1.本实用新型涉及输电线路铁塔加固技术领域,更具体地说它是一种单角钢主材十字型截面夹具型加固装置。
背景技术:2.随着我国电网建设的发展,输电线路已逐步从大规模新建迈入在役线路的维护和管理过渡阶段,杆塔作为输电线路的重要支撑结构,在全寿命周期内的安全健康状况尤为重要。输电杆塔及基础一般处于露天环境中,受自然环境和外力因素影响,结构承受交变反复动荷载作用,杆件磨损、变形、外力破坏、环境腐蚀等将引起性能弱化或退化现象,容易引起杆塔结构体系的破坏,加剧倒塔事故,给输电线路长期安全运行带来极大的挑战。因此,在役输电线路升级改造的需求日益旺盛,杆塔加固技术的研究是输电线路行业的一项重要新课题。
3.在既有输电线路改造工程中,杆塔需进行适当的补强和加固,才能全部或部分恢复设计的使用功能和承载力,否则无法继续正常服役。目前常见的加固或补强方式主要有如下3种:(1)直接拆除原构件并更换新构件;(2)限定荷载条件(即部分卸荷条件下)进行杆塔加固; (3)带电状态下的加固补强;其中,第(1)种和第(2)种方式需停电施工,工期紧、成本高因停电带来的经济和社会影响相对较大,对工程实施协调难度将无疑成倍增大。而输电线路杆塔与常见的工业及民用建构筑物具有明显区别是一旦线路投入运行,基本是长期带负荷带电运行,除特定检修窗口期可以临时停电之外,很难随时停电和卸载进行修复。因此,第(3)种方式将广泛适用于输电线路停电及非停电的各种维修加固。
4.另外,现有负荷状态加固方法往往需要采用高空制孔或焊接工艺,一来施工实施难度、安全风险较大;二来不可避免会对原构件造成一定扰动,安全性难以估量。
5.因此,开发一种施工便利,可靠性高,且不损伤原结构的杆塔加固装置很有必要。
技术实现要素:6.本实用新型的目的是为了提供一种单角钢主材十字型截面夹具型加固装置,施工便利,可靠性高,且不损伤原结构,通过辅助角钢连接新斜材和水平横材,确保了新斜材、新水平横材在空间上避开原塔身斜材,更好地保证了原杆塔体系的稳定。
7.为了实现上述目的,本实用新型的技术方案为:一种单角钢主材十字型截面夹具型加固装置,其特征在于:包括新水平横材、新斜材和塔身节点夹具;
8.塔身节点夹具包括内包角钢、辅助角钢和外贴板;
9.原主材角钢位于内包角钢与外贴板之间;主材补强角钢位于外贴板之间、且与内包角钢呈背向对角设置;
10.辅助角钢位于内包角钢外侧、且位于外贴板上;
11.辅助角钢分别与新水平横材、新斜材连接。
12.在上述技术方案中,内包角钢与外贴板之间通过螺栓连接;
13.辅助角钢与外贴板之间通过螺栓连接;
14.主材补强角钢与外贴板之间通过螺栓连接;
15.螺栓为双帽螺栓。
16.在上述技术方案中,角钢加劲板设置在内包角钢上。
17.在上述技术方案中,辅助角钢包括第一辅助角钢、第二辅助角钢和主材补强角钢;
18.外贴板包括第一外贴板、第二外贴板和第三外贴板;
19.第二外贴板分别与第一外贴板、第三外贴板呈垂直设置;
20.主材补强角钢设置在第二外贴板与第三外贴板之间、且与内包角钢呈背向对角设置;
21.第一辅助角钢设置在第二外贴板与第三外贴板之间、且与内包角钢呈平行设置;
22.第二辅助角钢设置在第一外贴板与第二外贴板之间、且与内包角钢呈平行设置。
23.在上述技术方案中,主材补强角钢包括第一肢补强角钢和第二肢补强角钢;
24.第一辅助角钢的一肢、第三外贴板和第一肢补强角钢之间通过螺栓连接;第一辅助角钢的另一肢与新水平横材和新斜材连接;
25.第二辅助角钢的一肢、第二外贴板和第二肢补强角钢通过螺栓连接;第二辅助角钢的另一肢与新水平横材和新斜材连接。
26.本实用新型的有益效果在于:
27.其一,单角钢主材输电杆塔均可满足此要求,适用范围广;本实用新型中的加固角钢背贴在原角钢上,即加固角钢与原角钢通过连接夹具直接连接,连接效果好,且减少了连接板件的数量,降低了使用成本,且操作简便。
28.其二,加固角钢长度可根据工程需求个性化设计,应用灵活。
29.其三,连接夹具由内包短角钢和外贴板组成,夹具节点处连接刚度大,连接可靠性高。
30.其四,整个结构采用螺栓连接,无需现场制孔或焊接,对原角钢无损伤,且施工便利,可有效提高原构件的稳定承载力,施工便利,可靠性高,且不损伤原结构,适用于输电线路停电及非停电的各种维修加固场景;克服了现有技术负荷状态加固方法存在的施工难度大和安全风险高的缺点;
31.其五,通过辅助角钢连接新斜材和水平横材,确保了新斜材、水平横材在空间上避开原塔身斜材,更好地保证了原杆塔体系的稳定。
32.本实用新型为一种在役期杆塔结构构件的无损加固装置,可广泛适用于输电线路停电及非停电的各种维修加固场景。
附图说明
