本发明属于高压输电线路杆塔保护装置技术领域，具体地说，是一种用于隔离填土压力的杆塔保护装置及其安装方法。
背景技术：
高压输电线路杆塔是电网中必不可少的重要部件，在高压输电线路重要维保装备技术领域防外力破坏是输配电线路安全生产的重要保障。根据市政道路设计，部分杆塔位于路基边坡上，杆塔基础范围内需回填路基土，回填高度最高达12米。路基填土施工过程中，杆塔周边填土厚度不均以及大型机械在杆塔一侧施工，均会导致杆塔承受的侧向土压力；道路运营过程中，杆塔也会受到周边填土引起的环向土压力及过往车辆引起的侧向土压力。上述几类对杆塔极为不利的土压力作用，均会引起杆塔损伤或破坏，影响输电线路安全运行。为解决此类问题，常规的方法是直接迁改杆塔至受路基填土影响的范围之外，但该方法成本高、周期长。
若采用对原杆塔塔身进行更换或加固的方式，通常会成本高、工艺繁琐，而成本低、结构简单的保护装置，其防护能力又十分有限。例如专利号为zl201320576581.4的中国专利，其公开了一种由两个矩形箱体拼合固定而成的多功能电力线路保护箱，所述保护箱结构简单，但是不能缓冲外来的压力，尤其是不能缓冲不均衡的填土压力，并且该保护箱的固定脚通过地钉固定在地面上，非常容易松动，若使用的填土环境下，侧向土压力稍大，就有可能使箱体倒塌。
综上所述，现有技术中还没有一种杆塔保护装置可以满足隔离填土压力的需求，因此亟需开发一种能解决此类问题的杆塔保护装置。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有杆塔保护装置成本高、周期长，尤其不能适用于回填路基土时隔离侧向土压力和环向土压力影响的缺陷，提供一种安全、经济、高效的用于隔离填土压力的杆塔保护装置。
为实现上述目的，本发明所涉及的用于隔离填土压力的杆塔保护装置包括设于杆塔外周由两个半圆柱形钢护筒组成的保护罩、位于保护罩下方由两个半圆环形第一形钢板组成的底座、设于底座和杆塔承台基础之间由两个半圆环形弹性板组成的垫板以及将底座和垫板固定在杆塔承台基础上的锚栓，所述保护罩的顶部安装有由两个半圆环形第二钢板组成的盖板，所述盖板与杆塔外周之间以及保护罩与杆塔外周之间均保留环形缝隙，所述盖板与杆塔外周之间的环形缝隙使用弹性密封件密封。
进一步地，所述钢护筒的内表面沿顶部圆周均匀设有若干个第一竖向加劲肋，所述钢护筒的内表面沿底部圆周均匀设有若干个第二竖向加劲肋，所述第一竖向加劲肋和第二竖向加劲肋之间横向设有半环形加劲肋，所述第一竖向加劲肋和第二竖向加劲肋均与杆塔外周之间保留环形缝隙。
进一步地，所述钢护筒的外表面沿底部圆周均匀设有若干个第三竖向加劲肋。
进一步地，所述保护罩内部填充泡沫塑料。
进一步地，所述保护罩的顶面高于回填后地面线10厘米至50厘米。
为实现上述目的，本发明还涉及一种安装用于隔离填土压力的杆塔保护装置的方法，它包括以下步骤，
(a)预先将钢护筒、第一钢板和第二钢板装配成型，形成两套半圆形筒体结构，运至现场；
(b)采用混凝土结构后锚固方式在杆塔承台基础的顶面锚入若干锚栓；
(c)将垫板安装于杆塔承台基础的顶面；
(d)将两套预先装配成型的半圆形筒体结构分别安装在垫板上；
(e)拧紧锚栓；
(f)依次焊接两个第一钢板形成底座、焊接两个钢护筒形成保护罩、以及焊接两个第二钢板形成盖板；
(g)在盖板与杆塔外表面之间的环形缝隙中填塞弹性密封件。
进一步地，在步骤(d)中，可以将填充泡沫塑料加入到保护罩的内部。
本发明的有益效果为：
本发明所述的杆塔保护装置可根据需要后期加装，并非杆塔的固有配件，且无须对既有杆塔本身进行调整，大部分构件可在钢结构加工厂预先装配成型，现场仅需执行数道简单工序，一天之内即可完成安装，安装后可直接隔离杆塔与填土压力，维持杆塔原设计状态。该装置相对于杆塔迁改或加固造价较低、安装便捷，节省了施工工序和工期，提高了生产效率，可以达到良好的经济效益。
本发明所述杆塔保护装置通过锚栓固定在杆塔承台基础上，并且在保护装置底座和杆塔承台基础之间设置了垫板，可以缓解回填路基土的不均衡应力，同时使杆塔保护装置不至于因为应力过大而不稳固。
