专利名称：输电线路铁塔加固方法
技术领域：
本发明涉及一种输电线路铁塔加固方法，特别是涉及用于加固输电线路铁塔的主材的方法。
背景技术：
随着我国经济社会的快速发展，电力需求日趋强劲，现代社会对电力能源的依赖程度日益提高，对电网安全可靠性的要求也越来越高。输电铁塔是电网的重要支撑物，处于自然环境之中，经常遭受恶劣气象灾害的袭击，使杆塔结构受到不可逆转的损伤以致发生倒塌破坏。通过对输电线路铁塔主材进行加固，可以提高输电线路抵抗灾害天气的能力，提高输电线路安全运行水平，具有十分重大的经济效益和社会效益。我国目前对输电铁塔主材加固采用的主要是单肢拼接，或者在节点板的外侧的两个立面利用紧固螺栓背靠背的安装两个连接角钢，然后将加固角钢与主材被背靠背地安装两个连接角钢之间用以加固主材。上述采用在实际应用中存在着许多不方便之处。首先上述主材加固方式对节点处理要求较高，增加了工程成本。其次由于节点处受力复杂，且采用单肢拼接或背靠背的安装两个连接角钢，使得主材受力时偏心较大，加固效果并不显著。再次，采用单肢拼接，为了减小偏心受力，一般都要采用双角钢，这样会增加加固材料总重量， 从而增加输电线路铁塔的负载重量和导致经济性不佳。同样，采用背靠背的安装两个连接角钢，也会增加加固材料总重量，从而增加输电线路铁塔的负载重量和导致经济性不佳。然而，采用本发明提供的双肢拼接则可以很好的解决以上不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种输电线路铁塔加固方法，提高铁塔安全性，保证输电线路安全可靠运行。本发明提供一种输电线路铁塔加固方法，包括以下步骤(1)选择所述输电线路铁塔的一个节间，并根据被选定的所述节间，选定所要加固的被加固主材，量取所述被加固主材的相邻两节点上的节点板相对两端之间的净距离；(2)根据所述净距离的大小，截取加固主材的长度；(3)分别在所选定的被加固主材和所述加固主材上按一定的间距打螺栓孔，所述加固主材上的所述螺栓孔与所述被加固主材上的相对应的所述螺栓孔的位置均相互对齐；(4)把所述加固主材双肢拼接在所述被加固主材上，并利用紧固螺栓固定安装；(5)加固所述节间的其它三根被加固主材；(6)使用与所述节间的被加固主材相同的加固方式加固其他节间的被加固主材；(7)把同一主材上相邻两根被加固后的所述被加固主材之间的节点板的紧固螺栓拆下，并用角钢的双肢拼接在所述同一主材上相邻两根被加固后的所述被加固主材之间的节点板上并将所述节点板包裹在其中，然后通过所述加固主材和所述被加固主材的各自相应端部的螺栓孔、所述角钢靠中间部位的螺栓孔、用以连接所述被加固主材和所述节点板的原螺栓孔、以及所述角钢相应两端的螺栓孔用长紧固螺栓将所述角钢固定安装，其中所述加固主材和所述被加固主材的所述各自相应端部的螺栓孔与所述角钢相应两端的各自的螺栓孔的位置对齐、数量相同，所述角钢靠中间部分的螺栓孔与所述节点板上用以连接所述被加固主材和所述节点板的原螺栓孔的位置对齐、数量相同。其中，上述输电线路铁塔加固方法还包括步骤对所述输电线路铁塔进行加固前， 在所述输电线路铁塔的四个角上打拉线。所述拉线与地面夹角不大于60度。所述拉线与地面夹角优选30度至45度之间。其中，将所述加固主材固定安装在所述被加固主材的外侧；在所述节点处，将所述角钢安装在所述节点板的外侧。所述加固主材的两肢的内侧宽度与所述被加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同；所述角钢的两肢的内侧宽度与所述加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同。其中，将所述加固主材固定安装在所述被加固主材的外侧；在所述节点处，将所述角钢分别安装在所述节点板的外侧和所述被加固主材的内侧。被安装在所述被加固主材外侧的所述加固主材的两肢的内侧宽度与所述被加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同； 被安装在所述节点板外侧的所述角钢的两肢的内侧宽度与所述加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同，被安装在所述节点板内侧的所述角钢的两肢的外侧宽度与所述被加固主材的内侧相应两肢宽度基本相同。