一種採動區輸電鐵塔水平變形恢復裝置的製作方法

2023-05-08 03:33:16

本發明涉及一種水平變形恢復裝置，具體是一種位於煤炭開採區採動區上、土體質地上的輸電鐵塔水平變形恢復裝置，屬於採動區輸電鐵塔抗變形治理技術領域。

背景技術：

為實現承受某一空中載荷、通訊或其他功能而架設的獨立師的鋼結構物統稱為鐵塔，輸電線路鐵塔簡稱輸電鐵塔或電力鐵塔，是用於支撐、承載輸電線路的空間桁架結構的鐵塔，通常包括塔頭、塔身和塔腿三大部分，一般是採用角鋼、鋼板或鋼管部件製作，採用螺栓連接和焊接連接組合連接而成。

輸電鐵塔通常通過地基固定安裝在地面上，輸電線路安全可靠、耐久地運行起決定作用的輸電鐵塔地基，其作用是為了保證杆塔在各種外力因素的下能夠不傾覆、不下沉和不上拔，大型的輸電鐵塔的地基通常為了便於施工、節約成本而製作成分體結構，即只在每個塔腿下方設置地基，而位於煤炭開採區採動區上、土體質地上的輸電鐵塔，在地下煤炭開採的影響下，因地表移動變形通常會使輸電鐵塔的地基發生移動，進而使輸電鐵塔結構發生破壞、塔身變形失穩，甚至會導致傾覆倒塔、斷線等嚴重安全事故，不僅具有極大的安全隱患、而且將直接影響電力的正常供應。

因地表移動變形使輸電鐵塔的地基發生移動通常包括豎直方向的不均勻沉降和水平方向的拉伸或壓縮，對於豎直方向的不均勻沉降通常被業內作為防治重點，然而水平方向的拉伸或壓縮同樣會導致輸電鐵塔結構失穩，現有技術中地基發生水平方向的拉伸或壓縮後通常採取對輸電鐵塔結構或地基基礎進行改造的辦法進行處理，採用這種傳統的處理方法不僅施工要求高、工器具用量較大、現場布置較複雜，而且用工量大、施工人員的勞動強度較大。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種採動區輸電鐵塔水平變形恢復裝置，結構簡單、操作便捷，可以在實現穩固支撐輸電鐵塔的前提下實現減小輸電鐵塔水平方向糾偏的工作量和施工人員的勞動強度，特別適用於大型輸電鐵塔的水平變形恢復調節。

為實現上述目的，本採動區輸電鐵塔水平變形恢復裝置包括上層導軌、下層導軌、上層導軌滑塊、下層導軌滑塊、水平限位擋板和制動螺栓；

所述的下層導軌滑塊設置為四件，下層導軌滑塊的底平面與混凝土基礎固定連接，下層導軌滑塊的上平面上設有水平貫穿下層導軌滑塊的下層導軌導向槽；

所述的下層導軌是長條形結構、設置為兩件，長條形結構的底平面上沿其長度方向設有與下層導軌滑塊的下層導軌導向槽尺寸配合的下凸起結構，兩件下層導軌分別通過下凸起結構平行架設在下層導軌滑塊上；

所述的上層導軌滑塊設置為四件，四件上層導軌滑塊對應混凝土基礎的位置固定安裝在兩件下層導軌的上平面上，上層導軌滑塊的上平面上沿水平方向垂直於下層導軌的方向設有上凸起結構；

所述的上層導軌是長條形結構、設置為兩件，長條形結構的底平面上沿其長度方向設有與上層導軌滑塊的上凸起結構尺寸配合的、水平貫穿上層導軌的上層導軌導向槽，兩件上層導軌分別通過上層導軌導向槽平行架設在上層導軌滑塊上，上層導軌與下層導軌整體呈互相垂直的井字型結構，上層導軌的上平面上對應混凝土基礎的位置固定設有上連接板；

所述的水平限位擋板設置為八件、分別固定封堵連接在兩件上層導軌和兩件下層導軌的兩端，水平限位擋板上設有水平方向垂直貫穿水平限位擋板的螺紋孔；

所述的制動螺栓設置為八件、與水平限位擋板的螺紋孔螺紋配合併配合安裝在水平限位擋板上，制動螺栓的內側端分別頂靠在上層導軌滑塊和下層導軌滑塊上。

作為本發明的進一步改進方案，所述的制動螺栓分別頂靠在上層導軌滑塊和下層導軌滑塊上的內側端上設有應變片。

作為本發明的進一步改進方案，所述的下層導軌滑塊的下層導軌導向槽和上層導軌的上層導軌導向槽均是T型槽結構，所述的下層導軌的下凸起結構和上層導軌滑塊的上凸起結構均是T型凸起結構。

