专利名称：一种特高压输电铁塔试验基础台座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及特高压输电设备技术领域，特别涉及一种特高压输电铁塔试验基
础台座。
背景技术：
由于我国可开发的水电资源近2/3在西部，煤炭资源的2/3在山西、陕西和内蒙
古；但是我国2/3的用电负荷却分布在东部沿海和京广铁路沿线以东的经济发达地区。这
样，就需要把能源基地发电的电量输送至电力需求大的中东部地区。 为了减少输电损耗，提高输电质量，我国目前建设了首条特高压输电线路。 特高压交流输电，是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。特高
压输电技术具有远距离、大容量、低损耗和经济性等特点。虽然特高压输电技术具有以上优
点，但是由于特高压的电压等级很高，对输电线路铁塔都有很高的要求。例如，特高压输电
铁塔的高度高(约150m)、根开大(约40m)和基础作用力大(单点作用力达2000吨)。因
此，为了使特高压输电铁塔能够保证输电线路的安全运行，要在建设前试验输电铁塔的各
项性能。 参见图l，该图为现有技术中输电铁塔的试验基础台座俯视图。 图1所示输电铁塔试验基础台座是十字交叉钢梁式。第一钢梁101和第二钢梁
102成十字交叉设计，且互相垂直。 输电铁塔试验基础台四周设有排水沟103，在试验基础台座四个角点设置集水井 105。 第一钢梁101和第二钢梁102的两侧翼板上设有螺栓孔104。 参见图2，该图为输电铁塔塔腿与十字钢梁型试验基础台连接示意图。 输电铁塔的塔腿106的底座107可以通过螺栓108固定在第一钢梁101上的螺栓孔上。 参见图3，该图为输电铁塔塔腿连接钢梁剖面图。 输电铁塔塔腿底座通过螺栓直接固定在第一钢梁101上的螺栓孔104中。 目前这种十字钢梁型试验基础台只适合正方形输电铁塔的试验，无法适用矩形输
电铁塔的试验。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种特高压输电铁塔试验基础台座，能够满 足多种型号正方形和矩形输电铁塔的试验要求。 本实用新型提供一种特高压输电铁塔试验基础台座，试验基础台座的第一对角线
方向设置至少两道沟槽；所述试验基础台座的第二对角线方向设置至少两道沟槽； 所述第一对角线方向的沟槽和第二对角线方向的沟槽互相垂直。 优选地，所述试验基础台座的长轴方向设置至少两道沟槽，用于门形塔架的基础固定及各种塔架垂直荷载的施加和转向。 优选地，每个所述沟槽由开口相对的两块槽钢组成，所述两块槽钢相隔预定距离。 优选地，所述槽钢的两侧用钢架固定，所述钢架预埋在所述试验基础台座的混凝 土中。 优选地，所述槽钢内按预定间距设置加劲肋并浇注膨胀混凝土。 优选地，所述试验基础台座分为五个区域，输电铁塔的四条塔腿各占一个区域，试
验基础台座中心单独为一个区域。 优选地，相邻的所述区域之间采用分隔缝分割，所述分隔缝内填充复合板材将区 域之间进行隔断。 优选地，所述分隔缝宽50mm-60mm。 优选地，相邻的所述区域在所述试验基础台座截面的中性轴处用角钢连接。 优选地，试验基础台座的第一对角线方向设置至少两道沟槽；所述试验基础台座 的第二对角线方向设置至少两道沟槽；具体为所述沟槽在试验基础台座的两条对角线方 向上均设置六道至八道沟槽。 优选地，所述分隔缝的顶部采用柔性防水材料进行密封。 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点 本实用新型提供的特高压输电铁塔试验基础台座，在试验基础台座的对角线方向 分别设置多道互相垂直的沟槽，输电铁塔的四条塔腿可以选择固定在不同的沟槽，因此，本 实用新型提供的试验基础台座能够为多种型号的正方形或矩形特高压输电铁塔提供试验 条件。
图1是现有技术中输电铁塔的试验基础台座俯视图； 图2是输电铁塔塔腿与十字钢梁型试验基础台连接示意图； 图3是输电铁塔塔腿连接钢梁剖面图； 图4是本实用新型输电铁塔试验基础台座第一实施例俯视图； 图5是本实用新型沟槽断面示意图； 图6是本实用新型固定槽钢结构示意图； 图7是图6中圆圈M部分的俯视图； 图8是图6中曲形钢筋612的俯视图； 图9是本实用新型输电铁塔试验基础台座第二实施例俯视图； 图10是本实用新型输电铁塔试验基础台座分区域示意图。