其中，当所述输电线路铁塔上所有需要加固的所述被加固主材被所述加固主材加固后，再进行步骤(7)的操作。其中，当所述输电线路铁塔上任意一节点相邻两节间的需要加固的所述被加固主材被所述加固主材加固后，就进行步骤(7)的操作。通过上述输电线路铁塔加固方法，解决了现阶段输电线路铁塔加固太复杂等技术问题，其与原有铁塔加固方法相比，具有以下优点(1)节点处理简单现有铁塔加固方法采用单肢拼接角钢，为了使节点传力可靠，需要增加节点板或者放大节点板，处理方法比较复杂；而本发明的输电线路铁塔加固方法采用了双肢拼接，其可以利用原有的节点板，只需在节点板外侧包裹角钢，处理方法比较简单。(2)加固形式简洁由于本发明的输电线路铁塔加固方法采用了是双肢拼接，不会占用过多的外部空间，铁塔主材加固后保持原有截面形式，使得铁塔简洁整齐，外形一样美观，漂亮。(3)主材受力偏心较小本发明的输电线路铁塔加固方法采用了采用双肢拼接，使得主材偏心位置变化有限，受力稳定性增强。(4)可操作性强本发明的输电线路铁塔加固方法所采用的双肢拼接加固，是分节间、分主材依次进行，每次拆卸杆件不多，保证了施工的可操作性和铁塔的安全性。(5)施工方便
采用本发明的输电线路铁塔加固方法对主材加固的过程中，由于是分节间、分主材依次进行，杆件重量不大，不需要大型设备，施工速度快且施工比较方便。(6)经济性好现有铁塔加固方法采用单肢拼接角钢，其为了受力合理，须采用双角钢拼接；而本发明的输电线路铁塔加固方法采用了双肢拼接，其采用一根角钢即可满足要求，保证了铁塔加固效果经济合理。
图1为加固前的输电线路铁塔结构示意图；图2为加固后的输电线路铁塔结构示意图；图3为加固主材的结构示意图；图4为加固节点用角钢的结构示意图；图5A为固定安装加固主材后而在固定安装用于加同节点用的角钢之前输电线路铁塔在I点的示意图；图5B为固定安装加固主材和安装角钢之后输电线路铁塔在I点的示意图；图5C为沿图5B的A-A线的截面视图；图5D为沿图5B的B-B线的截面视图；图6A为固定安装加固主材后在II点的结构放大示意视图；图6B是固定安装加固主材后沿图6A中C-C线的截面视图；图7为另一实施方式的沿图5B的A-A线的截面视图；图8为另一实施方式的沿图5B的B-B线的截面视具体实施例方式本发明的输电线路铁塔加固方法是通过在输电线路铁塔原主材的基础上添加相应的新增构件，从而对输电线路铁塔原主材进行加固的方法。下面参照
本发明的优选实施方式。图1为加固前的输电线路铁塔结构示意图。输电线路铁塔1由主材11与交错其间的横材3、斜材4以及节点板5、紧固螺栓6等所构成的塔式框架结构。横材3和斜材4 通过节点板5由紧固螺栓6与主材11安装在一起，或者横材3和斜材4直接由紧固螺栓6 与主材11安装在一起。输电线路铁塔1通常包括四根主材11，每根主材11均由多段角钢 2(以后均称为被加固主材2、构成。相邻两段被加固主材2通过节点板5由紧固螺栓6固定安装。该节点板5被固定安装在该相邻两段被加固主材2连接处的外侧。图2为加固后的输电线路铁塔结构示意图。在被加固主材2的内外两侧通过紧固螺栓6各自安装加固主材7。该加固主材7的形状结构基本上与被加固主材2的形状结构相同，使得加固主材7的两肢能够分别紧贴被加固主材2的内外两侧。同时，该加固主材7 的材质可以与被加固主材2的材质相同。横贯节点板5表面的角钢8将相邻两个加固主材 7靠近节点板5的端部和节点板5由紧固螺栓6固定连接，使得两个上述角钢8将两个加固主材7靠近节点板5的端部和节点板5夹在其中。此外，当对输电线路铁塔1进行加固时， 可以在输电线路铁塔1的四个角上打拉线9，拉线9与地面夹角α小于等于60度，优选采用30-45度夹角。采用上述角度的拉线9能够更好地保证在输电线路铁塔在加固过程中的安全性。图3为加固主材7的结构示意图。加固主材7同样为角钢结构，其两肢71、72之间的角度与被加固主材的两肢之间的角度相同。而且，被安装在被加固主材2外侧的加固主材7的两肢71、72的内侧宽度与被加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同为佳(参见图6B)。