一种采动区输电铁塔水平变形恢复装置的制作方法

本发明涉及一种水平变形恢复装置，具体是一种位于煤炭开采区采动区上、土体质地上的输电铁塔水平变形恢复装置，属于采动区输电铁塔抗变形治理技术领域。

背景技术：

为实现承受某一空中载荷、通讯或其他功能而架设的独立师的钢结构物统称为铁塔，输电线路铁塔简称输电铁塔或电力铁塔，是用于支撑、承载输电线路的空间桁架结构的铁塔，通常包括塔头、塔身和塔腿三大部分，一般是采用角钢、钢板或钢管部件制作，采用螺栓连接和焊接连接组合连接而成。

输电铁塔通常通过地基固定安装在地面上，输电线路安全可靠、耐久地运行起决定作用的输电铁塔地基，其作用是为了保证杆塔在各种外力因素的下能够不倾覆、不下沉和不上拔，大型的输电铁塔的地基通常为了便于施工、节约成本而制作成分体结构，即只在每个塔腿下方设置地基，而位于煤炭开采区采动区上、土体质地上的输电铁塔，在地下煤炭开采的影响下，因地表移动变形通常会使输电铁塔的地基发生移动，进而使输电铁塔结构发生破坏、塔身变形失稳，甚至会导致倾覆倒塔、断线等严重安全事故，不仅具有极大的安全隐患、而且将直接影响电力的正常供应。

因地表移动变形使输电铁塔的地基发生移动通常包括竖直方向的不均匀沉降和水平方向的拉伸或压缩，对于竖直方向的不均匀沉降通常被业内作为防治重点，然而水平方向的拉伸或压缩同样会导致输电铁塔结构失稳，现有技术中地基发生水平方向的拉伸或压缩后通常采取对输电铁塔结构或地基基础进行改造的办法进行处理，采用这种传统的处理方法不仅施工要求高、工器具用量较大、现场布置较复杂，而且用工量大、施工人员的劳动强度较大。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种采动区输电铁塔水平变形恢复装置，结构简单、操作便捷，可以在实现稳固支撑输电铁塔的前提下实现减小输电铁塔水平方向纠偏的工作量和施工人员的劳动强度，特别适用于大型输电铁塔的水平变形恢复调节。

为实现上述目的，本采动区输电铁塔水平变形恢复装置包括上层导轨、下层导轨、上层导轨滑块、下层导轨滑块、水平限位挡板和制动螺栓；

所述的下层导轨滑块设置为四件，下层导轨滑块的底平面与混凝土基础固定连接，下层导轨滑块的上平面上设有水平贯穿下层导轨滑块的下层导轨导向槽；

所述的下层导轨是长条形结构、设置为两件，长条形结构的底平面上沿其长度方向设有与下层导轨滑块的下层导轨导向槽尺寸配合的下凸起结构，两件下层导轨分别通过下凸起结构平行架设在下层导轨滑块上；

所述的上层导轨滑块设置为四件，四件上层导轨滑块对应混凝土基础的位置固定安装在两件下层导轨的上平面上，上层导轨滑块的上平面上沿水平方向垂直于下层导轨的方向设有上凸起结构；

所述的上层导轨是长条形结构、设置为两件，长条形结构的底平面上沿其长度方向设有与上层导轨滑块的上凸起结构尺寸配合的、水平贯穿上层导轨的上层导轨导向槽，两件上层导轨分别通过上层导轨导向槽平行架设在上层导轨滑块上，上层导轨与下层导轨整体呈互相垂直的井字型结构，上层导轨的上平面上对应混凝土基础的位置固定设有上连接板；

所述的水平限位挡板设置为八件、分别固定封堵连接在两件上层导轨和两件下层导轨的两端，水平限位挡板上设有水平方向垂直贯穿水平限位挡板的螺纹孔；

所述的制动螺栓设置为八件、与水平限位挡板的螺纹孔螺纹配合并配合安装在水平限位挡板上，制动螺栓的内侧端分别顶靠在上层导轨滑块和下层导轨滑块上。

作为本发明的进一步改进方案，所述的制动螺栓分别顶靠在上层导轨滑块和下层导轨滑块上的内侧端上设有应变片。

作为本发明的进一步改进方案，所述的下层导轨滑块的下层导轨导向槽和上层导轨的上层导轨导向槽均是T型槽结构，所述的下层导轨的下凸起结构和上层导轨滑块的上凸起结构均是T型凸起结构。

