窄基双柱塔及其纠偏方法
【专利摘要】本发明涉及窄基双柱塔及其纠偏方法，所述窄基双柱塔包括第一窄基塔和第二窄基塔，第一窄基塔和第二窄基塔的塔头上分别设置有边导线绝缘子串，第一窄基塔和第二窄基塔的塔头之间设置有中导线绝缘子串，中导线绝缘子串的两端分别连接在第一窄基塔和第二窄基塔的塔头上。所述纠偏方法包括：采用顶升装置将倾斜、滑移或沉降的第一窄基塔和/或第二窄基塔的基础顶起并调整至塔头竖直；将顶起的第一窄基塔和/或第二窄基塔的基础底部与地基之间的空隙填实；调整第一窄基塔和/或第二窄基塔的一个以上的调节塔段的总高度，使第一窄基塔和第二窄基塔的塔头位于同一水平高度上。本发明提高了铁塔的抗地基变形能力和工作的稳定可靠性，而且简化了纠偏操作。
【专利说明】窄基双柱塔及其纠偏方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输电设备【技术领域】，具体说是一种架空输电线路铁塔，尤其涉及一种适用于采动影响区及地震影响区等容易发生地基变形地段的窄基双柱塔及其纠偏方法。
【背景技术】
[0002]在采动影响区，由于矿产的开采，造成了严重的环境地质问题，其中以采矿沉陷引发的地面变形尤为突出。岩层矿体的开采造成原有的地层缺失，破坏了岩层原有的应力平衡状态，上方岩层被迫进行力学重组，以达到新的稳定平衡。而当今架空输电线路路径走廊越发拥挤，往往不可避免的经过这种地区。
[0003]传统的架空输电线路铁塔在这种地区使用时，由于矿产的开采，往往造成铁塔基础倾斜、开裂，地基变形进一步发展，可造成铁塔的变形。
[0004]由于采动影响区地基变形的主要形式是沉降、倾斜和滑移变形，且变形量一般都比较大，在地基变形的过程中，普通铁塔并不能很好的抵抗由于四腿不均匀沉降、倾斜和滑移所产生的变形应力。且一般采动影响区的地基变形很大，普通铁塔根本无法通过自身的变形来适应地基变形。当影响严重时，可造成铁塔基础产生沉陷、铁塔倾倒；当变形更加严重时，可威胁到地表输电线路的安全运行，最终使输电线路瘫痪。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种抗地基变形能力强、工作稳定可靠的窄基双柱塔，并进而提供一种窄基双柱塔的纠偏方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用的第一技术方案为:
[0007]—种窄基双柱塔，包括第一窄基塔和第二窄基塔，所述第一窄基塔和第二窄基塔分别包括塔头、塔身和塔腿，所述第一窄基塔和第二窄基塔的塔头上分别设置有边导线绝缘子串，所述第一窄基塔和第二窄基塔的塔头之间设置有中导线绝缘子串，所述边导线绝缘子串为L型串，所述边导线绝缘子串的一端与窄基塔塔头上的边导线横担连接，所述边导线绝缘子串的另一端与窄基塔的塔头连接，所述中导线绝缘子串为V型串，所述中导线绝缘子串的两端分别连接在第一窄基塔和第二窄基塔的塔头上。
[0008]本技术方案的有益效果在于:通过将塔型分成两个相对独立的窄基塔，同时边导线绝缘子串采用L型串，中导线绝缘子串采用V型串并设置在两个窄基塔之间，从而大大提高了铁塔整体的抗地基变形能力和工作的稳定可靠性，有效解决了铁塔因地基变形而倾倒或结构破坏造成的抢修难度大、抢修时间长、抢修费用高等问题，取得了良好的经济效益和社会效益。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明采用的第二技术方案为:
[0010]一种如上所述的窄基双柱塔的纠偏方法，包括以下步骤:
[0011]步骤1、采用顶升装置将倾斜滑移或沉降的第一窄基塔和/或第二窄基塔的基础顶起并调整至塔身竖直；[0012]步骤2、将顶起的第一窄基塔和/或第二窄基塔的基础底部与地基之间的空隙填实；
[0013]步骤3、调整第一窄基塔和/或第二窄基塔的一个以上的调节塔段的总高度，使第一窄基塔和第二窄基塔的塔头位于同一水平高度上。