加固主材7的两肢71、72在其长度方向上每隔一定的距离具有供紧固螺栓6通过的螺孔73，两螺孔73的具体距离可以不确定，每两螺孔73间的距离可以相同或不同，可根据实际需要而定。图4为角钢8的结构示意图。该角钢8的形状结构除纵向长度外基本上与加固主材7的形状结构相同，使得该角钢8能够分别紧贴加固主材7的两端的内外两侧或/和节点板5的外侧。同时，该角钢8的材质可以与加固主材7的材质相同。角钢8的两肢81、82 之间的角度与加固主材7的两肢71、72之间的角度相同。而且，被安装在节点板5外侧的角钢8的两肢81、82的内侧宽度与加固主材7的相应两肢71、72的外侧宽度基本相同为佳 (参见图5C)。角钢8的两肢81、82在其长度方向上具有供紧固螺栓6通过的螺孔83，角钢8的两肢81、82上中间部分的螺孔83的数量和间距分别与节点板5上的原螺孔51 (参见图5A)相对应，角钢8的两肢81、82上两端部分的螺孔83分别与加固主材7的两肢71、 72相应两端上的螺孔73的数量相同和位置对齐。加固主材7和角钢8上的螺孔73、83的内径以刚刚让紧固螺栓6通过且与节点板 5上的原螺孔51的内径相同或基本相同为佳。图5A为固定安装加固主材7后而在安装角钢8之前输电线路铁塔在I点的示意图。图5B为固定安装加固主材7和角钢8之后输电线路铁塔在I点的示意图。图5C为沿图5B的A-A线的截面图。图5D为沿图5B的B-B线的截面图。如图5A所示，加固主材7靠近节点板5端的螺孔73的间距可以小于其它部位的螺孔73的间距，使得在不增加角钢8的长度的情况下，可以有多个螺孔73与角钢8上相应数量和间距的螺孔83通过紧固螺栓6将它们连接。角钢8通过紧固螺栓6固定安装在加固主材7和节点板5后，形成如图5B所示的结构。在节点板5处，如图5C所示，角钢8被安装在将节点板5的外侧。在靠近节点板5的加固主材7的端，如图5D所示，在被加固主材2的外侧紧贴地固定安装有加固主材7，而角钢8紧贴地又被固定安装在加固主材7的外侧。图6A为固定安装加固主材7后在II点的结构放大示意图。在图6A中，加固主材 7通过紧固螺栓6被安装在被加固主材2上。如果在输电线路铁塔1的某部分存在直接固定安装在被加固主材2上的横材3或斜材4，在通过加固主材7的加固后，也可直接固定安装在加固后的主材上。图6B是固定安装加固主材7后沿图6A中C-C线的横截面视图，被加固主材2的外侧通过紧固螺栓6固定安装有加固主材7。下面就本实施方式涉及的输电线路铁塔加固方法进行说明。为了避免在对输电线路铁塔1进行加固时因输电线路铁塔1受偏心力的作用而发生倾斜，施工人员在对输电线路铁塔1进行加固前，可以在输电线路铁塔1的四个角上打拉线9，以保证施工的安全。该拉线9与地面夹角α可根据场地的情况来选定，以小于等于 60度为优选，最佳采用30-45度夹角(参见图幻。在输电线路铁塔1完成加固后，施工人员可以将该拉线9撤除，也可以不予撤除使得加固后的输电线路铁塔1更加安全可靠地运行。 然后，施工人员选择被加固的输电线路铁塔1的同一主材上相邻两个节点之间的长度，即节间长度。上述节间是指四根主材11在纵向上相邻节点之间的空间，每一所述节间具有四根被加固主材2。根据被选择的上述节间长度，量取需要被加固主材2的长度，即上述相邻两节点间节点板5相对两端之间的净距离L(参见图1)。然后，再根据所选择的上述相邻两节点间节点板5相对两端之间的净距离L，截取加固主材7的长度。其中，上述加固主材7的长度等于或略小于上述相邻两节点间节点板5相对两端之间的净距离L的大在选定被加固主材2和加固主材7后，在被选定的被加固主材2和加固主材7上按一定的间距打螺栓孔73。其中，在被加固主材2上所打的螺栓孔73和加固主材7上所打的螺栓孔73的位置需要保证对齐，以便于后述的用紧固螺栓6进行固定安装。当输电线路铁塔1的上述两节点间存在被直接固定安装在被加固主材2上的横材3或斜材4时，在加固主材7上与被加固主材2上用于固定安装横材3或斜材4的螺栓孔相应的位置打螺栓孔73，以便在加固被加固主材2后能顺利地安装上述横材3或斜材4，其中螺栓孔73的规格最好与被加固主材2上原有的螺栓孔的规格相同。