一种适用于采动影响区的输电铁塔的制作方法

本实用新型属电力行业电网用电塔技术领域，具体涉及一种适用于采动影响区的输电铁塔。

背景技术：

随着电网建设的高速发展，线路走廊日趋紧张，输电线路受外部条件限制，高压电网途经采动影响区的问题日渐突出。采动影响区是指矿山开采后留下大面积的采空面及巷道，由于地质条件复杂多变、大小矿井开采方法多样、多种开采状况相互影响或开采的时间过程与沉陷状况不同等原因，使矿体上覆盖岩层失去支撑，周围岩体失去原来的平衡状态，随之产生弯曲或断裂、坍塌，导致地表产生不均匀沉降。目前，我国高压输电线路用自立式铁塔塔身的横截面均为正四边形，四点支撑为超静定结构，四腿的不均匀沉降将使构件不可避免的产生约束次应力。而约束次应力一般都较大，轻则使铁塔发生明显变形，重则使局部构件发生破坏，严重威胁输电线路的安全运行。在监测到铁塔变形后，一般采用“加长地脚螺栓外露长度”和“替换塔脚”的方法，通过液压千斤顶，顶升塔腿加入垫片或替换新塔脚，使杆塔尽可能的恢复原状。此类“先运行，后治理”的铁塔变形纠偏方法不仅费用高、效果差，而且在高压带电下作业，实施难度大并具有明显的安全隐患。因此，开发一种采动影响区新建输电铁塔适用的技术方案，对保证线路安全运行、经济的发展和社会的稳定，均具有重要的意义和实际工程应用价值。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种塔身断面为三角形的采动影响区用高压输电新塔型。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题，

一种适用于采动影响区的输电铁塔，包括塔腿、塔身、导线横担、地线支架和四边形转换结构，其特征在于，

所述塔身任意水平横截面呈等边三角形，

所述塔腿固定安装在所述塔身的底部，在塔身底部水平横截面等边三角形的三个顶角；铁塔三点支撑为静定结构；

所述导线横担与所述塔身通过所述四边形转换结构固定连接；所述导线横担上安装固定连接导线的绝缘子串；

所述四边形转换结构由上、下平行设置水平截面为四边形的底面构成；

所述底面以所述塔身等边三角形水平横截面的一边为第一长边，以底边两端的顶角为支点并分别作为底面的第一顶点和第二顶点，架设两根垂直于底边的四边形转换结构短边，以与底边相对的等边三角形的第三个顶角为支点，架设一根连接两个短边的第二长边，第二长边的两端为第三顶点和第四顶点；

所述第一底面位于第二底面的上方，并通过连接件固定连接。

作为优化，所述底面的第三顶点和第四顶点与上方和/或下方的塔身通过连接件连接；

作为优化，作为耐张塔时，使塔身水平截面的等边三角形的一个底边平行输电线路前进方向并做为转角内侧，保证转角内侧两根主材受压，转角外侧一根主材受拉，将充分发挥其结构特性。

作为优化，作为悬垂塔时，使塔身水平截面的等边三角形的一个底边垂直输电线路前进方向，保证塔身的三个顶角均匀受压。

本实用新型充分利用“铁三角”的受力特性，解决四边形铁塔发生不均匀沉降时，产生约束次应力，威胁输电线路安全运行的难题。相较于传统塔型，本实用新型具有约束应力小、占地面积少、自重轻、造价低、材料潜力能充分发挥、便于加工和安装等诸多优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例1悬垂塔主视图。

图2是本实用新型实施例1悬垂塔后视图。

图3是本实用新型实施例1悬垂塔A-A剖视图。

图4是本实用新型实施例1悬垂塔B-B剖视图。

图5是本实用新型实施例1悬垂塔四边形转换结构后视图。

图6是本实用新型实施例1悬垂塔四边形转换结构左视图。

图7是本实用新型实施例2耐张塔主视图。

图8是本实用新型实施例2耐张塔后视图。

图9是本实用新型实施例2耐张塔A-A剖视图。

图10是本实用新型实施例2耐张塔B-B剖视图。

图11是本实用新型实施例2耐张塔四边形转换结构侧视图。

图12是本实用新型实施例2耐张塔四边形转换结构主视图。

图中1.塔腿 ，2.塔身，3.导线横担 ，4.地线支架 ，5.四边形转换结构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例1 悬垂塔

如图1和图2所示的悬垂塔，作为悬垂塔时，一种适用于采动影响区的输电铁塔，从下至上依次由塔腿1、塔身2、四边形转换结构5、导线横担3、地线支架4组成，地线支架4设于塔身2的顶部；

所述塔身2的任意水平横截面呈等边三角形，

所述塔腿1固定安装在所述塔身2的底部，在塔身2底部水平横截面等边三角形的三个顶角21、22、23上；铁塔的三点支撑为静定结构；

所述导线横担3与所述塔身2通过所述四边形转换结构5固定连接；所述导线横担3上安装固定连接导线的绝缘子串；绝缘子串垂直于导线横担3和高压输电导线，绝缘子串的底部固定高压输电导线，各项尺寸能满足高压输电的电气间隙要求；