作为本发明的进一步改进方案，所述的下层导轨滑块的下层导轨导向槽与下层导轨的下凸起结构之间、上层导轨滑块的上凸起结构与上层导轨的上层导轨导向槽之间均采用滚动摩擦。

作为本发明采用滚动摩擦的一种实施方式，所述的下层导轨滑块的下层导轨导向槽底面上、上层导轨滑块的上凸起结构顶面上均设有滚针轴承。

与现有技术相比，本采动区输电铁塔水平变形恢复装置由于设有整体呈互相垂直的井字型结构的上层导轨与下层导轨，两件上层导轨和两件下层导轨的两端均固定封堵连接有具有制动螺栓的水平限位挡板，且下层导轨通过下凸起结构平行架设在下层导轨滑块上、上层导轨分别通过上层导轨导向槽平行架设在上层导轨滑块上，因此当混凝土基础产生水平变形趋势时，根据水平变形的方向松开相应位置上的制动螺栓，即可使下层导轨滑块或上层导轨滑块可以沿下层导轨或上层导轨的长度方向滑动，从而使混凝土基础产生位移释放内应力进行修正，恢复原有的输电铁塔的塔脚间距尺寸，通过双层导轨与滑块之间相互作用，从而实现该装置在发生不均匀沉降而产生水平变形时，能够简单、有效地对水平变形进行修正，结构简单、操作便捷，节省大量的人力、物力，能够快速、高效地恢复输电铁塔塔脚处产生的水平变形，使铁塔整体稳定性提高，保证线路安全，同时，在混凝土基础发生大变形时，水平限位挡板可以有效防止滑块过度位移，从而提高结构的稳定性以及抗水平变形能力，可以在实现稳固支撑输电铁塔的前提下实现减小输电铁塔水平方向纠偏的工作量和施工人员的劳动强度，特别适用于大型输电铁塔的水平变形恢复调节。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图；

图2是本发明的主视结构示意图；

图3是本发明上层导轨与输电铁塔塔脚及上连接板的连接结构示意图；

图4是本发明下层导轨与上层导轨滑块的连接结构示意图；

图5是图2的A-A剖视图；

图6是图3的B-B剖视图；

图7是图4的C-C剖视图。

图中：1、混凝土基础，2、上层导轨，3、下层导轨，4、水平限位挡板，5、上层导轨滑块，6、下层导轨滑块，7、制动螺栓，8、上连接板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，本采动区输电铁塔水平变形恢复装置包括上层导轨2、下层导轨3、上层导轨滑块5、下层导轨滑块6、水平限位挡板4和制动螺栓7。

所述的下层导轨滑块6设置为四件，下层导轨滑块6的底平面与混凝土基础1固定连接，下层导轨滑块6的上平面上设有水平贯穿下层导轨滑块6的下层导轨导向槽。

所述的下层导轨3是长条形结构、设置为两件，长条形结构的底平面上沿其长度方向设有与下层导轨滑块6的下层导轨导向槽尺寸配合的下凸起结构，两件下层导轨3分别通过下凸起结构平行架设在下层导轨滑块6上。

所述的上层导轨滑块5设置为四件，四件上层导轨滑块5对应混凝土基础1的位置固定安装在两件下层导轨3的上平面上，如图4、图7所示，上层导轨滑块5的上平面上沿水平方向垂直于下层导轨3的方向设有上凸起结构。

所述的上层导轨2是长条形结构、设置为两件，如图5、图6所示，长条形结构的底平面上沿其长度方向设有与上层导轨滑块5的上凸起结构尺寸配合的、水平贯穿上层导轨2的上层导轨导向槽，两件上层导轨2分别通过上层导轨导向槽平行架设在上层导轨滑块5上，如图1所示，上层导轨2与下层导轨3整体呈互相垂直的井字型结构，如图3所示，上层导轨2的上平面上对应混凝土基础1的位置固定设有上连接板8。

