[发明专利]在建输电结构的可调节多级抗风加固装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种在建输电结构的可调节多级抗风加固装置及其施工方法，装置包括局部主材加固装置、球铰支座、钢管卡扣、可伸缩一级钢管辅材和二级钢管辅材。局部主材加固装置包括角钢内侧的三角形加强块及外侧的加强板，二者通过螺栓连接，固定于主材两侧；可伸缩钢管焊接于球铰支座的球铰上，一级钢管辅材的支座底部焊接于三角形加强块上，连接角钢主材；二级钢管辅材的支座底部焊接有钢管卡扣，连接一级钢管辅材；三级钢管辅材连接悬浮抱杆与已建成输电铁塔，提高悬浮抱杆的抗风稳定性。该装置用于在建输电铁塔‑悬浮抱杆耦合结构的快速应急加固，从多个层级加强了在建输电结构的抗风性能，具有施工方便、加固效率高、不破坏原有结构等优点。

技术领域

本发明涉及电力架设施工领域，具体涉及一种在建输电结构的可调节多级抗风加固装置及其施工方法。

背景技术

在长距离电力输送工程输电线路的建设过程中，特高压输电塔的建设往往面临铁塔结构高、建设周期短、地形复杂等一系列问题。为保障特殊地形下施工过程的安全可靠性、经济性和施工速度，组立铁塔时常采用内悬浮外拉线抱杆作为起重装备。

内悬浮外拉线抱杆通过底部的四根承托绳悬浮于在建输电铁塔中部，上端通过四根外拉线锚固于地面。抱杆的两端约束近似于铰接，属于高耸结构，具有较大的长细比和较小的刚度。在输电塔施工期间，输电铁塔-悬浮抱杆组合系统为非完善的承力组合结构体系，结构稳定性差，抗风能力尚不能达到设计要求。

在对不同施工阶段的在建输电铁塔-悬浮抱杆组合结构有限元模型进行静动力特性分析后发现，输电铁塔-悬浮抱杆组合体系易出现抱杆摇摆弯曲、输电塔主材弯曲以及局部斜材振动等多种模态振型，在遭遇大风袭击时，易发生抱杆倾倒、输电塔主材失稳及斜撑屈服失效等典型的破坏情况。此外，在输电塔施工现场存在大量施工人员，加之场地布置情况复杂，大风作用下在建输电结构的失效将引起严重人身事故与设备损失，而现有的加固方式大多具有施工难度大、加固形式单一、工作效率低等缺点，无法根据组合的多种复杂破坏模式进行有效加固。因此，亟需一种针对在建输电结构的可调节多级抗风加固装置，在组塔过程中加强主材的承载能力与斜材的稳定性，同时为悬浮抱杆提供附加约束，提高整体结构的刚度及稳定性，在强风来袭时，根据有限元的分析结果可以对每一种可能出现的破坏形式进行针对性多级加固，保证输电铁塔-悬浮抱杆组合结构具有良好的抗风性能，保障现场施工人员的生命和财产安全。

公开号CN 110821265 A公开了一种输电铁塔的套筒式加固装置及输电铁塔，通过4个连接头分别抵靠在输电铁塔的4根主材的内壁上，相邻两个连接头通过正反扣螺栓套筒连接，以形成封闭结构，即在原有输电铁塔上增加了一个横隔面，从而加固输电铁塔，提高其抗风能力。另外，通过扭转所述斜向螺栓杆，使得所述斜向螺栓杆同时向内收紧或向外伸出，从而快速地使得整个结构处于向外扩张的状态，过盈顶在输电铁塔的4个主材的内壁上，以使所述封闭结构上形成另一封闭结构，从而构成了组合牢固紧密的新横隔面，提高了加固效果。但是，上述加固结构存在以下技术问题：

1、上述加固结构只能在水平面内的进行横隔面加固，无法在斜向与竖向平面上对在建输电结构进行临时加固；

2、上述加固结构的斜向螺栓杆通过第二连接部连接，其连接角度无法调整，无法根据在建输电结构的施工阶段进行不同加固方案的调整，加固装置的通用性及可回收性较差；

3、上述加固结构的连接头通过抵靠在角钢主材的内部进行固定连接，无法有效连接悬浮抱杆与输电铁塔，同时也无法应用于钢管塔的加固。

综上，上述加固结构不适用于输电铁塔-悬浮抱杆组合体系的临时抗风加固，且在通用性、施工便捷性等方面均存在一定不足。

发明内容