把加固主材7的双肢71、72拼接在被加固主材2的外侧并通过与被加固主材2上位置相互对齐的螺栓孔73由紧固螺栓6被固定安装到被加固主材2相应的双肢上，即加固主材7被双肢拼接到被加固主材2上后由由紧固螺栓6被固定安装。其中，可以只用一根加固主材7通过上述方式被固定安装在被加固主材2的外侧(参见图6B)，也可以用两根加固主材7分别通过上述方式被固定安装在被加固主材2的内外两侧。如果当输电线路铁塔 1的上述两节点间存在被直接固定安装在被加固主材2上的横材3或斜材4时，把与被加固主材2相连的横材3或斜材4的紧固螺栓6松开，然后把加固主材7的双肢71、72通过与被加固主材2上位置相互对齐的螺栓孔73由紧固螺栓6被固定安装到被加固主材2相应的双肢上，再把横材3或斜材4通过相应的对齐的螺栓孔被固定安装在被加固主材2和加固主材7上(参见图6A)。采用上述的主材加固方法加固同一节间的其它三根被加固主材2。在完成上述同一节间的其它三根被加固主材2后，再采用相同的方法加固其它节间的被加固主材2。当所有节间的需要加固的被加固主材2被加固主材7加固后，把节点处节点板5 的紧固螺栓6拆下，将角钢8的双肢拼接到节点板5并将上述节点板5包裹在其中，再用长度较长的紧固螺栓6(或称长紧固螺栓6)固定安装。具体的说，首先根据节点板5的宽度和连接被加固主材7所需的长度，选用并截取一定长度的角钢8。然后，分别在角钢8的两端至少各打一个螺栓孔83，上述所打的螺栓孔83的具体数量根据实际需要而定。同时，在节点板5上下两个相邻的加固主材7和被加固主材2相应的端部上与上述角钢8两端的螺栓孔83分别对齐的位置打螺栓孔73。上述角钢8两端的螺栓孔83与在节点板5上下两相邻的加固主材7和被加固主材2端部上的螺栓孔73的位置最好全部对齐，而且数量最好也完全相同，而且两者的规格(例如内径)可以完全相同。在上述角钢8两端打螺栓孔83完成后，在上述角钢8的靠中间部分与节点板5上用以连接节点板5和被加固主材2的原螺栓孔51相对应的部位打螺栓孔83，上述角钢8中间部位各螺栓孔83与节点板5上相应的原螺栓孔51的位置最好完全对齐、数量最好也完全相同，而且两者的规格(例如内径)可以完全相同。利用长紧固螺栓6将角钢8固定安装在节点处，以加固输电线路铁塔1的节点。其中，在节点处，可以只用一根角钢8通过上述方式被固定安装在节点板5的外侧(参见图5C)，也可以用两根角钢8分别通过上述方式被固定安装在节点板5的外侧和被加固主材2的内侧。 在上述实施方式中，还可以在被加固主材2的外侧固定安装加固主材7予以加固， 而在节点处，可以在节点板5的外侧和被加固主材的内侧固定安装角钢8，以实现对输电线路铁塔1的节点处的加固，其沿图5B的A-A线的截面视图、图5B的B-B线的截面视图分别变为图7-8所示的结构。在上述实施方式中，也可以分别在被加固主材2的内外两侧固定安装加固主材7 用以加固，而在节点处，可以在节点板5的外侧固定安装角钢8，以实现对输电线路铁塔1的节点处的加固。在上述实施方式中，也可以在被加固主材2的外侧固定安装加固主材7予以加固， 而在节点处，可以分别在节点板5的外侧和相应的被加固主材2的内侧固定安装角钢8，以实现对输电线路铁塔1的节点处的加固。在上述实施方式中，当所有节间的需要加固的被加固主材2被加固主材7加固后， 再进行节点处的加固，但不限于此。也可当某一节点相邻两节间的需要加固的被加固主材 2被加固主材7加固后，就用上述角钢对该节点进行加固。然后，继续对另一节间的被加固主材2进行加固，再对相应的节点进行加固，依次进行被加固主材2和相应节点的加固。在上述实施方式中，可以分别在被加固主材2的内外两侧固定安装加固主材7用以加固，而在节点处，可以分别在节点板5的外侧和相应的被加固主材2的内侧固定安装角钢8，以实现对输电线路铁塔1的节点处的加固。此次公开的实施方式可以认为在所有部分均为例示，绝无限制性。本发明的范围不受上述实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。
权利要求
