一种基站塔体固定架及一体化基站的制作方法

本实用新型涉及基站技术领域，尤其是涉及一种基站塔体固定架及一体化基站。

背景技术：

随着我国通信事业的迅速发展，传统基站建设模式的缺陷越来越突显，具体有如下缺陷：1、建设工期长：由于采用现场浇注式塔基设计，其施工养护周期长，从而导致新建基站项目整体进度很难压缩；2、施工条件高：由于需要现场开挖和浇筑，因而在我国的北方每逢冬季和南方每逢雨季时，基站的基础施工十分困难；3、资源重复利用率低：基站建设的基础造价通常在整个基站建设的三分之一左右，由于现场浇筑后的基础在搬站时无法重复使用，导致资源浪费。

因而近年来，基站逐渐朝预制化以及模块化发展，出现了一体化的基站。其包括基础、设置于基础上的基站房体以及设置于基础上或者基站房体上的塔体。其中，一体化基站通过将基站的主要构件(例如基站的基础、基站房体或者塔体等)预制化、模块化，这样能够缩短基站的建设周期，而且将基站的主要构件模块化还能够在一定程度上解决基站搬站时造成的资源浪费问题。但是现有的一体化基站的塔体设于基站房体上时，塔体高度不能过高(若塔体的高度过高会使得现有的一体化基站在风力较大的情况下容易倾覆)且重量不能过大，因为现有的基站房体与塔体之间的连接结构的设计的比较简单，往往是通过几根斜杆连接在塔体与基站房体的顶部之间，这样使得现有的连接结构并不能有效地将高度较高且重量较大的塔体固定在基站的房体上。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够有效地将基站的塔体固定在基站房体上的基站塔体固定架以及包括所述基站塔体固定架的一体化基站。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种基站塔体固定架，其包括限位片、至少两根承重杆以及至少四根斜撑杆，所述承重杆的中部交叉连接，且每根所述承重杆的端部连接一根斜撑杆的一端，所述斜撑杆的另一端相互靠拢，并固定于所述限位片上，所述限位片上开设有限位孔。

进一步地，所述的基站塔体固定架还包括至少四根支撑杆，相邻的两根所述斜撑杆的杆身通过所述支撑杆连接。

进一步地，所述斜撑杆的杆身设有固定片，所述固定片设有至少一个供螺栓穿过的固定孔；所述支撑杆的两端各设有至少一个供所述螺栓穿过的通孔，所述支撑杆的两端的通孔对准所述固定片上的固定孔，并通过所述螺栓与所述固定片连接。

进一步地，所述斜撑杆与所述承重杆连接的一端设有至少一个供螺栓穿过的通孔；所述承重杆的两个端部各设有一个凸起块，所述凸起块设有至少一个供所述螺栓穿过的通孔，所述斜撑杆与所述承重杆连接的一端的通孔对准所述凸起块上的通孔，并通过所述螺栓与所述凸起块连接。

进一步地，还包括用于与塔体底端连接的塔体底端连接装置，所述塔体底端连接装置设置于承重杆的交叉连接处，并对准所述限位片的限位孔。

进一步地，所述承重杆的交叉连接处开设有一凹槽，所述塔体底端连接装置设置于所述凹槽处。

进一步地，所述承重杆为H型钢。

本实用新型另外一方面还提供了一种一体化基站，其包括基站房体、塔体以及如上所述的基站塔体固定架；其中，所述承重杆设置于所述基站房体的顶部，所述限位片位于所述基站房体的上方，所述塔体的底端穿过所述限位片的限位孔，并与所述承重杆的交叉连接处连接。

进一步地，所述塔体的靠近所述限位片的部分设有至少四个塔体固定片，所述塔体固定片设有至少一个供螺栓穿过的固定孔；所述斜撑杆固定于所述限位片的一端设有至少一个供所述螺栓穿过的通孔，所述斜撑杆固定于所述限位片的一端的通孔对准所述塔体固定片上的固定孔，并通过所述螺栓与所述塔体凸起块连接。