所述的水平限位挡板4设置为八件、分别固定封堵连接在两件上层导轨2和两件下层导轨3的两端，水平限位挡板4上设有水平方向垂直贯穿水平限位挡板4的螺纹孔。

所述的制动螺栓7设置为八件、与水平限位挡板4的螺纹孔螺纹配合并配合安装在水平限位挡板4上，制动螺栓7的内侧端分别顶靠在上层导轨滑块5和下层导轨滑块6上。

本采动区输电铁塔水平变形恢复装置在安装就位后将输电铁塔的塔脚固定安装在上连接板8上即可使用；在时效后，当混凝土基础1产生沿下层导轨3方向的水平变形趋势时，根据水平变形的方向松开下层导轨3上的制动螺栓7，使下层导轨滑块6可以沿下层导轨3的长度方向滑动，从而使混凝土基础1产生位移释放内应力进行修正，恢复原有的输电铁塔的塔脚间距尺寸；当混凝土基础1产生垂直于下层导轨3方向的水平变形趋势时，根据水平变形的方向松开上层导轨2上的制动螺栓7，使上层导轨滑块5可以沿上层导轨2的长度方向滑动，从而使混凝土基础1产生位移释放内应力进行修正，恢复原有的输电铁塔的塔脚间距尺寸，从而大量地节省人力、物力，快速、高效地恢复输电铁塔塔脚处产生的水平变形，使铁塔整体稳定性提高，保证线路安全。

为了便于知晓混凝土基础1的水平变形方向、进而便于知晓调整水平变形方向上的制动螺栓7，作为本发明的进一步改进方案，所述的制动螺栓7分别顶靠在上层导轨滑块5和下层导轨滑块6上的内侧端上设有应变片，应变片可与检测设备进行电连接，进而可得知作用在制动螺栓7上的应力的大小，从而可以便于判断混凝土基础1的水平变形方向。

为了实现更稳固的导向效果，作为本发明的进一步改进方案，所述的下层导轨滑块6的下层导轨导向槽和上层导轨2的上层导轨导向槽均是T型槽结构，所述的下层导轨3的下凸起结构和上层导轨滑块5的上凸起结构均是T型凸起结构。

由于输电铁塔的整体重量较大，因此需当内应力足够大时松开制动螺栓7才能自释放内应力，相对较小的内应力释放较困难，因此为了实现相对较小的内应力也能够自释放，作为本发明的进一步改进方案，所述的下层导轨滑块6的下层导轨导向槽与下层导轨3的下凸起结构之间、上层导轨滑块5的上凸起结构与上层导轨2的上层导轨导向槽之间均采用滚动摩擦。

作为本发明采用滚动摩擦的一种实施方式，所述的下层导轨滑块6的下层导轨导向槽底面上、上层导轨滑块5的上凸起结构顶面上均设有滚针轴承。

本采动区输电铁塔水平变形恢复装置由于设有整体呈互相垂直的井字型结构的上层导轨2与下层导轨3，两件上层导轨2和两件下层导轨3的两端均固定封堵连接有具有制动螺栓7的水平限位挡板4，且下层导轨3通过下凸起结构平行架设在下层导轨滑块6上、上层导轨2分别通过上层导轨导向槽平行架设在上层导轨滑块5上，因此当混凝土基础1产生水平变形趋势时，根据水平变形的方向松开相应位置上的制动螺栓7，即可使下层导轨滑块6或上层导轨滑块5可以沿下层导轨3或上层导轨2的长度方向滑动，从而使混凝土基础1产生位移释放内应力进行修正，恢复原有的输电铁塔的塔脚间距尺寸，通过双层导轨与滑块之间相互作用，从而实现该装置在发生不均匀沉降而产生水平变形时，能够简单、有效地对水平变形进行修正，结构简单、操作便捷，节省大量的人力、物力，能够快速、高效地恢复输电铁塔塔脚处产生的水平变形，使铁塔整体稳定性提高，保证线路安全，同时，在混凝土基础1发生大变形时，水平限位挡板4可以有效防止滑块过度位移，从而提高结构的稳定性以及抗水平变形能力，可以在实现稳固支撑输电铁塔的前提下实现减小输电铁塔水平方向纠偏的工作量和施工人员的劳动强度，特别适用于大型输电铁塔的水平变形恢复调节。