110kV变电站单管出线构架的制作方法

本发明涉及110kv变电站单管出线构架。

背景技术：

出线构架是常规110kv变电站配电装置场地内的重要构筑物，传输电流的导线在变电站内经过各种电气设备传输后最终通过出线构架与变电站外的输电铁塔进行连接。110kv出线构架高度一般为10.0m，跨度为8.0m，跨数根据具体工程进行调整。构架柱之间采用横梁连接，横梁上挂出线的导线或者进线的导线。出线构架柱顶部设置有地线柱，地线柱高度一般为2.50m。局部出线构架柱顶还布置有构架避雷针，避雷针高度根据电气专业要求确定，一般为25～30.0m。

现有的出线构架采用a型构架柱作为承重结构。构架纵向(平面外方向)采用格构式三角形横梁联系并承担导线荷载。柱头刚接，梁、柱采用螺栓铰接。a型柱各段之间采用法兰连接，钢梁主材之间采用螺栓连接。构架柱与基础连接采用杯口插入后二次灌浆形式。

现有的出线构架存在以下缺陷：

1)a型柱构件多，钢材用量多，由于a型柱要考虑根开的位置，占地面积较大；

2)a型构架连接节点多，施工安装不便，施工时间长，现场吊装连接时需要先将a型柱全部安装好才能整体吊装，需要较重的吊装设备进行；

3)因为以上第2点原因，因此a型构架经常在工厂将相关柱先安装好后再运到变电站现场吊装，占用空间大，运输和堆放不便。

4)构架柱与基础连接采用杯口插入后二次灌浆形式。二次灌浆后需等待灌浆混凝土强度等级达到设计要求，增加了施工工期及构架支模维护时间。

5)插入式杯口基础其地面以上柱脚需做保护帽保护，根据南方电网公司的建设要求，保护帽阳角需做倒角处理，还需采用清水混凝土施工工艺。施工工艺要求高，支模一般需采用钢模，支模费用较高，不同规格的柱截面还需采用不同尺寸的钢模，加工的特殊钢模只能应用在对应的工程中，通用性差，无形中又增加了相应的施工成本。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种110kv变电站单管出线构架，本110kv变电站单管出线构架采用单管结构，结构简单、成本低且单管结构占用空间小，运输和堆放容易，工地现场安装方便、快捷，便于110kv构架的安装、提高施工质量和效率。

本发明通过以下技术方案实现：

一种110kv变电站单管出线构架，包括若干个构架柱、设置于相邻两构架柱上的构架梁及用于构架柱与基础连接的外露架空地脚螺栓，若干个构架柱呈直线排列,构架柱顶端均设置有地线柱，根据防雷要求可在地线柱上设置单管避雷针，构架梁上均设置有栏杆，其中：构架柱与构架梁均采用单管结构，外露架空地脚螺栓采用调节螺母的架空连接，使构架柱柱脚底板不与基础顶面直接接触。

进一步地，所述构架柱单管结构由正多边形、单条直焊缝锥形变截面钢管构成。

进一步地，所述构架梁单管结构由正多边形、单条直焊缝等径钢管构成。

进一步地，所述等径钢管梁上设有梁柱连接板，梁侧挂线板，护栏连接槽钢，加劲板，梁底挂线板，镀锌孔封堵板，梁柱连接板设于等径钢管梁的两端、加劲板一端与梁柱连接板连接，另一端与等径钢管连接，梁柱连接板上设有条形镀锌孔，条形镀锌孔通过封堵板封堵，梁侧挂线板，护栏连接槽钢和梁底挂线板设于等径钢管上，护栏连接槽钢用于连接所述护栏与构架梁，梁侧挂线板和梁底挂线板用于110kv出线。

进一步地，所述构架梁为八边形钢管。

进一步地，所述避雷针采用单管变截面结构。

进一步地，所述构架柱底部设有构架柱柱脚底板，构架柱柱脚底板沿圆周方向间隔设置有若干个加劲肋，加劲肋的一端与构架柱柱脚底板连接，另一端与构架柱连接，相邻两个加劲肋之间的构架柱柱脚底板均设有螺孔，所述外露架空地脚螺栓穿过基础面和构架柱柱脚底板采用调节螺母的架空连接，使构架柱柱脚底板不与基础顶面直接接触。