本发明所述杆塔保护装置的盖板与杆塔外周之间以及保护罩与杆塔外周之间均保留环形缝隙，以容许在外力作用下保护罩、盖板和杆塔均可自由发生微小位移而不相互接触，使保护装置本身不会损伤到杆塔表面，造成潜在的风险。所述盖板与杆塔外周之间的环形缝隙使用弹性密封件密封以及在保护罩内填充泡沫塑料都可以用来缓冲外界填土压力，保护杆塔。
本发明所述安装杆塔保护装置的方法采用工厂装配和现场装配相结合的形式，缩小了现场装配的规模，简化了运输程序，因此工艺简单、耗时短。由于基本采用焊接方式进行装配，相较于栓接可获得更好的密封性。
附图说明
图1为本发明所述用于隔离填土压力的杆塔保护装置及其周围结构的示意图；
图2为本发明所述用于隔离填土压力的杆塔保护装置及其周围结构的爆破图；
图3为本发明所述用于隔离填土压力的杆塔保护装置剖视图；
图4为图3中a区域结构放大示意图；
图5为图3中b区域结构放大示意图。
图中：杆塔1；钢管主杆1.1；混凝土立柱1.2；保护罩2；钢护筒2.1；第一竖向加劲肋2.1.1；第二竖向加劲肋2.1.2；环形加劲肋2.1.3；第三竖向加劲肋2.1.4；底座3；第一钢板3.1；杆塔承台基础4；垫板5；弹性板5.1；锚栓6；盖板7；第二钢板7.1；弹性密封件8；杆塔桩基础9；回填后地面线l1；原始地面线l2。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过和具体实施对本发明作进一步的详细描述。
本发明提供一种用于隔离填土压力的杆塔保护装置，它包括设于杆塔1外周由两个半圆柱形钢护筒2.1组成的保护罩2、位于保护罩2下方由两个半圆环形第一形钢板3.1组成的底座3、设于底座3和杆塔承台基础4之间由两个半圆环形弹性板5.1组成的垫板5以及将底座3和垫板5固定在杆塔承台基础4上的锚栓6，所述保护罩2的顶部安装有由两个半圆环形第二钢板7.1组成的盖板7，所述盖板7与杆塔1外周之间以及保护罩2与杆塔1外周之间均保留环形缝隙，所述盖板7与杆塔1外周之间的环形缝隙使用弹性密封件8密封。本发明所述杆塔保护装置运输方便、装配简单，可以保护杆塔不受填土的直接破坏。本发明所述的盖板7与杆塔1外周之间保留环形缝隙并填充密封件8、保护罩2与杆塔1外周之间保留环形缝隙、以及在底座3和杆塔承台基础4之间设置垫板5都可以用于缓冲填土应力。
所述保护罩2由两个完全相同的半圆柱形钢护筒2.1组成。所述底座3为两个半圆环形第一钢板3.1装配成的一个完整圆环，底座3预留与锚栓6布置配套的锚栓孔。所述垫板5为两个与第一钢板3.1形状相同的半圆环形弹性板5.1装配成的一个完整圆环，放置于底座3与杆塔承台基础4的顶面之间，与二者密贴，使二者之间传力平顺，垫板5预留与锚栓6布置配套的锚栓孔。优选地，所述垫板5是由木板、油毛毡、橡胶垫板、聚酯弹性垫板等制成的，更优选地，所述垫板5是由厚度为20毫米的氯丁橡胶板制成的。
所述锚栓6一端采用混凝土结构后锚固方式锚入杆塔承台，另一端连接垫板5与底座3。优选地，所述锚栓6为采用碳素钢、合金钢或奥氏体不锈钢制作的化学锚栓。
所述盖板7为两个第二半圆环形钢板，安装于保护罩2的顶面，可装配成一个完整圆环，与杆塔1外表面预留微小环形缝隙，以容许在外力作用下盖板7和杆塔1均可自由发生位移而不相互接触，该环形缝隙采用弹性密封件8进行密封。
根据本发明的实施方案，所述钢护筒2.1的内表面沿顶部圆周均匀设有若干个第一竖向加劲肋2.1.1，所述钢护筒2.1的内表面沿底部圆周均匀设有若干个第二竖向加劲肋2.1.2，所述第一竖向加劲肋2.1.1和第二竖向加劲肋2.1.2之间横向设有半环形加劲肋2.1.3，所述第一竖向加劲肋2.1.1和第二竖向加劲肋2.1.2均与杆塔1外周之间保留环形缝隙。
根据本发明的实施方案，所述钢护筒2.1的外表面沿圆周均匀设有若干个第三竖向加劲肋2.4，若干个所述第三竖向加劲肋2.4的底边与底座3的上表面相接。
本发明在钢护筒2.1在其内表面和外表面均设置加劲肋可以保证结构的稳固性。
