专利名称：一种钢管和角钢混合输电铁塔的制作方法
技术领域：
本实用新型属于输电线路设备领域，具体涉及一种钢管和角钢混合输电铁塔。
背景技术：
目前，输电线路铁塔有角钢塔和圆形截面钢管塔两种。关于角钢塔，虽然有成熟的设计、加工和施工经验，但其存在结构体型系数大，构件和螺栓数目多，组装工作量大，钢材耗量较多等缺点。尤其是采用组合角钢的输电铁塔不但设计、加工、施工复杂，而且由于组合截面角钢风载体型系数较大，从而导致钢材耗量将进一步增加，组装难度更大。随着我国特高压电网的建设及输电线路同塔多回技术的普及，铁塔向大荷载和大型化发展的趋势愈发明显，使得钢管塔应用的优越性越来越引起人们的关注。圆形截面钢管塔的空气动力学性能好，风压体型系数仅为角钢的0.5左右；截面中心对称，受力各向同性，且截面抗弯刚度大。与角钢塔相比，钢管塔构件风阻效应小、截面刚度大、铁塔构件少、传力清晰、结构可靠，有利于增强极端条件下结构抵抗自然灾害的能力，并可节约钢材和基础混凝土，具有较好的社会效益和经济效益。皖电东送(淮南-上海)输变电工程(简称:特高压东线工程)是我国第一条IOOOkV同塔双回线路，全线采用钢管塔结构型式。根据前期的调研工作，基本确定国内钢管塔的成熟产能仅有16万吨/年，与工程全线25-30万吨的量存在较大的缺口矛盾。钢管塔的产能不足已经成为其大范围推广的严重掣肘。因此，结合角钢塔与钢管塔的优点，研发一种钢管和角钢混合输电铁塔，在保持输电铁塔良好性能的前提下，有利于缓解钢管塔生产的压力。
发明内容本实用新型目的在于提供一种钢管和角钢混合输电铁塔，混合输电铁塔角钢比例大幅增加，能够有效缓解目前我国输电线路工程中钢管产能严重不足的问题。为实现上述发明目的，本实用新型采取的技术方案为:一种钢管和角钢混合输电铁塔，所述铁塔沿其中心轴线方向由上向下依次包括塔头、塔身和塔腿，其改进之处在于所述塔头采用角钢构件，所述塔身和塔腿采用钢管构件，所述塔头和塔身通过过渡节点连接。本实用新型的第一优选技术方案为:所述塔头包括贯穿所述塔头的塔身中柱、设置于所述塔身中柱上的上横担、中横担、下横担和安装于所述上横担端部的地线支架。本实用新型的第二优选技术方案为:所述上横担、中横担和下横担沿塔身中柱的中心线方向由上向下依次设置。本实用新型的第三优选技术方案为:所述过渡节点设置在下横担下平面主材与塔身中柱主材交点以上的节间内，采用塔脚板型式，由底板、靴板及加劲板组成。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括:I)输电铁塔性能优良[0014]钢管塔杆件承受风压小、截面抗弯刚度大、结构简洁、传力清晰，能够充分发挥材料的承载性能，一方面降低了铁塔重量，减小了基础作用力，另一方面有利于增强极端条件下抵抗自然灾害的能力；与角钢塔相比，采用钢管作为主要受力构件，即塔身和塔腿采用钢管，可减轻单基塔重15% -20% ;可有效降低杆塔的基础作用力，节省基础混凝土量20%左右，还可减小占地面积，压缩线路走廊宽度；与钢管塔相比，角钢塔节点构造简单、杆件连接方便，不存在过多的焊接工作，施工周期短、材料运输省力。2)能够有效缓解钢管产能不足的问题在维持铁塔造价相差不大的前提下，新型混合塔将常规钢管塔塔头部位改造成角钢结构，塔身及塔腿仍为钢管结构，既保持原有钢管塔主体的承载性能不变，又适当增加角钢材料的比例、减少钢管的用量，能够有效缓解目前我国输电线路工程中钢管产能严重不足的问题。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是输电线路钢管和角钢混合输电铁塔主视图；图2是输电线路钢管和角钢混合输电铁塔侧视图；图3为常规钢管塔的主视图；图4为常规钢管塔的侧视图；图5为混合输电铁塔钢管变角钢过渡节点主视图；图6为混合输电铁塔钢管变角钢过渡节点侧视图；图7为图5的A-A截面示意图；图8为图5的B-B截面示意图；附图标记:1-地线支架，2-上横担，3-中横担，4-下横担，5-塔身中柱，6_塔身，7_塔腿，8_过渡节点，9_底板，10-靴板，11-加劲板。
