一种用于架空铁塔的主材以及高效组立架空铁塔的方法与流程

本发明属于输电线路工程领域，特别涉及一种用于架空铁塔的主材以及高效组立架空铁塔的方法，主要用于架空输电线路铁塔的组立。

背景技术：

随着我国电力需求的不断增长，电力系统日趋庞大，输电线路日益增多。架空铁塔是输电线路的支撑点，所以高效快速稳固的架设架空铁塔对于电网规模的发展极具重要意义。当前的架空输电铁塔组立受设备及技术的限制，存在一定的局限性。

架空铁塔受舞动及覆冰等因素的影响，会受到很大纵向不平衡张力扭曲而造成倒塌。目前架空输电铁塔进行组立是主要采用两种方式进行：（1）吊车分解组塔。此方法组立中吊装次数多，高空作业量多，安全系数低，组立效率低。（2）整体组装后吊装。此方法虽然吊装次数少，高空作业量少，但现有技术塔吊或抱杆位于铁塔中心，架空铁塔的空间结构及自重对其都是一个不小的挑战。特别是对大型铁塔基本不可能实现。

中国专利号为cn：102359303b的中国发明专利公开了一种特高压普通线路铁塔组立方法，其具体方法是：①施工准备：清理施工场地、布置施工场地并准备施工地面基础，运输铁塔组立所需塔材；②组装抱杆、起立抱杆，组装塔腿下段；③组装并起立塔腿，提升抱杆，吊装铁塔曲臂；④提升抱杆，吊装塔头，安装地线支架，分段逐片吊装铁塔横担，安装铁塔附件，然后拆除抱杆。其组立效率相对于传统方式效率更高，安全系数更好，但其组立效率相对来说没有突破性进展，同时其组立铁塔的可靠性与传统铁塔相同。

此外，现有的铁塔主材多为单根角钢，可能会受线路舞动及覆冰等因素的影响，遭受很大纵向不平衡张力扭曲而造成倒塌。同时现有的铁塔组立，无论是分解组装，还是整体组装，都存在相应的技术缺陷。其主要表现在其组装效率受现有技术相限制。塔吊次数多，安全系数就低，组塔效率自然低；塔吊次数少，其安全系数高，效率高，但对其塔吊技术及安放铁塔地形要求较高。

技术实现要素：

本发明提供一种用于架空铁塔的主材以及高效组立架空铁塔的方法，设计了一种45度的角钢通过“背靠背”方式连接成铁塔主材。并基于此采用“点到线到面到体”的思想，对架空铁塔进行自下而上四面依次循环吊装连接。本发明提供的主材，增强了架空铁塔抗扭曲能力，其强度更高，可靠性更好，同时相比于传统组立方法减少了施工周期，极大的减少了高空作业量，安全系数大大增加，组立效率大大提升。

本发明采取的技术方案为：

一种用于架空线路铁塔的主材结构，由两节45度的角钢，背靠背通过螺栓连接方式连接在一起，构成架空铁塔的一节主材。其结构强度相比于90度角钢更大，可靠性更高。

一种高效组立架空铁塔的方法，包括以下步骤：

s1:在铁塔组立位置建造铁塔塔基；

s2:组装并立起抱杆或者安装塔吊；

s3:在地面对架空铁塔各层的各面及塔头各部分进行组装，然后按铁塔组立的顺序放置；

s4:在铁塔塔基上组立塔腿，把塔腿各面两两依次组装在一起，用螺栓固定，其主材由各面的45度角钢组合而成；

s5:提升吊装系统高度，自下而上循环组装塔身，铁塔每一层的组装按“面面连接”的原则依次进行。

s6:吊装铁塔塔头，逐个吊装铁塔横担，安装铁塔附件；

s7:拆除吊装系统，组装完成。

铁塔组立采用由“点到线到面到体”的思想进行，现在地面对架空铁塔各面及横担等进行局部组装，后依次集中进行吊装。

所述s3在地面对铁塔每层各面进行组装，也可以对多层的同一个面进行组装。

所述s5中，铁塔其中一层的组立，采取一个面连接一个面的方式依次进行，一层的吊装次数为4次。

铁塔组立所有的连接都采用螺栓的连接方式进行。

与现有技术相比，本发明一种用于架空铁塔的主材以及高效组立架空铁塔的方法，的优点在于：

1．本发明提出的主材结构相比于现有角钢主材结构，增强了架空铁塔的抗扭曲能力，其强度更高，可靠性更好；

2．本发明所提出的铁塔组立方法，采取本发明所提出的铁塔主材，先在地面对铁塔局部各面进行完整组装，然后对架空铁塔进行自下而上四面依次循环吊装连接。相比于传统的铁塔组立方法施工周期更短，高空作业量更少，安全系数更高，组立效率更高。