[0014]本技术方案的有益效果在于:通过采用上述纠偏方法，可以在不破坏原有基础结构的情况下进行纠偏，施工过程中无冲击纠偏载荷或冲击很小，不影响铁塔的正常工作，可以带电施工，避免了长时间停电对生产、生活造成的影响，而且纠偏过程简单易操作，大大降低了抢修难度和抢修费用，缩短了抢修时间，取得了良好的经济效益和社会效益。而且对于采空区的地基变形，当采空区自回填完成后地基的变形将趋于稳定，如果没有二次开挖一般不会再有地基变形，这样在原塔位的地基稳定性要比新立铁塔塔基位的更好，从运行风险上来讲，采用本发明的纠偏方法所带来的风险比技改大修、铁塔移位所带来的风险要小的多。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1所示为本发明实施例的结构示意图。
[0016]图2所示为本发明实施例在发生地基沉降时的示意图。
[0017]图3所示为本发明实施例在发生倾斜、滑移时的示意图。
[0018]图4所示为本发明实施例的纠偏示意图。
[0019]标号说明:
[0020]1-第一窄基塔；2_第二窄基塔；3_塔头；4_塔腿；5_边导线绝缘子串；6_中导线绝缘子串；7_调节塔段；7 ’ -调节塔段；8-基础；9_顶升装置；10_地基；11_空隙；12_塔身；30_边导线横担。
【具体实施方式】
[0021]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0022]本发明最关键的构思在于:将塔型分成两个相对独立的窄基塔，边导线绝缘子串采用L型串，中导线绝缘子串采用V型串并设置在两个窄基塔之间。通过上述结构设计，本发明可以大幅提高铁塔整体的抗地基变形能力和工作的稳定可靠性，有效解决铁塔因地基变形而倾倒或结构损坏造成的抢修难度大、抢修时间长、抢修费用高等问题，取得了良好的经济效益和社会效益。
[0023]请参阅图1所示，本发明实施例的窄基双柱塔，包括第一窄基塔I和第二窄基塔2，所述第一窄基塔I和第二窄基塔2分别包括塔头3、塔身12和塔腿4，所述第一窄基塔I和第二窄基塔2的塔头3上分别设置有边导线绝缘子串5，所述第一窄基塔I和第二窄基塔2的塔头3之间设置有中导线绝缘子串6，所述边导线绝缘子串5为L型串，所述边导线绝缘子串5的一端与窄基塔塔头3上的边导线横担30连接，所述边导线绝缘子串5的另一端与窄基塔的塔头3连接，所述中导线绝缘子串6为V型串，所述中导线绝缘子串6的两端分别连接在第一窄基塔I和第二窄基塔2的塔头3上。
[0024]在上述实施例中，利用第一窄基塔I和第二窄基塔2占地面积小、可整体倾斜滑移或沉降的特点，降低地基变形对铁塔造成的影响，避免铁塔不均匀变形给塔头杆件带来的变形应力，从而提高铁塔整体的结构强度、抗地基变形能力和工作的稳定可靠性；由于第一窄基塔I和第二窄基塔2相对独立设置，可以采用各自独立的大板基础而不会影响另一分体窄基塔的基础，从而消除了局部地基变形对整个铁塔造成的影响，保证铁塔正常运行；边导线绝缘子串5采用L型串，可以有效减小第一窄基塔I和第二窄基塔2的边导线横担30的长度，降低第一窄基塔I和第二窄基塔2的横向不平衡弯矩，提高第一窄基塔I和第二窄基塔2的整体结构强度，中导线绝缘子串6采用V型串并设置在第一窄基塔I和第二窄基塔2之间，当第一窄基塔I和/或第二窄基塔2因地基变形而产生倾斜、滑移或沉降时，中导线绝缘子串6可以在变形过程中先于塔头3被破坏，保证塔头3不会出现强度破坏，从而避免铁塔因地基变形而倾倒或结构损坏，提高铁塔整体的抗地基变形能力和工作的稳定可靠性。
