一种门型拉线塔腿部锈蚀内贴加固装置和加固方法与流程

本发明属于输电设备技术领域，更具体地，涉及一种门型拉线塔腿部锈蚀内贴加固装置和加固方法。

背景技术：

随着国民经济的快速增长，电力行业发展迅速，推动了输电线路铁塔行业的快速发展，门型拉线塔使用较为广泛，且使用年代相对较久，锈蚀情况较为普遍，因此门型拉线塔塔腿加固对输电线路铁塔行业具有重大意义，此方案可以解决塔腿部分，由于长期磨损导致塔腿主材镀锌层脱落以及锈蚀的问题。

门型拉线塔基础埋深较浅，塔材厚度较薄，主要依靠交叉拉线或八字拉线承力，在目前的线路设计选型中已逐步减少。因此，门型塔均为使用年代较长的输电塔，由于长期磨损导致塔腿主材镀锌层脱落，经过现场喷锌处理2到3年后再次出现了锌层脱落的现象，该塔型在220千伏输电线路中所占比例较高，运行年代较长，应重点关注。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种门型拉线塔腿部锈蚀内贴加固装置和加固方法，从拉门塔塔腿倒锥型部分主材入手，通过在内部包裹加固构件至塔腿主材根部的方式进行塔腿主材的加固。

本发明采用如下的技术方案。一种门型拉线塔腿部锈蚀加固装置，以n表示塔腿原主材的数量，以α表示塔腿原主材与垂向之间的夹角，以β表示塔腿原交叉材与垂向之间的夹角，所述加固装置包括：第一加固模块、第二加固模块、第三加固模块和第四加固模块；第一加固模块与垂向之间的夹角同样为α，包括n根内贴加固件，n根内贴加固件与n根塔腿原主材一一对应，安装在n根塔腿原主材内侧；第二加固模块包括n+1块板，其中一块板为位于水平方向的水平板，水平板安装在塔脚板顶面上，其余n块板为合围板，与垂向之间的夹角同样为α，n块合围板均与水平板相连接，n块合围板中相邻的两块合围板相连接，每块合围板与相邻的两个内贴加固件相连接；第三加固模块水平设置，与塔腿原水平材平行，包括多根水平加固件，水平加固件两端与塔腿原主材相连接；第四加固模块与垂向之间的夹角同样为β，与塔腿原交叉材平行，包括多根交叉加固件，交叉加固件两端与塔腿原主材相连接。

优选地，所述第一加固模块的内贴加固件为内贴角钢，开设有与塔腿原主材的原有螺栓孔，通过螺栓与塔腿原主材相连接。

优选地，经铲背处理的内贴角钢长度超过整个腐蚀区的长度。

优选地，第二加固模块包括n+1块钢板，n块合围板中相邻的两块钢板通过焊接相连接，n块合围板钢板均与水平板钢板通过焊接相连接，形成方钢槽。

优选地，内贴角钢错位开m个孔，方钢槽对应在n个角各开m个孔，内贴角钢通过平头螺栓与方钢槽相连接，并将方槽钢的水平钢板置于底部塔脚板顶面上。

优选地，塔腿原主材的数量为4根，第一加固模块包括4根内贴角钢，第二加固模块由5块钢板焊接形成方槽钢，每根内贴角钢错位开6个孔用于与方槽钢相连接。

优选地，第三加固模块的多根水平加固件为多根角钢后加水平材，第四加固模块的多根交叉加固件为多根角钢后加交叉材，后加水平材和后加交叉材开设有螺栓孔，在角钢内侧通过螺栓与塔腿原主材相连接。

优选地，第一根角钢后加水平材安装位置为腐蚀区的下部、最下方的塔腿原交叉材之间，多根角钢后加水平材之间的间距与多根塔腿原水平材之间的间距相等；后加交叉材的安装位置为两根角钢后加水平材之间。

本发明还提供了一种基于所述门型拉线塔腿部锈蚀加固装置的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，敲开原基础保护帽，直至塔腿原主材和塔脚板顶面全部露出，并进行清理；

步骤2，制作第二加固模块，以塔腿原主材与垂向之间夹角α同样的夹角α，将n块合围板均与水平板相连接，将n块合围板中相邻的两块合围板相连接；

步骤3，连接安装第一加固模块和第二加固模块，将第二加固模块的水平板安装在塔脚板上；

步骤4，对每个塔腿原主材做外部支撑，对保护帽以上的内贴角钢，根据塔腿原主材原有螺栓孔的实际位置对第一加固模块的内贴加固件进行现场开孔，通过螺栓连接安装第一加固模块和塔腿原主材；