具体实施方式为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本 实用新型的具体实施方式
做详细的说明。 参见图4，该图为本实用新型输电铁塔试验基础台座第一实施例俯视图。 本实施例以每个对角线方向设置6道沟槽为例来详细说明。考虑到特高压输电铁
塔的各种型号和节省材料，本实施例设置6道沟槽就可以满足实际应用的需要，当然，如果需要得到更多型号的输电铁塔的根开，可以设置更多的沟槽，这样需要的钢梁材料也会增 加。 如图4所示，在试验基础台座的第一对角线方向设置六道沟槽al、 a2、 a3、 a4、 a5 和a6 ;在所述试验基础台座的第二对角线方向设置六道沟槽bl、b2、b3、b4、b5和b6。所述 第一对角线方向的沟槽和第二对角线方向的沟槽互相垂直。 可以理解的是，设置输电铁塔的四条塔腿在沟槽的不同位置，四条塔腿可以组成 不同大小的正方形或矩形。 需要说明的是，本实施例中两个对角线方向设置的沟槽的数目相同，也可以根据 需要设置的数目不同，例如，第一对角线方向可以设置六道沟槽，第二对角线方向可以设置 七道沟槽。 需要说明的是，虽然本实施例在两个对角线方向设置沟槽，但是这些沟槽不是相 通的，即不是一个整体，如图4所示，基础试验台座的两个对角线方向沟槽分为五部分，两 个方向交叉重合的部分(即中心位置)为一个独立区域， 本实施例提供的相互垂直的沟槽可以实现铁塔根开的灵活布置，既可以满足正方 形输电铁塔的试验，又可以满足矩形输电铁塔的试验，使沟槽布置与实际使用范围保持一 致，最大程度地减少不必要沟槽的用量，这样可以有效节省钢梁的材料。 参见图5，该图为沟槽断面示意图。 图5所示是图4中第一对角线方向上的六道沟槽的断面示意图，当然第二对角线 方向的六道沟槽的断面示意图与此相同。 图5上半部分的图是第一对角线方向设置六道沟槽al、a2、a3、a4、a5和a6。为了
更方便描述沟槽的结构，单独将沟槽a3和a4的局部放大，如图5下半部分的图。 每个所述沟槽由开口相对的两块槽钢501和502组成，所述两块槽钢501和502
相隔预定距离。 在进行输电铁塔试验时，将带底靴梁的螺栓503伸入沟槽中，如图5所示，螺栓503 的下方带有底靴梁。将底靴梁横担在沟槽底部两侧的槽钢上，这样，底靴梁可以承受输电铁 塔塔腿的上拔力。 这样带底靴梁的螺栓可以通过旋转90度来自由伸入和拔出所述沟槽。而现有技 术中基础试验台座上的钢梁螺栓预埋在混凝土中，在长期使用后容易变形，损坏后不易置 换。本实施例采用的带底靴梁的螺栓可以方便地更换，从而解决了现有技术中螺栓难以更 换的问题。 所述槽钢的两侧用钢架固定，所述钢架预埋在所述试验基础台座的混凝土 504 中。 需要说明的是，所述槽钢501内按预定间距设置加劲肋并浇注膨胀混凝土，这样 可以增加沟槽强度和防止槽钢受到腐蚀。 下面结合图6、图7和图8详细说明槽钢是怎样通过钢板固定在沟槽中的。 参见图6，该图为固定槽钢结构示意图。 图6中开口相对的两块槽钢601按一定间距分别固定后形成沟槽。具体为在槽 钢601腹板后焊接第一钢板602 ;再将两根钢筋603按一定间距焊接在第一钢板602上，所 述钢筋603伸入基础内一定长度以提供抗拨力。同时在钢板602上通过焊接和设置第一螺栓604的方法固定支撑角钢605。支撑角钢605 —直伸入到试验基础台座混凝土垫层，如图 6中圆圈M部分所示。 图7是图6中圆圈M部分的俯视图，详见图7所示，支撑角钢605底端焊接在第二 钢板606上。在第二钢板606的四个角上按一定间距设置4个第二螺栓607，用来将第二钢 板606固定在试验基础台座的混凝土垫层上。 为了增强两块槽钢601的稳定性和整体性，在支撑角钢605上设置螺栓孔，用第三 螺栓608将角钢609固定在两边的支撑角钢605内侧，使沟槽开口的宽度和两侧的两块角 钢601位置保持固定。同时在支撑角钢605的外侧分别用角钢610焊接在相邻两个沟槽 (图中未示出)的支撑角钢上。 需要说明的是，每道沟槽的钢架均是如此连接，使所有沟槽钢架形成一个整体，具 体在此不再赘述。 为了增加沟槽强度和防止槽钢受到腐蚀，在槽钢内按一定间距设置加劲肋钢板