所述四边形转换结构5由上、下平行设置水平截面为四边形的底面51、52构成；

所述底面51、52以所述塔身等边三角形水平横截面的一边为第一长边511，以底边两端的顶角为支点并分别作为底面的第一顶点515和第二顶点516，架设两根垂直于底边的四边形转换结构短边513、514，以与底边相对的等边三角形的第三个顶角为支点，架设一根连接两个短边513、514的第二长边512，第二长边的两端为第三顶点517和第四顶点518；

所述第一底面51位于第二底面52的上方，并通过连接件519固定连接；所述底面的第三顶点517和第四顶点518与上方和/或下方的塔身2通过连接件连接；

塔身2水平截面的等边三角形的一个底边垂直输电线路前进方向，保证塔身的三个顶角均匀受压。

如图3-6所示，塔身2主材选用钢管或60°的等边角钢，其他构件根据需要选择钢管或90°的等边角钢；塔身2的任意水平横截面呈等边三角形，该等边三角形以输电线路前进方向为轴左右对称布置，导线横担3与塔身2通过四边形转换结构5连接。

实施例2 耐张塔

如图7和图8所示的耐张塔，作为耐张塔时，一种适用于采动影响区的输电铁塔，从下至上依次由塔腿6、塔身7、四边形转换结构8、导线横担9、地线支架10组成，地线支架10设于塔身7的顶部；

所述塔身7的任意水平横截面呈等边三角形，

所述塔腿6固定安装在所述塔身7的底部，在塔身7底部水平横截面等边三角形的三个顶角上；铁塔的三点支撑为静定结构；

所述导线横担9与所述塔身7通过所述四边形转换结构8固定连接；所述导线横担9上安装固定连接导线的绝缘子串；绝缘子串垂直于导线横担9和高压输电线平行，绝缘子串的底部固定高压输电导线，各项尺寸能满足高压输电的电气间隙要求；

所述四边形转换结构8由上、下平行设置水平截面为四边形的底面81、82构成；

所述底面81、82以所述塔身7等边三角形水平横截面的一边为第一长边811，以底边两端的顶角为支点并分别作为底面的第一顶点815和第二顶点816，架设两根垂直于底边的四边形转换结构短边813、814，以与底边相对的等边三角形的第三个顶角为支点架设的一根连接两个短边813、814的第二长边812，第二长边812的两端为第三顶点817和第四顶点818；

所述第一底面81位于第二底面82的上方，并通过连接件819固定连接；所述底面的第三顶点817和第四顶点818与上方和/或下方的塔身7通过连接件连接；

塔身7水平截面的等边三角形的一个底边平行高压输电线路前进方向并做为转角内侧，保证转角内侧两根电塔的主材受压，转角外侧一根主材受拉，将充分发挥其结构特性。

如图9-12所示，塔身7主材选用钢管或60°的等边角钢，其他构件根据需要选择钢管或90°的等边角钢，塔身7任意水平横截面呈等边三角形，使等边三角形平行输电线路前进方向侧为耐张塔的转角内侧，保证转角内侧电塔的两根主材受压，转角外侧电塔的一根主材受拉，将使本实施例充分发挥其结构特性；通过四边形转换结构8与导线横担9连接，导线横担9架设四边形转换结构8的侧面。

本实用新型是为高压输电线路途经采动影响区时设计的一类新颖结构，本实用新型有两种塔型形式，即悬垂塔和耐张塔，本实用新型的塔身任意水平横截面呈等边三角形，铁塔三点支撑为静定结构，塔腿发生不均匀沉降时，不产生约束次应力，提高输电线路安全运行的可靠度。

本实用新型为三点支撑的静定、弹性钢结构，采用螺栓铰接连接，构件的内应力不受偶然的塔脚位移影响，主、斜材螺栓连接的位移对构件内应力的影响也相应减小，具有先天抗不均匀沉降的能力，适用于途经采动影响区的工程。

本实用新型比四边形塔减少一个面，塔身构件数目至少减少25%，相应减少一个基础，降低加工、施工难度，加快工程进度。此外，假设根开均为a时，本实用新型比传统四边形塔占地面积减少56.7%，可节省塔基征地费用并有较大的环保和社会效益。

对220kV双回线路工程，采用本实用新型塔重可轻5%-9%、基础工程费用减少4%-9%；当受外部条件限制（如限制塔基走廊宽度），必须采用窄基钢管塔时，采用本实用新型塔重可轻10%-12%，基础工程费用可减少10%-15%，塔基征地范围可减少35%以上。

以上列举的仅是本实用新型的较佳实施例而已，凡在本实用新型基础上所作的修改、改进、变形等，均应属于本实用新型的保护范围。