附图说明

图1（a）为角度为45度的角钢结构示意图；

图1（b）为两节45度角钢通过螺栓连接构成一节架空铁塔主材的结构示意图。

图2为架空铁塔组立施工过程流程图。

图3（a）为组立铁塔其中一层组立第一个面后的示意图；

图3（b）为组立铁塔其中一层组立第二个面后的示意图；

图3（c）为组立铁塔其中一层组立第三个面后的示意图；

图3（d）为组立铁塔其中一层组立第四个面后的示意图；

图4（a）为自下而上组立铁塔的前两层后的示意图；

图4（b）为自下而上组立铁塔的前三层后的示意图；

图4（c）为自下而上组立铁塔的塔身的示意图；

图4（d）为自下而上组立铁塔的组立完成之后的示意图；

其中：1.45度角钢；2.主材上端；3.主材下端；4.铁塔其中一层的组立的第一个面；5.铁塔其中一层的组立的两个面；6.铁塔其中一层的组立三个面；7.铁塔其中一层的组立四个面；8.塔基；9.塔腿；10.铁塔第二层；11.铁塔第三层；12.导线横担；13.地线横担。

具体实施方式

为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本发明，并不限定于本发明。此外，下面所描述的本发明具体实施方案中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突既可以相互组合。其具体实施方案如下：

一种用于架空铁塔的主材如图1所示，铁塔主材由图1（a）所示的两节角钢通过螺栓方式把主材上端2和主材下端3连接在一起。其中角钢1的两个面夹角为45度，连接之后主材外表面夹角为90度，如图1（b）所示。

一种高效组立架空铁塔的方法，参考施工流程如图2，其主要包含以下步骤：

（1）场地准备：根据线路的设计勘探，在铁塔组立位置清理布置施工现场；

（2）塔材运输：运输铁塔安装所需的材料，包含塔材、绝缘子、螺栓等，以及辅助安装所用的设备抱杆或者塔吊，并且进行质量检测和物料清理；

（3）建造塔基：在铁塔组立位置建造铁塔塔基8，务必做到稳固可靠；

（4）安装吊装系统：组装并起立抱杆或者安装塔吊，为后续的铁塔组立奠定动力基础；

（5）地面组装铁塔各面及铁塔横担：在地面对塔身每层的四个面进行组装，同时也对铁塔塔头导线横担12和地线横担13进行组装，然后按铁塔组立的顺序放置；

（6）组立塔腿：在塔基上组立塔腿，把塔腿各面两两用螺栓方式依次连接组装在一起，其主材由各面的45度角钢1组合连接而成；

（7）提升吊装系统，循环吊装塔身：根据架空铁塔的安装进度，提升抱杆或者塔吊的高度。安装塔身其中一层步骤如图3所示，首先吊装塔身其中一层的第一个面4与铁塔下面的一层连接，如图3（a）所示；然后吊装塔身其中一层的第二个面5，与第一个面4用螺栓方式连接在一起，如图3（b）所示；再吊装塔身其中一层的第三个面6，与第二个面5通过螺栓方式连接，如图3（c）所示；最后吊装塔身其中一层的第四个面7，与第一个面4和第三个面6用螺栓分别连接，从而完成本层安装，如图3（d）所示，一层的吊装次数为4次。然后利用以上步骤，自下而上循环组立铁塔，完成铁塔塔身组立，其示意图如图4（a）、4（b）、4（c）所示。

（8）吊装塔头：把已在地面组装好的导线横担12及地线横担13，依次逐个吊装，同时安装铁塔附件；

（9）拆除吊装系统，铁塔组立完成，其示意图如图4（d）所示。

在上述技术方案中，铁塔主材的的连接方式主要采取螺栓连接方式连接。

在上述技术方案中，在步骤（5）中，组装铁塔各面，其高度可根据吊装系统的吊装重量范围而定，在可吊装的范围内，组装多层，从而减少高空作业量。

在上述技术方案中，在步骤（7）中，其组立方式自下而上，沿一个方向“面面连接”循环组装。

本发明提供一种用于架空铁塔的主材及高效组立架空铁塔的方法，针对传统的架空铁塔主材进行了改进，其抗扭曲能力更强，可靠性更高。同时其组立方法相比于传统组立方法减少了施工周期，极大的减少了高空作业量和安全系数，铁塔组立效率大大提升，为今后国内其它类型施工提供了一定的参考价值和指导意义。