步骤5，安装第三加固模块的多根水平加固件和第四加固模块的多根交叉加固件；

步骤6，在步骤1至步骤5的施工都完成之后，浇筑保护帽。

优选地，步骤2中，使用5块钢板制作第二加固模块，其中4块钢板通过焊接相连接，并均与水平板钢板通过焊接相连接，形成方钢槽。

优选地，步骤3中，以4根内贴角钢作为第一加固模块，在每根内贴角钢错位开6个孔，方钢槽对应在4个角各开6个孔，将内贴角钢通过平头螺栓与方钢槽相连接，并将方槽钢的水平钢板置于底部塔脚板顶面上。

优选地，步骤4中，将原主材螺栓卸下，更换更长的螺栓，利用原主材螺栓孔，安装好内贴角钢。

优选地，步骤5中，选用多根角钢后加水平材作为第三加固模块的多根水平加固件，选用多根角钢后加交叉材作为第四加固模块的多根交叉加固件，在角钢内侧通过螺栓与塔腿原主材相连接。

优选地，步骤5中还包括：在腐蚀区的下部、最下方的塔腿原交叉材之间安装第一根角钢后加水平材，其后的每根角钢后加水平材以与前一根角钢后加水平材间隔设定间距进行安装，该设定间距与多根塔腿原水平材之间的间距相等；两根角钢后加水平材之间安装后加交叉材。

优选地，步骤6还包括：将变截面处塔腿原水平材的未连接肢阻隔部分截掉。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，该加固方案实施后，构造简单，不改变原有塔型的受力机制，内衬角钢与原主材同时受力，达到加固的效果；与原结构相比整体性更强，可有效补充因腐蚀降低的结构强度；加工方便，易于施工且非常经济。

附图说明

图1为本发明门型拉线塔腿部锈蚀内贴角钢加固方案立面图；

图2为内贴角钢剖面图；

图3为底部剖面图；

图4为本发明基于门型拉线塔腿部锈蚀加固装置的加固方法。

图中：

101-内贴角钢；

102-方钢槽；

103-后加水平材；

104-后加交叉材；

105-原主材；

106-原水平材；

107-原交叉材；

108-塔脚板；

109-腐蚀区。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

实施例1：一种门型拉线塔腿部锈蚀加固装置

如图1至3所示，本发明的优选实施例提供了一种门型拉线塔腿部锈蚀加固装置，根据现场实际，定义塔腿原主材105的数量为n根，塔腿原主材105与垂向之间的夹角为α，塔腿原交叉材107与垂向之间的夹角为β。

所述加固装置包括：第一加固模块、第二加固模块、第三加固模块和第四加固模块。

第一加固模块与垂向之间的夹角同样为α，包括n根内贴加固件，n根内贴加固件与n根塔腿原主材105一一对应，安装在n根塔腿原主材105内侧。所述领域技术人员可以根据现场实际任意选用内贴加固件，例如材料强度、耐腐蚀程度、加工难易程度、成本等等，作为一种非限制性的优选，所述第一加固模块的内贴加固件可以为内贴角钢101，对保护帽以上的内贴角钢101，开设有与塔腿原主材105的原有螺栓孔，通过螺栓与塔腿原主材105相连接。内衬角钢101需要预先铲背处理，以便与塔腿原主材105贴合。经铲背处理的内贴角钢101长度超过整个腐蚀区109的长度。

第二加固模块包括n+1块板，其中一块板为位于水平方向的水平板，水平板安装在塔脚板108顶面上，其余n块板为合围板，与垂向之间的夹角同样为α，n块合围板均与水平板相连接，n块合围板中相邻的两块合围板相连接，每块合围板与相邻的两个内贴加固件相连接。所述领域技术人员可以根据现场实际任意选用第二加固模块的板材，例如材料强度、耐腐蚀程度、加工难易程度、成本等等，作为一种非限制性的优选，第二加固模块包括n+1块钢板，n块合围板中相邻的两块钢板通过焊接相连接，n块合围板钢板均与水平板钢板通过焊接相连接，形成方钢槽102。

内贴角钢101错位开m个孔，方钢槽102对应在n个角各开m个孔，内贴角钢101通过平头螺栓与方钢槽102相连接，并将方槽钢102的水平钢板置于底部塔脚板108顶面上。