33.图1为本实用新型安装在的杆塔上的单线示意图。
34.图2为图1的a处放大图。
35.图3为图2的a-a向剖视结构示意图。
36.图4为本实用新型主材角钢加固段结构示意图。
37.图5为图4的a-a向剖视结构示意图。
38.图6为图4的b-b向剖视结构示意图。
39.图4中,l表示加固段;la表示夹具间距;lb表示夹具段。
40.图中1-新水平横材,2-新斜材,3-塔身节点夹具,3.1-内包角钢, 3.2-辅助角钢,3.21-第一辅助角钢,3.22-第二辅助角钢,3.3-外贴板,3.31-第一外贴板,3.32-第二外贴板,3.33-第三外贴板,3.4
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主材补强角钢,3.41-第一肢补强角钢,3.42-第二肢补强角钢,4
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原主材角钢,5-角钢加劲板,6-螺栓。
具体实施方式
41.下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况,但它们并不构成对本实用新型的限定,仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。
42.本实用新型的工作原理在于:该单角钢主材十字型截面夹具型加固装置通过在原主材上增加补强主材,将补强主材与原主材之间通过连接螺栓连接,并通过夹具来实现固定,能够有效保证角钢塔的结构强度,同时通过辅助角钢连接新的斜材和水平横材,确保了新斜材、水平横材在空间上避开原塔身斜材,实现“大塔套小塔”的无损加固,保证其使用效果。
43.参阅附图可知:一种单角钢主材十字型截面夹具型加固装置,包括新水平横材1、新斜材2和塔身节点夹具3;
44.新水平横材1、新斜材2通过塔身节点夹具3,与原主材角钢4 和主材补强角钢3.4协同受力,通过辅助角钢连接新斜材和水平横材,确保了新斜材、水平横材在空间上避开原塔身斜材,更好地保证了原杆塔体系的稳定;
45.塔身节点夹具3包括内包角钢3.1、辅助角钢3.2、外贴板3.3 和主材补强角钢3.4;
46.原主材角钢4位于内包角钢3.1与外贴板3.3之间;主材补强角钢3.4位于外贴板3.3之间、且与内包角钢3.1呈背向对角设置;
47.辅助角钢3.2位于内包角钢3.1外侧、且位于外贴板3.3上;辅助角钢3.2分别与新水平横材1、新斜材2连接。
48.进一步地,内包角钢3.1与外贴板3.3的第一外贴板3.31、第二外贴板3.32之间通过螺栓6连接;
49.辅助角钢3.2与外贴板3.3之间通过螺栓6连接;
50.主材补强角钢3.4与外贴板3.3之间通过螺栓6连接;
51.连接夹具7中的螺栓6为双帽螺栓,用于防松。
52.进一步地,角钢加劲板5分别设置在内包角钢3.1上,以增强其截面刚度。
53.进一步地,辅助角钢3.2包括第一辅助角钢3.21、第二辅助角钢3.22和主材补强角钢3.4;
54.外贴板3.3包括第一外贴板3.31、第二外贴板3.32和第三外贴板3.33;第二外贴板3.32分别与第一外贴板3.31、第三外贴板3.33 呈垂直设置;
55.主材补强角钢3.4设置在第二外贴板3.32与第三外贴板3.33之间、且与内包角钢3.1呈背向对角设置;
56.第一辅助角钢3.21设置在第二外贴板3.32与第三外贴板3.33 之间、且与内包角钢3.1呈同向平行设置;
57.第二辅助角钢3.22设置在第一外贴板3.31与第二外贴板3.32 之间、且与内包角
钢3.1呈同向平行设置。
58.进一步地,主材补强角钢3.4包括第一肢补强角钢3.41和第二肢补强角钢3.42;
59.第一辅助角钢3.21的一肢、第三外贴板3.33和第一肢补强角钢 3.41之间通过螺栓6连接;第一辅助角钢3.21的另一肢与新水平横材1和新斜材2连接;
60.第二辅助角钢3.22的一肢、第二外贴板3.32和第二肢补强角钢3.42通过螺栓6连接;第二辅助角钢3.22的另一肢与新水平横材1 和新斜材2连接。
61.进一步地,第一辅助角钢3.21、第二辅助角钢3.22和主材补强角钢3.4的规格尺寸均相同;辅助角钢3.2为热轧等边角钢或不等边角钢,其规格和长度尺寸可根据具体工程需求进行计算确定,采取灵活设计的方式,实现加固承载性能的灵活性和多样性;所述辅助角钢 3.2的规格可与原角钢一致,但辅助角钢3.2的长度通过计算确定。
62.第一辅助角钢3.21、第二辅助角钢3.22和主材补强角钢3.4的肢宽可根据螺栓布置的构造要求确定。
63.其它未说明的部分均属于现有技术。