具体实施方式
下面结合实例对本实用新型进行详细的说明。本实用新型的目的在于提供一种输电线路使用的新型钢管——角钢混合塔，在保持钢管塔结构优越性的情况下，适当提高铁塔中角钢材料的比例，以缓解工程中钢管塔产能不足的问题。混合输电铁塔，铁塔沿其中心轴线方向由上向下依次包括塔头、塔身和塔腿，塔头采用角钢构件，塔身6和塔腿7采用钢管构件，所述塔头和塔身6通过过渡节点8连接。如附
图1所示和附图2所示，该塔头为双回路直线型，塔头包括贯穿塔头的塔身中柱8、设置于塔身中柱5上的上横担2、中横担3、下横担4和安装于上横担2端部的地线支架I。上横担
2、中横担3和下横担4沿塔身中柱5的中心线方向由上向下依次设置。如图5-8为塔头与塔身6过渡节点8结构示意图。过渡节点8设置在下横担4下平面主材与塔身中柱5主材交点以上的节间内，采用塔脚板型式，由底板9、靴板10及加劲板11组成。塔身上部角钢主材通过螺栓与靴板10连接，下部钢管主材直接焊接在塔脚板底板9上，连接方式简单、传力路径清晰。导线采用垂直排列的方式，能够节省线路走廊。绝缘子串既可采用“ I ”型布置，也可采用“V”型布置，灵活方便。铁塔塔头部位(包括地线支架1、上横担2、中横担3、下横担4及塔身中柱5)均采用角钢构件，节点构造简单、连接方便；下横担4以下塔身6及塔腿7部位则均采用钢管构件，结构简洁、传力清晰，能够充分发挥材料的承载性能，有效降低铁塔重量。如图3和图4所示为常规钢管塔结构示意图，输电铁塔全塔均采用钢管结构。与常规钢管塔相比，新型混合输电铁塔在保持钢管塔结构优越性的情况下，角钢比例大幅增加，能够有效缓解目前我国输电线路工程中钢管产能严重不足的问题。此处已经根据特定的示例性实施例对本实用新型进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本实用新型的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本实用新型的范围的限制，本实用新型的范围由所附的权利要求定义。
权利要求1.一种钢管和角钢混合输电铁塔，所述铁塔沿其中心轴线方向由上向下依次包括塔头、塔身(6)和塔腿(7)，其特征在于所述塔头采用角钢构件，所述塔身(6)和塔腿(7)采用钢管构件，所述塔头和塔身(6)通过过渡节点(8)连接。
2.如权利要求1所述的一种钢管和角钢混合输电铁塔，其特征在于所述塔头包括贯穿所述塔头的塔身中柱(5)、设置于所述塔身中柱(5)上的上横担(2)、中横担(3)、下横担(4)和安装于所述上横担(2)端部的地线支架(I)。
3.如权利要求2所述的一种钢管和角钢混合输电铁塔，其特征在于所述上横担(2)、中横担(3)和下横担(4)沿塔身中柱(5)的中心线方向由上向下依次设置。
4.如权利要求1所述的一种钢管和角钢混合输电铁塔，其特征在于所述过渡节点(8)设置在下横担(4)下平面主材与塔身中柱(5)主材交点以上的节间内，采用塔脚板型式，由底板(9)、靴板(10)及加劲板(11)组成。
专利摘要本实用新型提供一种钢管和角钢混合输电铁塔，铁塔沿其中心轴线方向由上向下依次包括塔头、塔身和塔腿，塔头采用角钢构件，塔身和塔腿采用钢管构件，塔头和塔身通过过渡节点连接。混合输电铁塔角钢比例大幅增加，能够有效缓解目前我国输电线路工程中钢管产能严重不足的问题。
文档编号E04H12/10GK203008471SQ20122056532
公开日2013年6月19日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者张子富, 杨靖波, 李茂华, 高渊 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司