进一步地，所述基站塔体固定架还包括塔体底端连接装置，所述塔体底端连接装置具有与所述承重杆的交叉连接处连接的第一端以及与所述塔体的底端连接的并对准所述限位片的限位孔的第二端；所述塔体底端连接装置的第二端设有第一法兰，所述塔体的底端设有第二法兰，所述塔体的底端依次通过所述第二法兰以及所述第一法兰与所述塔体底端连接装置螺栓连接。

本实用新型提供的所述基站塔体固定架以及包括所述基站塔体固定架的所述一体化基站，通过将所述承重杆的中部交叉连接，且每根所述承重杆的端部连接一根斜撑杆的一端，所述斜撑杆的另一端相互靠拢并固定于开设有所述限位孔的并位于所述基站房体的上方的所述限位片上，从而使得所述基站塔体固定架具有良好的稳固性；这样当所述塔体通过所述基站塔体与所述基站房体的顶部连接时，即将所述承重杆设置于所述基站房体的顶部，且所述塔体的下部穿过所述限位片的限位孔并与所述限位片连接，并将所述塔体的底端与所述承重杆的交叉连接处连接，这样可以使得所述塔体(即使所述塔体的高度比较高或者重量比较大)能够被所述基站塔体固定架有效地固定在所述基站房体的顶部上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种基站塔体固定架的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种一体化基站的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的风荷载作用下塔体变形导致塔体各段重心偏移示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1与图2，本实用新型提供了一种一体化基站，其包括基站房体1、塔体2以及基站塔体固定架3；其中，所述基站塔体固定架3包括限位片4、至少两根承重杆5以及至少四根斜撑杆6，所述承重杆5的中部交叉连接，且每根所述承重杆5的端部连接一根斜撑杆6的一端，所述斜撑杆6的另一端相互靠拢，并固定于所述限位片4上，所述限位片4上开设有限位孔7；所述承重杆5设置于所述基站房体1的顶部，所述限位片4位于所述基站房体1的上方，所述塔体2的底端穿过所述限位片4的限位孔7，并与所述承重杆5的交叉连接处连接。

其中，所述承重杆5可以通过螺栓连接或者卡接等连接方式与所述基站房体1的顶部连接，所述塔体2的底端可以通过螺栓连接或者卡接等连接方式与所述承重杆5的交叉连接处连接，所述承重杆5的中部相互之间可以通过螺栓连接或者卡接等连接方式相互连接，所述承重杆5与所述斜撑杆6可以通过螺栓连接或者卡接等连接方式相互连接，所述斜撑杆6可以通过螺栓连接或者卡接等连接方式与所述所述限位片4连接，在此均不做具体限定。

在本实用新型实施例中，通过将所述承重杆5的中部交叉连接，且每根所述承重杆5的端部连接一根斜撑杆6的一端，所述斜撑杆6的另一端相互靠拢并固定于开设有所述限位孔7的并位于所述基站房体1的上方的所述限位片4上，从而使得所述基站塔体固定架3具有良好的稳固性；这样当所述塔体2通过所述基站塔体2与所述基站房体1的顶部连接时，即将所述承重杆5设置于所述基站房体1的顶部，且所述塔体2的下部穿过所述限位片4的限位孔7并与所述限位片4连接，并将所述塔体2的底端与所述承重杆5的交叉连接处连接，这样可以使得所述塔体2(即使所述塔体2的高度比较高或者重量比较大)能够被所述基站塔体固定架3有效地固定在所述基站房体1的顶部上。

进一步地，请参见图1与图2，所述基站塔体固定架3还包括至少四根支撑杆8，相邻的两根所述斜撑杆6的杆身通过所述支撑杆8连接。这样可以通过所述支撑杆8使得所述斜撑杆6相互之间更加稳固地相互连接，从而使得所述基站塔体固定架3更加稳固。

再进一步地，请参见图1与图2，所述斜撑杆6的杆身设有固定片9，所述固定片9设有至少一个供螺栓穿过的固定孔；所述支撑杆8的两端各设有至少一个供所述螺栓穿过的通孔，所述支撑杆8的两端的通孔对准所述固定片9上的固定孔，并通过所述螺栓与所述固定片9连接。通过螺栓连接的连接方式可以使得所述支撑杆8稳固地与所述斜撑杆6连接。需要说明的是，所述支撑杆8还可以通过其他连接方式与所述斜撑杆6连接，例如卡接或者螺丝连接等，在此不做具体限定。需要说明的是，所述固定片9与所述斜撑杆6的连接方式可以为一体成型或者螺栓连接等，在此不做具体限定。

