輸電鐵塔為高聳構(gòu)筑物,對傾斜變形非常敏感,對地基不均勻沉降要求也高。輸電鐵塔基礎(chǔ)常用的結(jié)構(gòu)形式有立基礎(chǔ)、擴大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),輸電鐵塔的結(jié)構(gòu)形式主要采用鋼結(jié)構(gòu)。常規(guī)輸電鐵塔及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)煤礦采空區(qū)的地表移動變形,有可能造成輸電鐵塔偏斜甚至傾覆。
目前,國內(nèi)對處于煤礦采空區(qū)輸電線路鐵塔可靠性的研究較少。山西省電力勘測設(shè)計院在長期的設(shè)計、工代過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,在通過煤礦采空區(qū)及計采區(qū)時,根據(jù)輸電線路的設(shè)計和運行經(jīng)驗,采取了一定的技術(shù)措施。中國電力科學(xué)研究院采用有限元軟件關(guān)于煤礦采空區(qū)基礎(chǔ)沉降與傾斜變形對特高壓桿塔承載能力的影響進行了數(shù)值分析。
電塔,呈梯形或三角形等塔狀建筑物,高度通常為25-40米,為鋼架結(jié)構(gòu)。電塔多建設(shè)在野外的發(fā)電廠、配電站附近,它是電力部門的重要設(shè)施,能架空電線并起保護和支撐的作用。電力鐵塔的設(shè)計、制造、安裝、維護及質(zhì)量檢測是現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行與發(fā)展的重要保障。
支持高壓或壓架空送電線路的導(dǎo)線和避雷線的構(gòu)筑物。按其形狀一般分為:酒杯型、貓頭型、上字型、干字型和桶型五種,按用途分有:耐張塔、直線塔、轉(zhuǎn)角塔、換位塔(更換導(dǎo)線相位位置塔)、終端塔和跨越塔等。
輸電線路塔主要承受風(fēng)荷載、冰荷載、線拉力、 恒荷載、 安裝或檢修時的人員及工具重以及斷線、地震作用等荷載。設(shè)計時應(yīng)考慮這些荷載在不同氣象條件下的合理組合,恒荷載包括塔、線、金具、絕緣子的重量及線的角度合力、順線不平衡張力等。斷線荷載在考慮斷線根數(shù)(一般不考慮同時斷導(dǎo)線及避雷線)、斷線張力的大小及斷線時的氣象條件等方面,各國均有不同的規(guī)定。
輸電線路塔施工方法 輸電線路塔的數(shù)量多,分布面廣,自然條件及地形條件復(fù)雜多變,不利于使用大型機具運輸和安裝。中國多用把桿吊裝方法。20世紀(jì)70年始對100米以上的高塔,采用了更為的倒裝法,利用鋼塔的底層作承力架,先上后下,逐段安裝位,整體提升,并用纖繩臨時固定。
送電線路的鐵塔可以分為以下幾種形式: 1、酒杯形塔 塔形呈酒杯狀,該塔上架設(shè)兩根避雷線,三相導(dǎo)線排列在一個水平面上,通常用于110千伏及以上電壓等級送電線路中,特別適用于重冰區(qū)或多雷區(qū)。 2、貓頭形狀 塔形呈貓頭狀,該塔上架設(shè)兩根避雷線,導(dǎo)線呈等腰三角形布置,它也是110千伏及以上電壓等級送電線路常用塔形,能節(jié)省線路走廊,其經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)較酒杯形塔稍差。 3、干字形塔 鐵塔形狀如“干”字,塔上架設(shè)兩根避雷線,導(dǎo)線基本呈等腰三角形布置,此種塔形受力情況清晰直接,有較好的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo),通常是220千伏及以上電壓等級送電線路常用的塔形,主要用做耐張塔及轉(zhuǎn)角塔。 4、拉線“V”形塔 塔形呈“V”字形狀,常用于220千伏及以上電壓等級的送電線路。塔上架設(shè)兩根避雷線,導(dǎo)線呈水平布置,該種塔形具有施工方便、耗鋼量低于其它門形拉線塔等優(yōu)點,但它占地面積較大,在河網(wǎng)及大面積耕地地區(qū)使用受到一定限制。 5、“上”字形塔 鐵塔外形如“上”字,鐵塔架設(shè)單根或雙根避雷線,導(dǎo)線呈不對稱三角形布置。適用于少雷及輕冰地區(qū),且導(dǎo)線截面偏小的送電線路,該桿塔具有較好的經(jīng)濟指標(biāo)。 6、雙回路鼓形塔 由于該塔形的中相導(dǎo)線橫擔(dān)稍長于上、下橫擔(dān),所以導(dǎo)線呈鼓形布置,該塔形適用于覆冰較重地區(qū)。稍長的中橫擔(dān)使所有的導(dǎo)線均能達到適當(dāng)錯開的目的,可避免導(dǎo)線脫冰跳躍時發(fā)生碰線閃絡(luò)事故,它是雙回路鐵塔常用的塔形。
桿塔按所用材料的不同,可分為: 1. 木桿:(較少使用)優(yōu)點:質(zhì)量輕、安裝方便、價格便宜、絕 緣性能好; 2. 鐵塔:優(yōu)點:強度高,壽命長,一般不需要拉線; 3.鋼筋混凝土桿:應(yīng)用廣泛;分等徑桿和錐形(拔梢)桿。
輸電線路塔基礎(chǔ)的種類很多,并隨塔的類型、地形、地質(zhì)、施工及運輸?shù)臈l件而異,常見的有: ①整體式剛性基礎(chǔ); ②整體式柔性基礎(chǔ); ③立式剛性基礎(chǔ); ④立式柔性基礎(chǔ); ⑤立式金屬基礎(chǔ); ⑥拉線地錨; ⑦卡盤及底盤; ⑧樁基礎(chǔ)。 上述①、②類基礎(chǔ)主要用于窄塔身用地小的情況,③、④、⑧類基礎(chǔ)用于軟土地基,⑤類則適用于山區(qū)或搬運及取水較困難的地區(qū),⑥類只用于拉線塔,⑦類只用于鋼筋混凝土塔。除應(yīng)考慮地基和基礎(chǔ)的強度外,尚需核算基礎(chǔ)的上拔與傾覆穩(wěn)定性。根據(jù)長期使用經(jīng)驗,對一般塔基礎(chǔ)可以不必驗算地基的變形。
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