进一步地，所述外露架空地脚螺栓的底部设有紧固板，所述外露架空地脚螺栓的上部设有可拆卸的定位模板。

进一步地，所述定位模板设有v型口。

本发明有益效果：110kv变电站单管出线构架，包括若干个构架柱、设置于相邻两构架柱上的构架梁及用于构架柱与基础连接的外露架空地脚螺栓，若干个构架柱呈直线排列,构架柱顶端均设置有地线柱，根据防雷要求可在地线柱上设置单管避雷针，构架梁上均设置有栏杆，其中：构架柱与构架梁均采用单管结构，外露架空地脚螺栓采用调节螺母的架空连接，使构架柱柱脚底板不与基础顶面直接接触。本发明采用单管结构，结构简单、成本低且单管结构占用空间小，运输和堆放容易，工地现场安装方便、快捷，便于110kv构架的安装、提高施工质量和效率。

附图说明

图1为本发明110kv变电站单管出线构架结构图；

图2为图1的i部局部放大图；

图3为本发明110kv变电站单管出线构架的构架梁结构图；

图4为图3仰视图；

图5为图3的b-b剖视图；

图6为图3的c-c剖视图；

图7为图3的d-d剖视图；

图8为图7条形镀锌孔设有封堵板的结构图；

图9为本发明110kv变电站单管出线构架的外露锚栓式地脚螺栓基础内部连接结构图；

图10为本发明110kv变电站单管出线构架的外露锚栓式地脚螺栓基础外部连接结构图；

图11为本发明110kv变电站单管出线构架的外露锚栓式地脚螺栓结构图；

图12为本发明110kv变电站单管出线构架的定位模板结构图。

其中：1-构架柱，2-构架梁，21-钢管梁，22-梁柱连接板，23-梁侧挂线板，24-护栏连接槽钢，25-加劲板，26-梁底挂线板，27-镀锌孔封堵板，3-地线柱，4-栏杆,5-避雷针,6-外露锚栓式地脚螺栓与基础连接结构，61-c15混泥土垫层，62-角部钢筋，63-钢筋笼，64-紧固板，65-定位模板，66-地脚螺栓，67-c25混泥土基础，68-构架柱柱脚底板，69-加劲肋，610-接地端子，611-v型口。

具体实施例

如图1至12所示，一种110kv变电站单管出线构架，包括若干个构架柱1、设置于相邻两构架柱1上的构架梁2及用于构架柱1与基础连接的外露架空地脚螺栓66，若干个构架柱1呈直线排列,构架柱1顶端均设置有地线柱3，根据防雷要求可在地线柱3上设置有避雷针5，构架梁2上均设置有栏杆4，其中：构架柱1与构架梁2均采用单管结构，外露架空地脚螺栓66采用调节螺母的架空连接，使构架柱柱脚底板68不与基础顶面直接接触。避雷针采用单管变截面结构。

构架柱单管结构由正多边形、单条直焊缝锥形变截面钢管构成。构架柱底部直径为550mm、顶部直径为450mm。

构架梁单管结构由正多边形、单条直焊缝等径钢管构成。本实施例中构架梁为八边形钢管。构架梁直径为300mm。

等径钢管21上设有梁柱连接板22，梁侧挂线板23，护栏连接槽钢24，加劲板25，梁底挂线板26，镀锌孔封堵板27，梁柱连接板22设于等径钢管21的两端、加劲板25一端与梁柱连接板22连接，另一端与等径钢管21连接，梁柱连接板22上设有条形镀锌孔，条形镀锌孔通过封堵板27封堵，梁侧挂线板23，护栏连接槽钢24和梁底挂线板设于等径钢管21上，护栏连接槽24用于连接护栏4与构架梁2，梁侧挂线板23和梁底挂线板26用于110kv出线。

构架柱1底部设有构架柱柱脚底板68，构架柱柱脚底板68沿圆周方向间隔设置有若干个加劲肋69，加劲肋69的一端与构架柱柱脚底板68连接，另一端与构架柱1连接，相邻的加劲肋69之间的构架柱柱脚底板68均设有螺孔，外露架空地脚螺栓66穿过基础面和构架柱柱脚底板68采用调节螺母的架空连接，使构架柱柱脚底板68不与基础顶面直接接触。