对上述技术方案作进一步改进，请参见图1与图2，所述斜撑杆6与所述承重杆5连接的一端设有至少一个供螺栓穿过的通孔；所述承重杆5的两个端部各设有一个凸起块10，所述凸起块10设有至少一个供所述螺栓穿过的通孔，所述斜撑杆6与所述承重杆5连接的一端的通孔对准所述凸起块10上的通孔，并通过所述螺栓与所述凸起块10连接。这样通过螺栓连接的方式可以使得所述斜撑杆6与所述承重杆5稳固地连接在一起。需要说明的是，所述斜撑杆6还可以通过其他连接方式与所述承重杆5连接，例如卡接或者螺丝连接等，在此不做具体限定。需要说明的是，所述凸起块10与所述承重杆5的连接方式可以为一体成型或者螺栓连接等，在此不做具体限定。

进一步改进上述技术方案，请参见图1与图2，所述基站塔体固定架3还包括用于与塔体2底端连接的塔体底端连接装置11，所述塔体底端连接装置11设置于承重杆5的交叉连接处，并对准所述限位片4的限位孔7。这样所述塔体2通过所述塔体底端连接装置11可以更加稳固地与所述基站塔体固定架3连接，从而使得所述塔体2通过所述基站塔体固定架3更加稳固地与所述基站房体1连接。

再进一步地，请参见图1与图2，所述塔体底端连接装置11具有与所述承重杆5的交叉连接处连接的第一端以及与所述塔体2的底端连接的并对准所述限位片4的限位孔7的第二端；所述塔体底端连接装置11的第二端设有第一法兰(图未示)，所述塔体2的底端设有第二法兰(图未示)，所述塔体2的底端依次通过所述第二法兰以及所述第一法兰与所述塔体底端连接装置11螺栓连接。所述塔体2的底端通过所述第二法兰以及所述第一法兰与所述塔体底端连接装置11螺栓连接，可以使得所述塔体2更加稳固地与所述塔体底端连接装置11连接。

更进一步地，请参见图1与图2，所述承重杆5的交叉连接处开设有一凹槽12，所述塔体底端连接装置11设置于所述凹槽12处。通过将所述塔体底端连接装置11设于所述承重杆5的交叉连接处开设有的所述凹槽12处，可以使得所述塔体底端连接装置11稳固地与所述承重杆5的交叉连接处连接，从而使得所述塔体2通过所述塔体底端连接装置11可以更加稳固地与所述基站塔体固定架3连接，进而使得所述塔体2通过所述基站塔体固定架3更加稳固地与所述基站房体1连接。

进一步地改进上述技术方案，请参见图2，所述塔体2的靠近所述限位片4的部分设有至少四个塔体固定片13，所述塔体固定片13设有至少一个供螺栓穿过的固定孔；所述斜撑杆6固定于所述限位片4的一端设有至少一个供所述螺栓穿过的通孔，所述斜撑杆6固定于所述限位片4的一端的通孔对准所述塔体固定片13上的固定孔，并通过所述螺栓与所述塔体2凸起块10连接。通过螺栓连接的方式可以使得所述斜撑杆6稳固地与所述塔体2的下部进行连接，从而使得所述塔体2与所述基站塔体固定架3更加稳固连接。需要说明的是，所述塔体固定片13与所述塔体2的连接方式可以为一体成型或者螺栓连接等，在此不做具体限定。

优选地，请参见图1与图2，本实用新型实施例的所述承重杆5为H型钢。因为H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因此将H型钢作为所述承重杆5可以使得所述基站塔体固定架3更加稳固且具有更合理的结构。需要说明的是，所述承重杆5还可以为其他型号或种类的具有良好的力学性能的型材，例如可以为角钢或者圆柱状钢杆等，在此不作具体限定。此外，需要说明的是，所述支撑杆8和所述斜撑杆6可以为H型钢或者角钢等型材，在此也不做具体限定。

