專利名稱：一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于輸電線路設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔。
背景技術(shù)：
目前，輸電線路鐵塔有角鋼塔和圓形截面鋼管塔兩種。關(guān)于角鋼塔，雖然有成熟的設(shè)計、加工和施工經(jīng)驗，但其存在結(jié)構(gòu)體型系數(shù)大，構(gòu)件和螺栓數(shù)目多，組裝工作量大，鋼材耗量較多等缺點。尤其是采用組合角鋼的輸電鐵塔不但設(shè)計、加工、施工復(fù)雜，而且由于組合截面角鋼風(fēng)載體型系數(shù)較大，從而導(dǎo)致鋼材耗量將進一步增加，組裝難度更大。隨著我國特高壓電網(wǎng)的建設(shè)及輸電線路同塔多回技術(shù)的普及，鐵塔向大荷載和大型化發(fā)展的趨勢愈發(fā)明顯，使得鋼管塔應(yīng)用的優(yōu)越性越來越引起人們的關(guān)注。圓形截面鋼管塔的空氣動力學(xué)性能好，風(fēng)壓體型系數(shù)僅為角鋼的0.5左右；截面中心對稱，受力各向同性，且截面抗彎剛度大。與角鋼塔相比，鋼管塔構(gòu)件風(fēng)阻效應(yīng)小、截面剛度大、鐵塔構(gòu)件少、傳力清晰、結(jié)構(gòu)可靠，有利于增強極端條件下結(jié)構(gòu)抵抗自然災(zāi)害的能力，并可節(jié)約鋼材和基礎(chǔ)混凝土，具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益。皖電東送(淮南-上海)輸變電工程(簡稱:特高壓東線工程)是我國第一條IOOOkV同塔雙回線路，全線采用鋼管塔結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)前期的調(diào)研工作，基本確定國內(nèi)鋼管塔的成熟產(chǎn)能僅有16萬噸/年，與工程全線25-30萬噸的量存在較大的缺口矛盾。鋼管塔的產(chǎn)能不足已經(jīng)成為其大范圍推廣的嚴重掣肘。因此，結(jié)合角鋼塔與鋼管塔的優(yōu)點，研發(fā)一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，在保持輸電鐵塔良好性能的前提下，有利于緩解鋼管塔生產(chǎn)的壓力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，混合輸電鐵塔角鋼比例大幅增加，能夠有效緩解目前我國輸電線路工程中鋼管產(chǎn)能嚴重不足的問題。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為:一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，所述鐵塔沿其中心軸線方向由上向下依次包括塔頭、塔身和塔腿，其改進之處在于所述塔頭采用角鋼構(gòu)件，所述塔身和塔腿采用鋼管構(gòu)件，所述塔頭和塔身通過過渡節(jié)點連接。本實用新型的第一優(yōu)選技術(shù)方案為:所述塔頭包括貫穿所述塔頭的塔身中柱、設(shè)置于所述塔身中柱上的上橫擔(dān)、中橫擔(dān)、下橫擔(dān)和安裝于所述上橫擔(dān)端部的地線支架。本實用新型的第二優(yōu)選技術(shù)方案為:所述上橫擔(dān)、中橫擔(dān)和下橫擔(dān)沿塔身中柱的中心線方向由上向下依次設(shè)置。本實用新型的第三優(yōu)選技術(shù)方案為:所述過渡節(jié)點設(shè)置在下橫擔(dān)下平面主材與塔身中柱主材交點以上的節(jié)間內(nèi)，采用塔腳板型式，由底板、靴板及加勁板組成。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果包括:I)輸電鐵塔性能優(yōu)良[0014]鋼管塔桿件承受風(fēng)壓小、截面抗彎剛度大、結(jié)構(gòu)簡潔、傳力清晰，能夠充分發(fā)揮材料的承載性能，一方面降低了鐵塔重量，減小了基礎(chǔ)作用力，另一方面有利于增強極端條件下抵抗自然災(zāi)害的能力；與角鋼塔相比，采用鋼管作為主要受力構(gòu)件，即塔身和塔腿采用鋼管，可減輕單基塔重15% -20% ;可有效降低桿塔的基礎(chǔ)作用力，節(jié)省基礎(chǔ)混凝土量20%左右，還可減小占地面積，壓縮線路走廊寬度；與鋼管塔相比，角鋼塔節(jié)點構(gòu)造簡單、桿件連接方便，不存在過多的焊接工作，施工周期短、材料運輸省力。2)能夠有效緩解鋼管產(chǎn)能不足的問題在維持鐵塔造價相差不大的前提下，新型混合塔將常規(guī)鋼管塔塔頭部位改造成角鋼結(jié)構(gòu)，塔身及塔腿仍為鋼管結(jié)構(gòu)，既保持原有鋼管塔主體的承載性能不變，又適當(dāng)增加角鋼材料的比例、減少鋼管的用量，能夠有效緩解目前我國輸電線路工程中鋼管產(chǎn)能嚴重不足的問題。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。