外露架空地脚螺栓的底部设有紧固板64，紧固板64用于加强地脚螺栓锚固力外露架空地脚螺栓68的上部设有可拆卸的定位模板65。定位模板65用于固定地脚螺栓使其不跑位，可以在基础浇筑后取出重复利用。构架柱1下端设有接地端子610。定位模板65设有v型口611。

外露锚栓式地脚螺栓与基础连接结构包括c15混泥土垫层61、角部钢筋62、钢筋笼63、紧固板64、定位模板65、地脚螺栓66、c25混泥土基础67、构架柱柱脚底板68，其中，角部钢筋62要求支撑在基础垫层上，以稳定整个钢筋笼63。紧固板64设置在地脚螺栓66的下部，用于加强地脚螺栓锚固力，定位模板65设置在地脚螺栓66的上部，用于固定地脚螺栓使其不跑位，可以在基础浇筑后取出重复利用。定位模板65上设有v型口611，用于指示方向，确保施工过程中地脚螺栓的位置准确。

如图9所示，外露锚栓式地脚螺栓与基础连接结构通过以下步骤实现：

(1)在地基土层上浇筑c15混泥土垫层61，c15混泥土垫层61凝结后，开始绑扎钢筋和铺设模板；

(2)其中步骤(2)中的钢筋先在c15混泥土垫层61铺设角部钢筋62，在角部钢筋62上绑扎钢筋笼63，在钢筋笼63上固定预埋的地脚螺栓66，并对地脚螺栓顶标高调整、垂直度调整，在地脚螺栓66的底部连接紧固板64；同时铺设模板，形成凸字形工模，地脚螺栓66的上部设置带有v形口的定位模板65，用胶带或防水布包裹地脚螺栓的上部，避免螺纹沾到混泥土或被其他物质污染。

(3)往凸字形工模内浇筑c25混泥土，同时插入振动棒振动，待一定时间后拆卸模板形成c25混泥土基础67，至少七天后可以拆卸定位模板65。

本发明技术方案带来的有益效果：

(1)110kv单管悬臂型构架相对于传统a型构架改进优势：

1)构件少，节省构架钢材用量，降低造价，一个110kv变电站站110kv出线构架(共14回出线)用钢量较常规a型柱构架的用钢量减少30％以上(约30吨钢材以上)；

2)占地面积较少，较常规a型柱构架的占地面积减少了40％以上，节约了变电站用地；

3)梁柱连接板相较于a型柱的连接节点更为简单，传力路径清晰，工厂加工方便；

4)单根钢管占用空间小，运输和堆放容易，工地现场安装方便、快捷，便于110kv构架的安装、提高施工质量和效率。

5)单管横梁采用八边形钢管，上部平坦，便于行走，横梁侧设置栏杆，有利于安装检修工人安全操作。

(2)外露架空地脚螺栓连接构造的构架柱柱脚底板不与基础顶面直接接触，而是采用调节螺母的架空连接。外露架空地脚螺栓连接在安全性、耐久性、实用性方面具有突出的优势。

1)安全性分析：架空地脚螺栓受力明确，柱脚处的拉力、剪力和压力全部由地脚螺栓承担，受力路径清晰明确，计算模型合理，可以准确分析计算地脚螺栓的受力状态，保证设计的安全性。

2)耐久性分析：外露架空地脚螺栓式连接设计排水更简便，在柱脚处开有孔洞可以使柱内的水及水蒸气及时排出，不存在构件内积水情况，从而保持柱内及柱脚干燥，钢材不易锈蚀，耐久性更好。很好地解决了杯口插入式柱脚常年积水所带来的安全隐患问题，且拆除方便，钢材循环利用率高，体现了绿色环保。

3)适用性分析：外露架空地脚螺栓式钢柱脚相对于传统的杯口插入式柱脚，土建施工简单，柱子定位准确，施工质量易于控制，减少由于施工原因造成的安全隐患，且构架安装不受杯口灌浆混凝土养护龄期的影响，可减少构架安装时间(减少幅度可达到70％及以上)，加快变电站的施工速度，缩短施工周期，且更有利于后期的维修和拆换。地脚螺栓、螺母及其紧固件、垫板、定位钢板均可由钢结构厂家负责提供，可确保相关构件的尺寸精度要求。基础施工过程中，土建施工单位仅需负责提供施工用的对尺寸精度要求较低的固定架即可。预埋螺栓模具、制作简单，实用性强。

以上对发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对发明的限制。