1.一种输电线路铁塔的加固方法，包括以下步骤(1)选择所述输电线路铁塔的一个节间，并根据被选定的所述节间，选定所要加固的被加固主材，量取所述被加固主材的相邻两节点上的节点板相对两端之间的净距离；(2)根据所述净距离的大小，截取加固主材的长度；(3)分别在所选定的被加固主材的两肢和所述加固主材的两肢上按一定的间距打螺栓孔，所述加固主材上的所述螺栓孔与所述被加固主材上的相对应的所述螺栓孔的位置均相互对齐；(4)把所述加固主材的两肢拼接在所述被加固主材上，并利用紧固螺栓固定安装；(5)加固所述节间的其它三根被加固主材；(6)在完成所述节间的四根被加固主材的加固后，使用与所述节间的被加固主材相同的加固方式加固其他节间的被加固主材；(7)把同一主材上相邻两根被加固后的所述被加固主材之间的节点板的紧固螺栓拆下，并用角钢的两肢拼接在所述同一主材上相邻两根被加固后的所述被加固主材之间的节点板上并将所述节点板包裹在其中，然后通过所述加固主材和所述被加固主材的各自相应端部的螺栓孔、所述角钢靠中间部位的螺栓孔、用以连接所述被加固主材和所述节点板的原螺栓孔、以及所述角钢相应两端的螺栓孔用长紧固螺栓将所述角钢固定安装。
2.根据权利要求1所述的加固方法，还包括步骤对所述输电线路铁塔进行加固前，在所述输电线路铁塔的四个角上打拉线。
3.根据权利要求2所述的加固方法，其特征在于所述拉线与地面夹角不大于60度。
4.根据权利要求3所述的加固方法，其特征在于所述拉线与地面夹角为30度至45度之间。
5.根据权利要求1-4任一所述的加固方法，其特征在于在所述步骤(7)中，所述加固主材和所述被加固主材的所述各自相应端部的螺栓孔与所述角钢相应两端的各自的螺栓孔的位置对齐、数量相同，所述角钢靠中间部分的螺栓孔与所述节点板上用以连接所述被加固主材和所述节点板的原螺栓孔的位置对齐、数量相同。
6.根据权利要求5任一所述的加固方法，其特征在于将所述加固主材固定安装在所述被加固主材的外侧；在所述节点处，将所述角钢安装在所述节点板的外侧。
7.根据权利要求6所述的加固方法，其特征在于所述加固主材的两肢的内侧宽度与所述被加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同；所述角钢的两肢的内侧宽度与所述加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同。
8.根据权利要求5任一所述的加固方法，其特征在于将所述加固主材固定安装在所述被加固主材的外侧；在所述节点处，将所述角钢分别安装在所述节点板的外侧和所述被加固主材的内侧。
9.根据权利要求8所述的加固方法，其特征在于被安装在所述被加固主材外侧的所述加固主材的两肢的内侧宽度与所述被加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同；被安装在所述节点板外侧的所述角钢的两肢的内侧宽度与所述加固主材的相应两肢的外侧宽度基本相同，被安装在所述节点板内侧的所述角钢的两肢的外侧宽度与所述被加固主材的内侧相应两肢宽度基本相同。
10.根据权利要求5任一所述的加固方法，其特征在于当所述输电线路铁塔上所有需要加固的所述被加固主材被所述加固主材加固后，再进行步骤(7)的操作。
11.根据权利要求5任一所述的加固方法，其特征在于当所述输电线路铁塔上任意一节点相邻两节间的需要加固的所述被加固主材被所述加固主材加固后，就进行步骤( )的操作。
全文摘要
本发明提供一种输电线路铁塔的加固方法，包括以下步骤选定所述输电线路铁塔的一个节间，并根据被选定的所述节间，量取同一根所述被加固主材的相邻两节点上的节点板相对两端之间的净距离；根据所述净距离的大小，截取加固主材的长度；分别在所选定的被加固主材的两肢和所述加固主材的两肢上打螺栓孔，所述加固主材上的所述螺栓孔与所述被加固主材上的相对应的所述螺栓孔的位置均相互对齐；把所述加固主材的双肢拼接在所述被加固主材上，并利用紧固螺栓固定安装；加固所述节间的其它三根被加固主材；在完成所述节间的四根被加固主材后，使用与所述节间的被加固主材相同的加固方式加固其他节间的被加固主材；利用角钢对节点进行加固。
文档编号E04H12/10GK102242570SQ20101017139
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者任西春, 刘学武, 刘建军, 刘思远, 夏开全, 高雁 申请人:中国电力科学研究院