当塔腿原主材105的数量为4根，即n＝4，内贴角钢101错位开6个孔，即m＝6时，显而易见，第一加固模块包括4根内贴角钢101，第二加固模块由5块钢板焊接形成方槽钢102，每根内贴角钢101错位开6个孔用于与方槽钢102相连接。

第三加固模块水平设置，与塔腿原水平材106平行，包括多根水平加固件，水平加固件两端与塔腿原主材105相连接。所述领域技术人员可以根据现场实际任意选用第三加固模块的材质，例如材料强度、耐腐蚀程度、加工难易程度、成本等等，作为一种非限制性的优选，第三加固模块的多根水平加固件为多根角钢后加水平材103，后加水平材103的安装位置为腐蚀区的下部、最下方的原斜材之间，设置第一个后加水平材，原则上选取不影响后加水平材和后加交叉材与主材的正常连接位置即可，后加水平材103之间的间距与塔腿原主材105之间的间距相等。

第四加固模块与垂向之间的夹角为β，与塔腿原交叉材107平行，包括多根交叉加固件，交叉加固件两端与塔腿原主材105相连接。所述领域技术人员可以根据现场实际任意选用第三加固模块的材质，例如材料强度、耐腐蚀程度、加工难易程度、成本等等，作为一种非限制性的优选，第四加固模块的多根交叉加固件为多根角钢后加交叉材104。后加交叉材104的安装位置为两个后加水平材之间，与主材连接位置与原结构类似。后加水平材103和后加交叉材104开设有螺栓孔，在角钢内侧通过螺栓与塔腿原主材105相连接。

实施例2：基于实施例1门型拉线塔腿部锈蚀加固装置的加固方法

如图4所示，一种基于实施例1所述门型拉线塔腿部锈蚀加固装置的加固方法，包括以下步骤：

步骤1，敲开原基础保护帽，直至塔腿原主材105和塔脚板108顶面全部露出，并将碎混凝土清理干净。

步骤2，制作第二加固模块，以塔腿原主材105与垂向之间的夹角α同样的夹角α，将n块合围板均与水平板相连接，将n块合围板中相邻的两块合围板相连接。具体地，使用5块钢板制作第二加固模块，其中4块钢板通过焊接相连接，并均与水平板钢板通过焊接相连接，形成方钢槽102。

步骤3，连接安装第一加固模块和第二加固模块，将第二加固模块的水平板安装在塔脚板108上。具体地，以4根内贴角钢101作为第一加固模块，在每根内贴角钢101错位开6个孔，方钢槽102对应在4个角各开6个孔，将内贴角钢101通过平头螺栓与方钢槽102相连接，并将方槽钢102的水平钢板置于底部塔脚板108顶面上。

步骤4，对每个塔腿原主材105做外部支撑，对保护帽以上的内贴角钢，根据塔腿原主材105原有螺栓孔的实际位置对第一加固模块的内贴加固件进行现场开孔，通过螺栓连接安装第一加固模块和塔腿原主材105；具体地，将原主材105螺栓卸下，更换更长的螺栓，利用原主材105螺栓孔，安装好内贴角钢101。

步骤5，安装第三加固模块的多根水平加固件和第四加固模块的多根交叉加固件。具体地，选用多根角钢后加水平材103作为第三加固模块的多根水平加固件，选用多根角钢后加交叉材104作为第四加固模块的多根交叉加固件，计算确定后加水平材103和后加交叉材104的添加位置和螺栓孔洞设置，在角钢内侧通过螺栓与塔腿原主材105相连接。具体包括：在腐蚀区的下部、最下方的塔腿原交叉材107之间安装第一根角钢后加水平材103，其后的每根角钢后加水平材103以与前一根角钢后加水平材103间隔设定间距进行安装，该设定间距与多根塔腿原水平材106之间的间距相等；两根角钢后加水平材103之间安装后加交叉材104。

步骤6，在步骤1至步骤5的施工都完成之后，浇筑保护帽。进一步地，还包括：因为变截面处塔腿原主材105和后加交叉材104均设置在内侧，变截面处塔腿原主材105的未连接肢会影响后加交叉材的布置，将变截面处塔腿原水平材106的未连接肢阻隔部分截掉。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，内贴角钢加固方案，从拉门塔塔腿倒锥型部分主材入手，通过在内部包裹角钢至塔腿主材根部的方式进行塔腿主材的加固。该加固方案实施后，构造简单，不改变原有塔型的受力机制，内衬角钢与原主材同时受力，达到加固的效果；与原结构相比整体性更强，可有效补充因腐蚀降低的结构强度；加工方便，易于施工且非常经济。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。