为了便于对本实用新型的技术效果进行更好地描述，在此提供上述技术方案中的应用有所述基站塔体固定架3的所述一体化基站的抗倾覆性能的测试结果，该测试结果主要包括以下两方面：1、风荷载作用下的倾覆力矩；2、风荷载作用下单管塔重心偏移对抗倾覆力矩的影响。

其中，本测试过程是利用ANSYS软件来建立测试模型并进行分析的，所述一体化基站的高度设定为38.1米，而且所述一体化基站为单管塔，即所述一体化基站包括基础、设于基础上的机房(即所述基站房体1)以及通过所述基站塔体固定架3设于机房上的单管结构且安装有天线装置的塔体2。

1、风荷载作用下的倾覆力矩：

设单管塔的结构自重G：G_塔体2＝5696Kg(塔段一G₁＝683Kg；塔段二G₂＝1082.72Kg；塔段三G₃＝1108.28Kg；塔段四G₄＝1792Kg)，G_机房＝3808Kg，G_基础＝53673.32Kg，所以可得单管塔的总重量：G＝63172.32Kg。

根据形心公式，计算得出单管塔各部分的重心位置，参见表1。

表1单管塔各部分重心位置

由表2-1可知，单管塔的总体重心G的位置为：

故，单管塔的总体重心G距地面高度为1540.49mm(位于基础上方的740.49mm处)。基础为5.1×5.1m²，抗倾覆力臂2.55m。所以可得单管塔抗倾覆力矩为：

M_G＝Gl＝63172.32Kg×9.8m/s²×2.55m＝1578.68KN·m

计算单管塔的风载荷W：基本风压w₀＝0.45KN/m²(基本风压：以离地10m高度统计所得50年一遇10min平均最大风速为标准)

由表2可知，基本风压w₀＝0.45KN/m²的风荷载对基础的倾覆力矩为：其中：P_i1为塔体2的不同高度位置所受的风载荷，P_i2为塔体2的不同高度位置天线所受的风荷载，风载荷依据《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》中风载荷计算得到。h_i为倾覆力臂，倾覆力矩参见表1。

表2风荷载作用下的倾覆力矩

其中，对于承载能力极限状态，安全系数γ₀＝1.4。又已知所以γ₀M_P＜M_G，因此可知上述技术方案中的塔体2不会倾覆，所以上述技术方案中的一体化基站符合设计要求。极限风荷载下倾覆力矩与极限抗倾覆力矩比为：γ₀M_P/M_G＝1050.66/1578.68×100％＝66.55％。

2、风荷载作用下单管塔重心偏移对抗倾覆力矩的影响：

风荷载作用下单管塔身变形会引起重心偏移，根据塔顶38.1m处的位移838mm，按比例近似得出各塔段的重心偏移量(如图2所示)，从而可以计算其各段的附加抗倾覆力矩(如表3所示)。

在风荷载作用下单管塔体2会发生一定的变形，如图3所示，直立在基站房体1上的直线为无外力作用情况下的所述塔体2，倾斜的直线表示的是在风力作用下的呈一定弯折的所述塔体2。

其中，风荷载作用下单管塔重心偏移产生的附加抗倾覆力矩为：δ_i为重心偏移量；各塔段重心偏移产生的附加抗倾覆力矩请参见表3。

表3风荷载作用下各塔段重心偏移产生的附加抗倾覆力矩

M_δ＝-20.11KN·m与M_G＝1578.68KN·m相比，风荷载作用下各塔段重心偏移产生的附加抗倾覆力矩可忽略。

在基本风压w₀＝0.45KN/m²的风荷载作用下，机房框架和基础的重心的偏移量是可以忽略不记，故此时铁塔的抗倾覆力矩为：

M_G′＝M_G+M_δ＝1578.68-20.11＝1558.57KN·m

根据上述分析计算可知，γ₀M_P＜M_G′，所以上述技术方案中的塔体2不会倾覆，因此上述技术方案中的一体化基站符合设计要求。

综上所述，本技术方案中的通过所述基站塔体固定架3固定在所述基站房体1上的所述塔体2的抗倾覆性能良好，因此本技术方案中的所述塔体2能够被所述基站塔体固定架3有效地固定在所述基站房体1的顶部上。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。