[发明专利]原基础加装的高压线塔可提升且抗采动变形装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种原基础加装的高压线塔可提升和抗地表变形的装置，适用于地表下沉较小的情况，使高压线塔可以克服地表沉降和变形对高压线塔和供电系统安全的影响，从而实现高压线塔下矿藏合理开采。

背景技术

我国是一个采矿大国，煤矿分布十分广泛。在煤矿采空区，地表沉陷常常不可避免。同时，无论是通过采煤区的新建高压线路还是已建的高压线路，都普遍存在高压线塔压煤问题。

现有的高压线塔一般包括塔头、塔身和塔腿，而塔腿主要起支撑作用，高压线塔的整体高度从几十米到上百米高。当塔腿下部的地表变形时，会对高压线塔产生显著影响，例如地表下沉会使高压线塔下沉，地表倾斜会引起高压线塔倾斜或倒掉，线塔下沉和倾斜又会使电缆受到拉力，出现拉断或者将邻线塔也拉倒；地表出现受拉或受挤压变形，会改变塔腿之间基础的距离，使塔腿受到应力，这种应力会对塔腿造成破坏，严重的会出现塔腿弯曲变形或断裂，进一步会使高压线塔失稳、倒塌。而地下开采形成采空区，上覆岩层变形破坏导致地表沉陷变形是不可避免的，所以这种变形势必对地表的高压线塔和供电线路的安全造成影响。

限于电力行业的特殊性，高压线塔安全要求高，遇有电力线路通过煤矿采煤区与煤矿开采造成沉陷相矛盾的问题时，传统的解决途径有两种：

其一，电力部门采取的措施：架设高压线时绕道避开煤矿区，这样线路走向受到制约，由于绕道使建设投资将大幅度增加，每公里线路增加的费用可达几百万元。

其二，煤矿采取的措施：煤矿遇到已有高压线经过矿区时，大多在高压线塔位置留设保安煤柱，一个高压线塔就可滞压煤炭资源几十万吨，深部压煤可达百万吨，造成国家资源的巨大损失。

因此，以上两种途径的代价均很大。

近年来，在一些新建线路中提出了一些新的办法如下：

1)设置大板基座：在新建高压线塔时，做深开挖，浇注整体大板基座，以减小水平变形对塔腿的损害。这种方式主要能够减少地表水平拉或压变形的影响，但它不能克服地表倾斜变形和整体沉陷的影响。

2)加长地脚螺栓，以此增加各塔腿的高差调整余度，但调节量有限。

3)注浆充填老采空区，减少地表的残余沉降。但注浆充填量大，成本高，不适合已建成高压线塔下采煤。

以上措施只适用于克服老采空区上方地表的残余小变形，不能克服开采过程中的沉陷大变形，只适合新建高压线塔，不适应已建高压线塔的调整。

如何提高高压线塔的抗变形能力，使高压线塔可以克服大幅度沉降和大变形，从而实现高压线塔下合理开采，仍是当前电力生产和煤矿生产中迫切需要解决的难题，也是解决输电安全与资源回采矛盾的根本出路。

发明内容

针对现有技术中存在的在采矿过程中，高压线塔不能克服大幅度沉降和大变形的情况，影响了高压线塔下合理开采和供电安全，本发明的目的在于提供一种原基础加装的高压线塔可提升且抗采动变形装置，用于克服地下开采过程中引起的地表动态沉陷和地表的移动对高压线塔的影响。

本发明的技术方案是这样实现的：一种原基础加装的高压线塔可提升且抗采动变形装置，包括在原高压线塔基础上套装的增大基础面积的金属基础套帽，安装在基础套帽上的可变向平移支座，安装在所述可变向平移支座上的竖向升降支架，竖向升降支架上端顶在高压线塔的四个塔腿处，所述竖向升降支架由液压升降支架以及微调升降装置构成。利用竖向升降支架的顶升来克服地表下沉在竖直方向上对高压线塔的影响，来维持塔身整个高度基本不变和水平，利用可变向平移支座的变向和平移来克服水平变形对高压线塔的影响。

所述的微调升降装置用于调整和维持塔的水平，可以为蜗轮蜗杆升降机或梯形螺纹螺杆伸缩套，采用机械微调更容易控制塔身水平。

所述的可变向平移支座可以包括水平滑杆和滑套，竖向升降支架的下端通过旋转轴连接滑套，所述滑套套装在水平滑杆上，所述水平滑杆一端通过竖直旋转轴装在所述基础套帽上。利用滑套在滑杆上的滑动位移和滑杆的旋转来克服在水平各方向上地表变形对塔腿的影响，保持在基础之间有相对位移时塔腿之间无位移。

优选地，所述的水平滑杆另一端还安装有滚轮或可调支脚，使滑杆两端得到支撑，避免只有一端支撑时在根部产生转矩造成弯曲或断裂。

还可以包括垫在竖向升降支架与高压线塔之间的垫高层，利用垫高层来弥补地表下沉量大于竖向升降支架最大升高量的高度差。

还可以包括四个对称分布在塔腿四周的斜向伸缩支架，且斜向伸缩支架上端与塔腿铰接，下端支撑在枕木上。从外围将高压线塔底部支撑住，以保证塔身下部的稳定，有利于保证顶升操作过程中的安全性。