作為本發明的進一步改進方案，所述的下層導軌滑塊的下層導軌導向槽與下層導軌的下凸起結構之間、上層導軌滑塊的上凸起結構與上層導軌的上層導軌導向槽之間均採用滾動摩擦。

作為本發明採用滾動摩擦的一種實施方式，所述的下層導軌滑塊的下層導軌導向槽底面上、上層導軌滑塊的上凸起結構頂面上均設有滾針軸承。

與現有技術相比，本採動區輸電鐵塔水平變形恢復裝置由於設有整體呈互相垂直的井字型結構的上層導軌與下層導軌，兩件上層導軌和兩件下層導軌的兩端均固定封堵連接有具有制動螺栓的水平限位擋板，且下層導軌通過下凸起結構平行架設在下層導軌滑塊上、上層導軌分別通過上層導軌導向槽平行架設在上層導軌滑塊上，因此當混凝土基礎產生水平變形趨勢時，根據水平變形的方向鬆開相應位置上的制動螺栓，即可使下層導軌滑塊或上層導軌滑塊可以沿下層導軌或上層導軌的長度方向滑動，從而使混凝土基礎產生位移釋放內應力進行修正，恢復原有的輸電鐵塔的塔腳間距尺寸，通過雙層導軌與滑塊之間相互作用，從而實現該裝置在發生不均勻沉降而產生水平變形時，能夠簡單、有效地對水平變形進行修正，結構簡單、操作便捷，節省大量的人力、物力，能夠快速、高效地恢復輸電鐵塔塔腳處產生的水平變形，使鐵塔整體穩定性提高，保證線路安全，同時，在混凝土基礎發生大變形時，水平限位擋板可以有效防止滑塊過度位移，從而提高結構的穩定性以及抗水平變形能力，可以在實現穩固支撐輸電鐵塔的前提下實現減小輸電鐵塔水平方向糾偏的工作量和施工人員的勞動強度，特別適用於大型輸電鐵塔的水平變形恢復調節。

附圖說明

圖1是本發明的俯視結構示意圖；

圖2是本發明的主視結構示意圖；

圖3是本發明上層導軌與輸電鐵塔塔腳及上連接板的連接結構示意圖；

圖4是本發明下層導軌與上層導軌滑塊的連接結構示意圖；

圖5是圖2的A-A剖視圖；

圖6是圖3的B-B剖視圖；

圖7是圖4的C-C剖視圖。

圖中：1、混凝土基礎，2、上層導軌，3、下層導軌，4、水平限位擋板，5、上層導軌滑塊，6、下層導軌滑塊，7、制動螺栓，8、上連接板。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1、圖2所示，本採動區輸電鐵塔水平變形恢復裝置包括上層導軌2、下層導軌3、上層導軌滑塊5、下層導軌滑塊6、水平限位擋板4和制動螺栓7。

所述的下層導軌滑塊6設置為四件，下層導軌滑塊6的底平面與混凝土基礎1固定連接，下層導軌滑塊6的上平面上設有水平貫穿下層導軌滑塊6的下層導軌導向槽。

所述的下層導軌3是長條形結構、設置為兩件，長條形結構的底平面上沿其長度方向設有與下層導軌滑塊6的下層導軌導向槽尺寸配合的下凸起結構，兩件下層導軌3分別通過下凸起結構平行架設在下層導軌滑塊6上。

所述的上層導軌滑塊5設置為四件，四件上層導軌滑塊5對應混凝土基礎1的位置固定安裝在兩件下層導軌3的上平面上，如圖4、圖7所示，上層導軌滑塊5的上平面上沿水平方向垂直於下層導軌3的方向設有上凸起結構。

所述的上層導軌2是長條形結構、設置為兩件，如圖5、圖6所示，長條形結構的底平面上沿其長度方向設有與上層導軌滑塊5的上凸起結構尺寸配合的、水平貫穿上層導軌2的上層導軌導向槽，兩件上層導軌2分別通過上層導軌導向槽平行架設在上層導軌滑塊5上，如圖1所示，上層導軌2與下層導軌3整體呈互相垂直的井字型結構，如圖3所示，上層導軌2的上平面上對應混凝土基礎1的位置固定設有上連接板8。