611，在槽钢内浇筑膨胀混凝土时，在槽钢内腹板上按一定间距焊接曲形钢筋612以增加膨
胀混凝土与槽钢的粘结强度。图6中所述曲形钢筋612的俯视图详见图8所示。 参见图9，该图为本实用新型输电铁塔试验基础台座第二实施例俯视图。 本实施例提供的输电铁塔试验基础台座还在长轴方向设置至少两道沟槽，用于门
形塔架的基础固定及各种塔架垂直荷载的施加和转向。 本实施例在试验基础台座长轴方向设置了四条沟槽，这四条沟槽已经能够满足各 种情况的使用。 需要说明的是，试验基础台座长轴方向设置的沟槽结构与对角线方向设置的沟槽 结构相同，在此不再赘述。 由于各个区域的试验基础台座内的沟槽是不连通的，为了防止沟槽受到雨水浸
泡，在外侧4个区域的沟槽端部各设一个集水井702。各个区域的试验基础台座外边缘设
置一圈排水沟701，使试验基础台座表面和沟槽内的雨水汇入排水沟701后集中排至集水
井702中进行处理。中间区域的沟槽与两端相邻沟槽在分割缝处设置排水孔，使中间区域
沟槽内的雨水通过两端沟槽，例如沟槽bl至沟槽b6流入排水沟。 参见图IO，该图为本实用新型输电铁塔试验基础台座分区域示意图。 传统输电铁塔的试验基础台座设计方法是将试验基础台座按整板设计。 但是由于特高压输电铁塔的试验基础台座尺寸较大，短边宽50m，长边宽80m，对
角线长度为72m，而且单腿荷载较大，在上拔力和下压力作用下，试验基础台座中间会产生
非常大的弯矩，这样需要在试验基础台座底板和顶板之间配置较多的钢筋。 因为试验基础台座在按整板设计时，各塔腿作用力之间存在较大的作用力臂，因
而造成试验基础台座内存在较大的附加弯矩，所以要减小各作用力产生的附加弯矩就应考
虑减少作用力臂。 根据各被试塔腿受力特点，它产生的是单向的上拔力或下压力，如果将试验基础 台座进行区域分割，这样每个区域只承担一个塔腿的上拔力或下压力的作用，受力状态比 较简单，优化了试验基础台座受力模型。各塔腿之间的上拔力或下压力产生附加弯矩不会 在不同区域之间传递。因此，大大减少了试验基础台座设计时的钢筋用量，降低了工程成 本。[0072] 本实施例采用分区域设计试验基础台座，可以节省数百吨的钢筋，占现有技术中 试验基础台座钢筋用量的40%左右，具有良好的经济效益。 如图10所示，本试验基础台座分为5个区域，第一对角线方向上分别为区域A、区
域B和区域C，第二对角线方向上分别为区域D、区域B和区域E。 输电铁塔的四条塔腿分别作用在区域A、区域C、区域D和区域E。 试验基础台座中间为满足钢管杆试验要求单独设成一个区域，即区域B。 相邻的所述区域之间采用分隔缝801分割，所述分隔缝801内填充复合板材将区
域之间进行隔断。 所述分隔缝801优选宽50mm-60mm。 需要说明的是，本实施例提供的试验基础台座在用分隔缝分区域以后，相邻区域 在所述试验基础台座截面的中性轴处用角钢连接。这样可以使各个区域之间的剪力互相传 递，保证各个区域在长期上拔力和下压力作用下不会产生不均匀沉降变形，从而保证整个 试验基础台座顶面的平整度要求。 例如，整个输电铁塔试验基础台座高3m，则在高1. 5m的断面上设置角钢，通过角 钢将各个区域的试验基础台座连接起来。 以上实施例提供的特高压输电铁塔试验基础台座不但可以满足正方形和矩形输 电铁塔试验要求，而且可以最大程度地节省钢梁材料。将试验基础台座设计为分区域结构， 可以保证各个区域受力简单，只承受一条输电铁塔塔腿的上拔力或下压力。并且，在整个试 验基础台座的断面设置角钢，将各个区域连接起来，保证整个试验基础台座的平整度。 需要说明的是，本实用新型提供的输电铁塔试验基础台座不限制试验基础台座的 具体形状，试验基础台座可以为正方形、矩形，也可以为本实用新型实施例中的不规则图 形，当然为了美观也可以为圆形或多边形。可以理解的是，当试验基础台座形状不同时，互 相垂直的多道沟槽也不一定设置在试验基础台座的对角线位置上，可以根据实际情况和施 工工艺及节省材料的角度来设置互相垂直的多道沟槽的具体位置。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何 熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的 方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的 等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对 以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的 范围内。
