬度，並對剛度薄弱位置增加及改造橫隔面。對比原始結構計算結果可知，結果顯示加固後支腿主材和其它杆材最大mises應力值減小。該鐵塔加固後在確定的計算條件下，不會發生因強度不足而引起的破壞，也不會因剛度不足而影響正常運行。
圖1是本實用新型主材部分的橫剖面圖；[0012]圖2是本實用新型主材部分的主視圖；圖3是本實用新型橫隔面結構示意圖；圖4是現有技術中77年設計塔形7727直線塔結構示意圖；其中1.主材，2.加固角鋼，3.焊縫，4.支腿，51-56.身部I_VI，61.第1橫擔， 62.第2橫擔，63.第3橫擔。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖2、圖3所示，老舊線路輸電塔主材加固裝置，輸電塔的塔身為由四根主材1、 若干橫隔面以及若干斜材交錯連接而成的塔式框架結構，每根主材1的側邊焊接有加固角鋼2，每根主材的側邊焊接有加固角鋼2，主材側邊與加固角鋼2之間的焊縫3呈間斷排列。主材1的兩側與加固角鋼2之間的焊縫3交錯分布。如圖2所示，主材1每側的焊縫3長h為300mm，間隔300mm。如圖3所示，在塔身的下部增設若干個橫隔面。本實施例的具體改造過程圖1所示，該塔型(7727)為77年定型的塔型，由下至上可以看出該輸電器依次分為支腿4、身部I-VI51-56，在身部IV54.V55.VI56上分別設有第1橫擔61、第2橫擔62和第3橫擔63。按照DL/T5092-2010標準核算下來，發現身部1152及以上主肢杆件材質選用 Q235，材質規格較低，不能滿足11級大風下的使用要求。建議對尚在運行的該型號輸電鐵塔進行加固。由於該塔型輸電塔結構主材選用材料及規格偏低，計算應力較大，因此應適當增加主材截面寬度，並對剛度薄弱位置增加及改造橫隔面。加固過程如下第一步對塔身主材進行加固處理，對支腿4、身部151、身部1152及身部III53的主材搭接Q345的規格為L100X 10的角鋼，對身部IVM、V55及VI56的主材搭接Q345的規格為L90X8的角鋼。選擇E5015焊條(直徑Φ3.幻，手工焊條電弧焊進行焊接，採用直流反接，電流選擇100-120A。焊前嚴格清理鐵鏽等汙物，採用間斷焊接，每段焊接(長度h)300mm，間隔 300mm，且角鋼兩邊焊縫3錯開分布。角焊縫如圖3所示。第二步在現行《架空送電線路杆塔結構設計技術規定》中，「在塔腿頂面應設置橫隔面。塔身坡度不變段內橫隔面的設置間距，一般不大於平均寬度的5倍，也不宜大於4個主材分段。」本工程鐵塔設計中整個塔身部分長度內未設計剛性隔面，僅有的隔面為不完全的橫隔面，設計也不合理，在鐵塔隔面處的水平橫材設計成了幾何可變體系，橫材不能對主材提供任何約束，為是該鐵塔設計的薄弱環節。因此在12、18m處用Q345的規格為L50X4 的角鋼添加橫隔面，將3、9、15m處的橫隔面同樣用Q345的規格為L50 X 4的角鋼進行改造， 橫隔面形式如圖4所示。橫隔面杆件通過採用螺栓連接的方式進行安裝。加固後的效果由於很多地區發生了風速超過了 30. 0m/s(ll級風)的大風，從而導致多次倒塔事故(如昌邑地區2002年和2005年)，因此對加固後的結構按33m/s大風(12級風)最危險的90°大風工況驗算。對比原始結構計算結果可知，結果顯示加固後支腿主材最大mises應力值減小到174MPa，拉彎杆件及壓彎杆件的局部穩定性計算最大值為192. 03MPa，均低於材料許用值310MPa ；其他杆材最大mises應力值減小到118MPa，拉彎杆件及壓彎杆件的局部穩定性計算最大值為174. llMPa，均低於材料許用值215MPa。該鐵塔加固後在確定的計算條件下，不會發生因強度不足而引起的破壞，也不會因剛度不足而影響正常運行。
權利要求1.一種老舊線路輸電塔主材加固裝置，輸電塔的塔身為由四根主材、若干橫隔面以及若干斜材交錯連接而成的塔式框架結構，其特徵在於，每根主材的側邊焊接有加固角鋼，主材側邊與加固角鋼之間的焊縫呈間斷排列。
2.根據權利要求1所述的一種老舊線路輸電塔主材加固裝置，其特徵在於，主材的兩側與加固角鋼之間的焊縫交錯分布。
3.根據權利要求1所述的一種老舊線路輸電塔主材加固裝置，其特徵在於，主材每側的焊縫長300mm，間隔300mm。
4.根據權利要求1所述的一種老舊線路輸電塔主材加固裝置，其特徵在於，在塔身的下部增設若干個橫隔面。
專利摘要本實用新型涉及一種老舊線路輸電塔主材加固裝置，輸電塔的塔身為由四根主材、若干橫隔面以及若干斜材交錯連接而成的塔式框架結構，每根主材的側邊焊接有加固角鋼，主材的兩側與加固角鋼之間的焊縫交錯分布。由於該塔型輸電塔結構主材選用材料及規格偏低，計算應力較大，因此應適當增加主材截面寬度，並對剛度薄弱位置增加及改造橫隔面。對比原始結構計算結果可知，結果顯示加固後支腿主材和其它杆材最大mises應力值減小。該鐵塔加固後在確定的計算條件下，不會發生因強度不足而引起的破壞，也不會因剛度不足而影響正常運行。
文檔編號E04G23/02GK202090666SQ20112019245
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者張廣成, 張都清, 李勃, 袁堂青 申請人:山東電力研究院