[0025]当出现地基沉降时，如图2所示，产生的最主要的受力变化是中导线绝缘子串6的悬挂角度的变化。由于挂于塔头3的中导线绝缘子串6相对于塔头3的角度逐渐变大，这将使中导线绝缘子串6的应力增大，也将导致作用在塔头3上的力增大，但中导线绝缘子串6的强度远小于塔头3的强度，所以中导线绝缘子串6会先于塔头3破坏，这样在出较严重的地基沉降时，能保证塔头3不出现强度破坏。而且由于第一窄基塔I和第二窄基塔2都是整体沉降，不会因不均匀变形而给塔头杆件带来变形应力。
[0026]当出现倾斜和滑移时，如图3所示，中导线绝缘子串6将同时出现角度变大和分体塔(第一窄基塔I和第二窄基塔2)间距增大的情况，这将使中导线绝缘子串6内力不断增大，当中导线绝缘子串6的内力达到极限值时，中导线绝缘子串6破坏。同样的道理，由于塔头3强度远大于中导线绝缘子串6的强度，中导线绝缘子串6会先于塔头3破坏，这样可以保证铁塔不会出现强度破坏。而且由于第一窄基塔I和第二窄基塔2都是整体倾斜和滑移，不会因不均匀变形而给塔头杆件带来变形应力。
[0027]从上述描述可知，本发明提供的窄基双柱塔，其有益效果在于:通过将塔型分成两个相对独立的窄基塔，同时边导线绝缘子串采用L型串，中导线绝缘子串采用V型串并设置在两个窄基塔之间，从而大大提高了铁塔整体的抗地基变形能力和工作的稳定可靠性，有效解决了铁塔因地基变形而倾倒或结构破坏造成的抢修难度大、抢修时间长、抢修费用高等问题，取得了良好的经济效益和社会效益。
[0028]进一步的，在上述实施例中，请继续参照图1所示，所述第一窄基塔I和第二窄基塔2的塔身12和塔腿4之间分别设置有一个以上的调节塔段7，所述一个以上的调节塔段7之间可拆连接，所述调节塔段7与塔身12或塔腿4之间可拆连接。当窄基双柱塔发生倾斜、滑移或沉降而使得第一窄基塔I和第二窄基塔2的塔头不在一个水平高度上时，可以通过调整第一窄基塔I和/或第二窄基塔2的一个以上的调节塔段7的总高度，使第一窄基塔I和第二窄基塔2的塔头位于同一水平高度上，所述调整方式可以是将原先的调节塔段7拆卸下来替换成不同高度的调节塔段，或是在原先的调节塔段7处增加新的调节塔段或减少原先的调节塔段7的数量。该结构设计可以在不破坏原有基础结构的情况下进行纠偏，施工过程中无冲击纠偏载荷或冲击很小，不影响铁塔的正常工作，可以带电施工，避免了长时间停电对生产、生活造成的影响，而且纠偏过程简单易操作，大大降低了抢修难度和抢修费用，缩短了抢修时间，取得了良好的经济效益和社会效益。[0029]进一步的，在上述实施例中，所述第一窄基塔I和第二窄基塔2的基础8为整板式基础。整板式基础可使第一窄基塔I和第二窄基塔2在地基变形时整体倾斜、滑移和沉降，避免铁塔不均匀变形给塔头杆件带来的变形应力，从而提高铁塔整体的结构强度、抗地基变形能力和工作的稳定可靠性。所述整板式基础可做成向外侧悬挑的长方形基础，以减小基础8的偏心弯矩，也便于在发生地基变形后进行校正和加固处理。
[0030]综上所述，本发明提供的窄基双柱塔，不仅大大提高了铁塔整体的抗地基变形能力和工作的稳定可靠性，有效解决了铁塔因地基变形而倾倒或结构破坏造成的抢修难度大、抢修时间长、抢修费用高等问题，而且可以实现在不破坏原有基础结构和带电施工的情况下进行纠偏，大大简化了纠偏操作，降低了抢修难度和抢修费用，缩短了抢修时间，取得了良好的经济效益和社会效益。
[0031]请参阅图4所示，以第一窄基塔I发生倾斜、滑移或沉降为例(第二窄基塔2发生倾斜、滑移或沉降的纠偏方法以及第一窄基塔I和第二窄基塔2均发生倾斜、滑移或沉降时的纠偏方法，均可同理参照以下实施例的纠偏方法)，本发明实施例的窄基双柱塔的纠偏方法，包括以下步骤:
[0032]步骤1、采用顶升装置9将倾斜、滑移或沉降的第一窄基塔I的基础8顶起并调整至塔身12竖直；
[0033]步骤2、将顶起的第一窄基塔I的基础8底部与地基10之间的空隙11填实；
[0034]步骤3、调整第一窄基塔I和/或第二窄基塔2的一个以上的调节塔段7的总高度，使第一窄基塔I和第二窄基塔2的塔头位于同一水平高度上。
