专利名称：一种老旧线路输电塔主材加固装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种老旧线路输电塔主材加固装置。
背景技术：
输电铁塔是架空输电线路的重要组成部分，起着支撑导线、地线及其他附件的作用。按其在线路中的用途，输电塔可分为直线塔、耐张塔、转角塔、换位塔、跨越塔和终端塔。 根据其结构形式，自立式输电铁塔可分为上字型塔、鸟骨型塔、猫头型塔、酒杯型塔、干字型塔、六角型塔、伞型塔等。输电塔功能与结构形式随线路电压等级、沿线地形、施工运行条件等各种因素变化而变化，形式繁多。正常运行过程中，在自重、风、雨(雪)、覆冰及气温等载荷作用下，铁塔都应该有足够强度以保证输电系统的正常运行；另外，在一些特殊的情况下，如导线断裂时铁塔也应该有足够的强度以防止由于断线而引起的进一步严重破坏。实际线路中正在运行的许多输电铁塔设计于上世纪80年代甚至更早，受到当时设计方法和分析手段的限制， 难以全面细致地对设计结构进行分析与评定，无法全面考虑结构中每个构件的强度、刚度和稳定性问题，随着近年来极端气候的频发，一些投入使用较早的输电塔安全问题更加突出。近几年很多地区发生了风速超过了 30. Om/s (11级风)的大风，导致了多次倒塔事故。 经过验算分析，很多七八十年代设计的输电塔结构支腿根部及身部下方的主材规格偏低， 设计风速不足，可能发生因强度、局部稳定性不足而引起的破坏，不满足强度设计要求。
发明内容本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种老旧线路输电塔主材加固装置。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种老旧线路输电塔主材加固装置，输电塔的塔身为由四根主材、若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，每根主材的侧边焊接有加固角钢，每根主材的侧边焊接有加固角钢，主材侧边与加固角钢之间的焊缝呈间断排列。主材的两侧与加固角钢之间的焊缝交错分布。主材每侧的焊缝长300mm，间隔300mm。在塔身的下部增设若干个横隔面。由于该塔型输电塔结构主材选用材料及规格偏低，计算应力较大，因此应适当增加主材截面宽度，并对刚度薄弱位置增加及改造横隔面。对比原始结构计算结果可知，结果显示加固后支腿主材和其它杆材最大mises应力值减小。该铁塔加固后在确定的计算条件下，不会发生因强度不足而引起的破坏，也不会因刚度不足而影响正常运行。
图1是本实用新型主材部分的横剖面图；[0012]图2是本实用新型主材部分的主视图；图3是本实用新型横隔面结构示意图；图4是现有技术中77年设计塔形7727直线塔结构示意图；其中1.主材，2.加固角钢，3.焊缝，4.支腿，51-56.身部I_VI，61.第1横担， 62.第2横担，63.第3横担。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图2、图3所示，老旧线路输电塔主材加固装置，输电塔的塔身为由四根主材1、 若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，每根主材1的侧边焊接有加固角钢2，每根主材的侧边焊接有加固角钢2，主材侧边与加固角钢2之间的焊缝3呈间断排列。主材1的两侧与加固角钢2之间的焊缝3交错分布。如图2所示，主材1每侧的焊缝3长h为300mm，间隔300mm。如图3所示，在塔身的下部增设若干个横隔面。本实施例的具体改造过程图1所示，该塔型(7727)为77年定型的塔型，由下至上可以看出该输电器依次分为支腿4、身部I-VI51-56，在身部IV54.V55.VI56上分别设有第1横担61、第2横担62和第3横担63。按照DL/T5092-2010标准核算下来，发现身部1152及以上主肢杆件材质选用 Q235，材质规格较低，不能满足11级大风下的使用要求。建议对尚在运行的该型号输电铁塔进行加固。由于该塔型输电塔结构主材选用材料及规格偏低，计算应力较大，因此应适当增加主材截面宽度，并对刚度薄弱位置增加及改造横隔面。加固过程如下第一步对塔身主材进行加固处理，对支腿4、身部151、身部1152及身部III53的主材搭接Q345的规格为L100X 10的角钢，对身部IVM、V55及VI56的主材搭接Q345的规格为L90X8的角钢。选择E5015焊条(直径Φ3.幻，手工焊条电弧焊进行焊接，采用直流反接，电流选择100-120A。焊前严格清理铁锈等污物，采用间断焊接，每段焊接(长度h)300mm，间隔 300mm，且角钢两边焊缝3错开分布。角焊缝如图3所示。第二步在现行《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》中，“在塔腿顶面应设置横隔面。塔身坡度不变段内横隔面的设置间距，一般不大于平均宽度的5倍，也不宜大于4个主材分段。”本工程铁塔设计中整个塔身部分长度内未设计刚性隔面，仅有的隔面为不完全的横隔面，设计也不合理，在铁塔隔面处的水平横材设计成了几何可变体系，横材不能对主材提供任何约束，为是该铁塔设计的薄弱环节。因此在12、18m处用Q345的规格为L50X4 的角钢添加横隔面，将3、9、15m处的横隔面同样用Q345的规格为L50 X 4的角钢进行改造， 横隔面形式如图4所示。横隔面杆件通过采用螺栓连接的方式进行安装。加固后的效果由于很多地区发生了风速超过了 30. 0m/s(ll级风)的大风，从而导致多次倒塔事故(如昌邑地区2002年和2005年)，因此对加固后的结构按33m/s大风(12级风)最危险的90°大风工况验算。对比原始结构计算结果可知，结果显示加固后支腿主材最大mises应力值减小到174MPa，拉弯杆件及压弯杆件的局部稳定性计算最大值为192. 03MPa，均低于材料许用值310MPa ；其他杆材最大mises应力值减小到118MPa，拉弯杆件及压弯杆件的局部稳定性计算最大值为174. llMPa，均低于材料许用值215MPa。该铁塔加固后在确定的计算条件下，不会发生因强度不足而引起的破坏，也不会因刚度不足而影响正常运行。
权利要求1.一种老旧线路输电塔主材加固装置，输电塔的塔身为由四根主材、若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，其特征在于，每根主材的侧边焊接有加固角钢，主材侧边与加固角钢之间的焊缝呈间断排列。
2.根据权利要求1所述的一种老旧线路输电塔主材加固装置，其特征在于，主材的两侧与加固角钢之间的焊缝交错分布。
3.根据权利要求1所述的一种老旧线路输电塔主材加固装置，其特征在于，主材每侧的焊缝长300mm，间隔300mm。
4.根据权利要求1所述的一种老旧线路输电塔主材加固装置，其特征在于，在塔身的下部增设若干个横隔面。
专利摘要本实用新型涉及一种老旧线路输电塔主材加固装置，输电塔的塔身为由四根主材、若干横隔面以及若干斜材交错连接而成的塔式框架结构，每根主材的侧边焊接有加固角钢，主材的两侧与加固角钢之间的焊缝交错分布。由于该塔型输电塔结构主材选用材料及规格偏低，计算应力较大，因此应适当增加主材截面宽度，并对刚度薄弱位置增加及改造横隔面。对比原始结构计算结果可知，结果显示加固后支腿主材和其它杆材最大mises应力值减小。该铁塔加固后在确定的计算条件下，不会发生因强度不足而引起的破坏，也不会因刚度不足而影响正常运行。
文档编号E04G23/02GK202090666SQ20112019245
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者张广成, 张都清, 李勃, 袁堂青 申请人:山东电力研究院