根据本发明的实施方案，所述保护罩2内部填充泡沫塑料，避免弹性密封件8失效后，保护罩2的内部积水。所述内部填充材料也可以为其他柔性材料。
根据本发明的实施方案，所述保护罩2的顶面高于回填后地面线l110厘米至50厘米。所述保护罩2的高度依据外部填土的高度而定，当保护罩2的顶面高于回填后地面线l110厘米至50厘米时，保护罩盖板与杆塔间的弹性密封件可避免土壤腐蚀，且便于养护、更换。
根据本发明的实施方案，保护罩2内、外表面喷涂防腐油漆或采用镀锌防腐，以保证其埋置于土体中的耐久性。
本发明提供一种安装前述杆塔保护装置的方法，包括以下步骤：
(a)预先将钢护筒2.1、第一钢板3.1和第二钢板7.1装配成型，形成两套半圆形筒体结构，运至现场；
(b)采用混凝土结构后锚固方式在杆塔承台基础4的顶面锚入若干锚栓6；
(c)将垫板5安装于杆塔承台基础4的顶面；
(d)将两套预先装配成型的半圆形筒体结构分别安装在垫板5上；
(e)拧紧锚栓6；
(f)依次焊接两个第一钢板3.1形成底座3、焊接两个钢护筒2.1形成保护罩2、以及焊接两个第二钢板7.1形成盖板7；
(g)在盖板7与杆塔1外表面之间的环形缝隙中填塞弹性密封件8。
使用本发明所述的方法可以快速地将保护装置安装在杆塔1的外周，同时缩小了现场装配的规模。
根据本发明的实施方案，在步骤(d)中，可以将填充泡沫塑料加入到保护罩2的内部。增加二次密封性。
实施例1
针对城市快速道路红线范围内的220kv双回高压线路杆塔设置杆塔保护装置。
如图1-5所示，所述杆塔1结构形式采用钢管塔，包括钢管主杆1.1设置在杆塔1底部的圆截面混凝土立柱1.2，所述混凝土立柱1.2、直径1.8米、高5米。混凝土立柱1.2下设杆塔承台基础4和杆塔桩基础9。根据道路设计，该杆塔1位于路基边坡上，杆塔基础范围内需回填路基土，回填后地面线l1高出原始地面线l2约5.5米。
如图1-5所示，所述用于隔离填土压力的杆塔保护装置包括盖板7、保护罩2、底座3、垫板5和锚栓6。
所述保护罩2由结构相同的两个半圆柱形钢护筒2.1组成，现场焊接后形成圆筒，外径3.5米，高度5.8米。两个所述钢护筒2.1内部均设置十条第一竖向加劲肋2.1.1、十条第二竖向加劲肋2.1.2和环形加劲肋2.1.3，所述第一竖向加劲肋2.1.1和第二竖向加劲肋2.1.2采用直线形板肋，均匀分布在钢护筒2.1内表面的上部和下部。在第一竖向加劲肋2.1.1和第二竖向加劲肋2.1.2之间设置有一道半环形加劲肋2.1.3，所述加劲肋2.1.3采用板肋，横向设置在钢护筒2.1的1/2高度处。所述第一竖向加劲肋2.1.1、第二竖向加劲肋2.1.2和半环形加劲肋2.1.3均不与杆塔1的外周接触。所述保护罩2的内部可以填充泡沫塑料。
所述保护罩2的顶面设盖板7，所述盖板7由半圆环形第二钢板7.1组成，现场拼接为整圆环并与套筒焊接封闭，盖板7与杆塔1外周之间预留25毫米的环形缝隙，该环形缝隙采用填塞弹性密封件8进行封闭，在本实施例中，所述填塞弹性密封件8为聚硫密封胶。
所述保护罩2的底面设有底座3，所述底座3由两个半圆环形第一形钢板3.1组成，在本实施例中，所述底座3为拼接的法兰盘，所述法兰盘的底面设有由两个半圆环形弹性板5.1组成的垫板5。所述底板5上设有对应的锚栓孔，所述法兰盘和垫板5通过m30×360mm化学锚栓(材质q345c)锚固在杆塔承台基础4顶面。
安装和使用本实施例中用于隔离填土压力的杆塔保护装置的方法：
首先在厂内预先将两套钢护筒2.1、第一钢板3.1和第二钢板7.1装配成型，形成两套半圆形筒体结构；运至现场后，采用混凝土结构后锚固方式在杆塔承台基础4的顶面锚入若干锚栓6；将垫板5通过预留的锚栓孔安装于杆塔承台基础4的顶面；之后，将两套预先装配成型的半圆形筒体结构分别通过底座3上预留的锚栓孔安装于垫板5的顶面；拧紧锚栓6，依次焊接两套分离的第一钢板3.1、钢护筒2.1、第二钢板7.1，即完成保护装置主体结构的安装；最后在盖板7与杆塔1外周之间的环形缝隙中填塞弹性密封件8，对保护装置进行密封。
保护装置安装完成后，可以开始杆塔1周边的填土作业。