权利要求一种特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，试验基础台座的第一对角线方向设置至少两道沟槽；所述试验基础台座的第二对角线方向设置至少两道沟槽；所述第一对角线方向的沟槽和第二对角线方向的沟槽互相垂直。
2. 根据权利要求1所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，所述试验基础 台座的长轴方向设置至少两道沟槽，用于门形塔架的基础固定及各种塔架垂直荷载的施加 和转向。
3. 根据权利要求1或2所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，每个所述沟 槽由开口相对的两块槽钢组成，所述两块槽钢相隔预定距离。
4. 根据权利要求3所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，所述槽钢的两 侧用钢架固定，所述钢架预埋在所述试验基础台座的混凝土中。
5. 根据权利要求4所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，所述槽钢内按 预定间距设置加劲肋并浇注膨胀混凝土。
6. 根据权利要求1所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，所述试验基础 台座分为五个区域，输电铁塔的四条塔腿各占一个区域，试验基础台座中心单独为一个区 域。
7. 根据权利要求6所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，相邻的所述区 域之间采用分隔缝分割，所述分隔缝内填充复合板材将区域之间进行隔断。
8. 根据权利要求7所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，所述分隔缝宽 50mm-60mm。
9. 根据权利要求7所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，相邻的所述区 域在所述试验基础台座截面的中性轴处用角钢连接。
10. 根据权利要求7所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，试验基础台座 的第一对角线方向设置至少两道沟槽；所述试验基础台座的第二对角线方向设置至少两道 沟槽；具体为所述沟槽在试验基础台座的两条对角线方向上均设置六道至八道沟槽。
11. 根据权利要求7所述的特高压输电铁塔试验基础台座，其特征在于，所述分隔缝的 顶部采用柔性防水材料进行密封。
专利摘要本实用新型提供一种特高压输电铁塔试验基础台座，试验基础台座的第一对角线方向设置至少两道沟槽；所述试验基础台座的第二对角线方向设置至少两道沟槽；所述第一对角线方向的沟槽和第二对角线方向的沟槽互相垂直。本实用新型提供的特高压输电铁塔试验基础台座，在试验基础台座的对角线方向分别设置多道互相垂直的沟槽，输电铁塔的四条塔腿可以选择固定在不同的沟槽，因此，本实用新型提供的试验基础台座能够为多种型号的正方形或矩形特高压输电铁塔提供试验条件。
文档编号G01M99/00GK201503353SQ200920171499
公开日2010年6月9日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者周纬, 李清华, 费香泽, 邢海军 申请人:中国电力科学研究院;国家电网公司