所述的水平限位擋板4設置為八件、分別固定封堵連接在兩件上層導軌2和兩件下層導軌3的兩端，水平限位擋板4上設有水平方向垂直貫穿水平限位擋板4的螺紋孔。

所述的制動螺栓7設置為八件、與水平限位擋板4的螺紋孔螺紋配合併配合安裝在水平限位擋板4上，制動螺栓7的內側端分別頂靠在上層導軌滑塊5和下層導軌滑塊6上。

本採動區輸電鐵塔水平變形恢復裝置在安裝就位後將輸電鐵塔的塔腳固定安裝在上連接板8上即可使用；在時效後，當混凝土基礎1產生沿下層導軌3方向的水平變形趨勢時，根據水平變形的方向鬆開下層導軌3上的制動螺栓7，使下層導軌滑塊6可以沿下層導軌3的長度方向滑動，從而使混凝土基礎1產生位移釋放內應力進行修正，恢復原有的輸電鐵塔的塔腳間距尺寸；當混凝土基礎1產生垂直於下層導軌3方向的水平變形趨勢時，根據水平變形的方向鬆開上層導軌2上的制動螺栓7，使上層導軌滑塊5可以沿上層導軌2的長度方向滑動，從而使混凝土基礎1產生位移釋放內應力進行修正，恢復原有的輸電鐵塔的塔腳間距尺寸，從而大量地節省人力、物力，快速、高效地恢復輸電鐵塔塔腳處產生的水平變形，使鐵塔整體穩定性提高，保證線路安全。

為了便於知曉混凝土基礎1的水平變形方向、進而便於知曉調整水平變形方向上的制動螺栓7，作為本發明的進一步改進方案，所述的制動螺栓7分別頂靠在上層導軌滑塊5和下層導軌滑塊6上的內側端上設有應變片，應變片可與檢測設備進行電連接，進而可得知作用在制動螺栓7上的應力的大小，從而可以便於判斷混凝土基礎1的水平變形方向。

為了實現更穩固的導向效果，作為本發明的進一步改進方案，所述的下層導軌滑塊6的下層導軌導向槽和上層導軌2的上層導軌導向槽均是T型槽結構，所述的下層導軌3的下凸起結構和上層導軌滑塊5的上凸起結構均是T型凸起結構。

由於輸電鐵塔的整體重量較大，因此需當內應力足夠大時鬆開制動螺栓7才能自釋放內應力，相對較小的內應力釋放較困難，因此為了實現相對較小的內應力也能夠自釋放，作為本發明的進一步改進方案，所述的下層導軌滑塊6的下層導軌導向槽與下層導軌3的下凸起結構之間、上層導軌滑塊5的上凸起結構與上層導軌2的上層導軌導向槽之間均採用滾動摩擦。

作為本發明採用滾動摩擦的一種實施方式，所述的下層導軌滑塊6的下層導軌導向槽底面上、上層導軌滑塊5的上凸起結構頂面上均設有滾針軸承。

本採動區輸電鐵塔水平變形恢復裝置由於設有整體呈互相垂直的井字型結構的上層導軌2與下層導軌3，兩件上層導軌2和兩件下層導軌3的兩端均固定封堵連接有具有制動螺栓7的水平限位擋板4，且下層導軌3通過下凸起結構平行架設在下層導軌滑塊6上、上層導軌2分別通過上層導軌導向槽平行架設在上層導軌滑塊5上，因此當混凝土基礎1產生水平變形趨勢時，根據水平變形的方向鬆開相應位置上的制動螺栓7，即可使下層導軌滑塊6或上層導軌滑塊5可以沿下層導軌3或上層導軌2的長度方向滑動，從而使混凝土基礎1產生位移釋放內應力進行修正，恢復原有的輸電鐵塔的塔腳間距尺寸，通過雙層導軌與滑塊之間相互作用，從而實現該裝置在發生不均勻沉降而產生水平變形時，能夠簡單、有效地對水平變形進行修正，結構簡單、操作便捷，節省大量的人力、物力，能夠快速、高效地恢復輸電鐵塔塔腳處產生的水平變形，使鐵塔整體穩定性提高，保證線路安全，同時，在混凝土基礎1發生大變形時，水平限位擋板4可以有效防止滑塊過度位移，從而提高結構的穩定性以及抗水平變形能力，可以在實現穩固支撐輸電鐵塔的前提下實現減小輸電鐵塔水平方向糾偏的工作量和施工人員的勞動強度，特別適用於大型輸電鐵塔的水平變形恢復調節。