圖1是輸電線路鋼管和角鋼混合輸電鐵塔主視圖；圖2是輸電線路鋼管和角鋼混合輸電鐵塔側(cè)視圖；圖3為常規(guī)鋼管塔的主視圖；圖4為常規(guī)鋼管塔的側(cè)視圖；圖5為混合輸電鐵塔鋼管變角鋼過渡節(jié)點主視圖；圖6為混合輸電鐵塔鋼管變角鋼過渡節(jié)點側(cè)視圖；圖7為圖5的A-A截面示意圖；圖8為圖5的B-B截面示意圖；附圖標記:1-地線支架，2-上橫擔(dān)，3-中橫擔(dān)，4-下橫擔(dān)，5-塔身中柱，6_塔身，7_塔腿，8_過渡節(jié)點，9_底板，10-靴板，11-加勁板。
具體實施方式
下面結(jié)合實例對本實用新型進行詳細的說明。本實用新型的目的在于提供一種輸電線路使用的新型鋼管——角鋼混合塔，在保持鋼管塔結(jié)構(gòu)優(yōu)越性的情況下，適當(dāng)提高鐵塔中角鋼材料的比例，以緩解工程中鋼管塔產(chǎn)能不足的問題?；旌陷旊婅F塔，鐵塔沿其中心軸線方向由上向下依次包括塔頭、塔身和塔腿，塔頭采用角鋼構(gòu)件，塔身6和塔腿7采用鋼管構(gòu)件，所述塔頭和塔身6通過過渡節(jié)點8連接。如附
圖1所示和附圖2所示，該塔頭為雙回路直線型，塔頭包括貫穿塔頭的塔身中柱8、設(shè)置于塔身中柱5上的上橫擔(dān)2、中橫擔(dān)3、下橫擔(dān)4和安裝于上橫擔(dān)2端部的地線支架I。上橫擔(dān)
2、中橫擔(dān)3和下橫擔(dān)4沿塔身中柱5的中心線方向由上向下依次設(shè)置。如圖5-8為塔頭與塔身6過渡節(jié)點8結(jié)構(gòu)示意圖。過渡節(jié)點8設(shè)置在下橫擔(dān)4下平面主材與塔身中柱5主材交點以上的節(jié)間內(nèi)，采用塔腳板型式，由底板9、靴板10及加勁板11組成。塔身上部角鋼主材通過螺栓與靴板10連接，下部鋼管主材直接焊接在塔腳板底板9上，連接方式簡單、傳力路徑清晰。導(dǎo)線采用垂直排列的方式，能夠節(jié)省線路走廊。絕緣子串既可采用“ I ”型布置，也可采用“V”型布置，靈活方便。鐵塔塔頭部位(包括地線支架1、上橫擔(dān)2、中橫擔(dān)3、下橫擔(dān)4及塔身中柱5)均采用角鋼構(gòu)件，節(jié)點構(gòu)造簡單、連接方便；下橫擔(dān)4以下塔身6及塔腿7部位則均采用鋼管構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡潔、傳力清晰，能夠充分發(fā)揮材料的承載性能，有效降低鐵塔重量。如圖3和圖4所示為常規(guī)鋼管塔結(jié)構(gòu)示意圖，輸電鐵塔全塔均采用鋼管結(jié)構(gòu)。與常規(guī)鋼管塔相比，新型混合輸電鐵塔在保持鋼管塔結(jié)構(gòu)優(yōu)越性的情況下，角鋼比例大幅增加，能夠有效緩解目前我國輸電線路工程中鋼管產(chǎn)能嚴重不足的問題。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本實用新型進行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本實用新型的范圍下進行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本實用新型的范圍的限制，本實用新型的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求1.一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，所述鐵塔沿其中心軸線方向由上向下依次包括塔頭、塔身(6)和塔腿(7)，其特征在于所述塔頭采用角鋼構(gòu)件，所述塔身(6)和塔腿(7)采用鋼管構(gòu)件，所述塔頭和塔身(6)通過過渡節(jié)點(8)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，其特征在于所述塔頭包括貫穿所述塔頭的塔身中柱(5)、設(shè)置于所述塔身中柱(5)上的上橫擔(dān)(2)、中橫擔(dān)(3)、下橫擔(dān)(4)和安裝于所述上橫擔(dān)(2)端部的地線支架(I)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，其特征在于所述上橫擔(dān)(2)、中橫擔(dān)(3)和下橫擔(dān)(4)沿塔身中柱(5)的中心線方向由上向下依次設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，其特征在于所述過渡節(jié)點(8)設(shè)置在下橫擔(dān)(4)下平面主材與塔身中柱(5)主材交點以上的節(jié)間內(nèi)，采用塔腳板型式，由底板(9)、靴板(10)及加勁板(11)組成。
專利摘要本實用新型提供一種鋼管和角鋼混合輸電鐵塔，鐵塔沿其中心軸線方向由上向下依次包括塔頭、塔身和塔腿，塔頭采用角鋼構(gòu)件，塔身和塔腿采用鋼管構(gòu)件，塔頭和塔身通過過渡節(jié)點連接?；旌陷旊婅F塔角鋼比例大幅增加，能夠有效緩解目前我國輸電線路工程中鋼管產(chǎn)能嚴重不足的問題。
文檔編號E04H12/10GK203008471SQ20122056532
公開日2013年6月19日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者張子富, 楊靖波, 李茂華, 高淵 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司