[0035]在上述实施例中，所述顶升装置9优选为千斤顶。在步骤2中，优选采用灌注混凝土的方式将顶起的第一窄基塔I的基础8底部与地基10之间的空隙11填实，当然也可以采用回填土的方式或其他常规方式将顶起的第一窄基塔I的基础8底部与地基10之间的空隙11填实。在步骤3中，所述调整方式可以是将原先的调节塔段7拆卸下来替换成不同高度的调节塔段，或是在原先的调节塔段7处增加新的调节塔段或减少原先的调节塔段7的数量，比如对第一窄基塔I进行调整时，可以将原先的调节塔段7拆卸下来替换成高度更高的调节塔段或是在原先的调节塔段7处增加新的调节塔段7 '，如图4所示；对第二窄基塔2进行调整时，可以将原先的调节塔段7拆卸下来替换成高度更小的调节塔段或是减少原先的调节塔段7的数量。
[0036]从上述描述可知，本发明提供的窄基双柱塔的纠偏方法，其有益效果在于:可以在不破坏原有基础结构的情况下进行纠偏，施工过程中无冲击纠偏载荷或冲击很小，不影响铁塔的正常工作，可以带电施工，避免了长时间停电对生产、生活造成的影响，而且纠偏过程简单易操作，大大降低了抢修难度和抢修费用，缩短了抢修时间，取得了良好的经济效益和社会效益。而且对于采空区的地基变形，当采空区自回填完成后地基的变形将趋于稳定，如果没有二次开挖一般不会再有地基变形，这样在原塔位的地基稳定性要比新立铁塔塔基位的更好，从运行风险上来讲，采用本发明的纠偏方法所带来的风险比技改大修、铁塔移位所带来的风险要小的多。
[0037]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种窄基双柱塔，其特征在于:包括第一窄基塔和第二窄基塔，所述第一窄基塔和第二窄基塔分别包括塔头、塔身和塔腿，所述第一窄基塔和第二窄基塔的塔头上分别设置有边导线绝缘子串，所述第一窄基塔和第二窄基塔的塔头之间设置有中导线绝缘子串，所述边导线绝缘子串为L型串，所述边导线绝缘子串的一端与窄基塔塔头上的边导线横担连接，所述边导线绝缘子串的另一端与窄基塔的塔头连接，所述中导线绝缘子串为V型串，所述中导线绝缘子串的两端分别连接在第一窄基塔和第二窄基塔的塔头上。
2.根据权利要求1所述的窄基双柱塔，其特征在于:所述第一窄基塔和第二窄基塔的塔身和塔腿之间分别设置有一个以上的调节塔段，所述一个以上的调节塔段之间可拆连接，所述调节塔段与塔身或塔腿之间可拆连接。
3.根据权利要求1所述的窄基双柱塔，其特征在于:所述第一窄基塔和第二窄基塔的基础为整板式基础。
4.根据权利要求3所述的窄基双柱塔，其特征在于:所述整板式基础为向外侧悬挑的长方形基础。
5.—种如权利要求2-4任意一项所述的窄基双柱塔的纠偏方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1、采用顶升装置将倾斜、滑移或沉降的第一窄基塔和/或第二窄基塔的基础顶起并调整至塔身竖直； 步骤2、将顶起的第一窄基塔和/或第二窄基塔的基础底部与地基之间的空隙填实； 步骤3、调整第一窄基塔和/或第二窄基塔的一个以上的调节塔段的总高度，使第一窄基塔和第二窄基塔的塔头位于同一水平高度上。
6.根据权利要求5所述的窄基双柱塔的纠偏方法，其特征在于:在步骤I中，所述顶升装置为千斤顶。
7.根据权利要求5所述的窄基双柱塔的纠偏方法，其特征在于:在步骤2中，采用灌注混凝土的方式或采用回填土的方式将顶起的第一窄基塔和/或第二窄基塔的基础底部与地基之间的空隙填实。
8.根据权利要求5所述的窄基双柱塔的纠偏方法，其特征在于:在步骤3中，所述调整方式为将原先的调节塔段替换成不同高度的调节塔段或改变原先的调节塔段的数量。
【文档编号】E02D35/00GK104018721SQ201410268862
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】陈兆猛 申请人:福州万山电力咨询有限公司