一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法制造技术

本发明专利技术公开了一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，所述方法包括确定老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位，然后对老旧线路铁塔主材进行年平工况下承载能力进行复核，最后在老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位增设外贴钢板，并使用辅助构件增强外贴钢板与老旧线路铁塔主材的连接。本发明专利技术既提高了铁塔的极限承载能力，又节约投资造价和减少停电时间，施工作业难度及工作量小，可实施性强。可实施性强。可实施性强。

【技术实现步骤摘要】
一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法


[0001]本专利涉及一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，属于架空输电线路工程领域。

技术介绍

[0002]输电线路铁塔多为一种镀锌角钢及螺栓组合而成的构筑物，在铁塔组立完毕后其极限承载能力便已确定，但是随着设计标准的提高及使用要求的变化，老旧铁塔承载能力难以满足现行规范规程及新的使用条件的要求，同时随着使用年限的增长，角钢构件逐渐产生锈蚀，构件承载能力也有所降低，进而需对铁塔进行改造，对于老旧线路铁塔常规改造主要有以下两种方式：一是利用原基础建立新塔；二是选用新址重新建立新塔。然而这两种改造方式将带来较高的工程造价及较长的停电作业时间，将产生较大的社会影响及经济财产损失，因而对原塔进行加固改造便成为了最为经济合理便捷的解决措施。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度的加固办法，在不进行原塔基更换的基础上，提高铁塔构件承载能力，消除因锈蚀产生的承载能力削弱影响，以解决老旧铁塔承载能力难以满足现行规范规程及新的使用条件的要求，和因角钢锈蚀造成的老旧线路铁塔的角钢构件承载能力降低问题。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，所述方法包括：确定老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位，然后对老旧线路铁塔主材进行年平工况下承载能力进行复核，最后在老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位增设外贴钢板，并使用辅助构件增强外贴钢板与老旧线路铁塔主材的连接。
[0005]优选地，确定老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位的方法包括：首先根据《架空输电线路荷载规范》(DL/T 5551
‑
2018)规定，结合老旧线路铁塔的使用条件和新规划要求计算老旧线路铁塔电气荷载效应，再通过空间桁架模型及结构力学计算方法，结合老旧线路铁塔实际锈蚀状况确定老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位；老旧线路铁塔电气荷载效应的计算工况包括：大风、覆冰、不均匀覆冰、低温、断线、安装和年平。
[0006]优选地，老旧线路铁塔主材年平工况下承载能力复核过程包括，先根据《架空输电线路杆塔结构设计计算规定》(DL/T 5154
‑
2012)中计算原则及计算公式，按照单面节点板连接传力复核连接螺栓承载能力及老旧线路铁塔主材净截面强度，按照单面支撑状态复核老旧线路铁塔主材稳定性，得出老旧线路铁塔年主材平工况下承载能力的复核结果。
[0007]优选地，在老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位增设外贴钢板的具体工作包括：根据不同塔型的铁塔正面和侧面受力不同的特性，按照铁塔受力面小侧先脱开原则，并根据对老旧线路铁塔主材年平工况下承载能力的复核结果，先完成塔身主材净截面积承载能力薄弱部位上受力最小侧面的外贴钢板增设工作，再进行下一侧面的的外贴钢板增设工作；增设外贴钢板的工作为，先对老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位上
受力最小面的节点进行螺栓脱开工作，然后将外贴钢板紧贴在螺栓脱开的节间外部处并将螺栓重新拧紧；老旧线路铁塔主材上的脚钉孔洞作为辅助连接使用。
[0008]优选地，辅助构件包括内部连接构件和外部连接构件，辅助构件连接外贴钢板与老旧线路铁塔主材的过程包括：完成所有增设外贴钢板的工作后，将内部连接构件增设于老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位的节间内部处，避开老旧线路铁塔原有节间构件，并与外部连接构件通过螺栓进行连接；内部连接构件最大间距≤40倍老旧线路铁塔主材最小回转半径。
[0009]优选地，老旧线路铁塔完成加固工作后净截面强度计算公式如下：
[0010][0011]式中：
[0012]N是进行加固工作后老旧线路铁塔主材计算轴力设计值；
[0013]A
n
是进行加固工作后老旧线路铁塔主材的净截面积，包括原老旧线路铁塔主材和外贴钢板面积，并已扣除螺栓圆孔影响；
[0014]f是钢材强度设计值；
[0015]μ是加固净截面影响系数，当铁塔主材为轴心受拉时取值为1.15，轴心受压时为1.35，当铁塔主材受节点连接因素制约无法进行双面加固，单面外背角钢取1.15倍μ值。
[0016]优选地，外贴钢板，为有螺栓圆孔的钢板材料；外贴钢板的厚度≥4mm，且老旧线路铁塔主材肢厚≥外贴钢板的厚度≥1/2老旧线路铁塔主材肢厚；外贴钢板上螺栓圆孔的数量、位置及孔径大小根据老旧线路铁塔主材原有螺栓圆孔数量、位置及尺寸实际放样确定，外贴钢板与塔身主材贴合后二者之间的螺栓圆孔位置重合；
[0017]内部连接构件，由两块竖向钢板通过角焊缝连接方式同向焊接在水平钢板的两侧腰上构成，钢板厚度≥老旧线路铁塔主材肢厚，焊脚尺寸根据竖向钢板和水平钢板厚度确定，当钢板厚＜12mm时，最小焊脚尺寸≥5mm，当钢板厚≥12mm时，最小焊脚尺寸≥6mm；竖向钢板为角钢材料，中心处开设一个长圆孔，孔径d、水平段长度l，开孔尺寸为dxl；水平钢板为等腰梯形钢板材料；钢板制孔工艺均采用钻孔；
[0018]外部连接构件，由制弯的角钢构件组成，外部连接构件厚度≥老旧线路铁塔主材肢厚；角钢上两端留设两个长圆孔，长圆孔在角钢上的位置根据角钢制弯后与内部连接构件连接时，角钢的两个长圆孔与内部连接构件的两个竖向钢板上的长圆孔重合的条件确定；
[0019]螺栓，采用双螺母垫片形式，6.8级M16螺栓的螺栓拧紧力矩为145
‑
193N
·
m，6.8级M20螺栓的螺栓拧紧力矩为282
‑
376N
·
m。
[0020]优选地，外贴钢板(2)、辅助构件及螺栓(7)生产制造时均采用热镀锌工艺。
[0021]本专利技术的有益效果：本专利技术能够做到针对局部节间提高铁塔构件承载能力，消除因锈蚀产生的承载能力削弱影响，满足新的使用要求；其经济效益在于能够不进行原塔全部拆除更换或者新立铁塔的基础上，对铁塔角钢构件净截面承载能力不足位置进行局部加固补强，即能够节约投资造价、减少停电时间，又能有效提高铁塔极限承载能力；同时本专利技术办法利用原有节点螺栓孔进行连接操作，通过夹具进行固定，能够有效降低高空焊接和螺栓钻孔的施工作业难度及工作量，具备安装简便，可实施性强的特点。
附图说明
[0022]图1为本专利技术铁塔塔身及改造办法实施示意图；
[0023]图2为本专利技术铁塔节点处外贴钢板与塔身主材连接示意图；
[0024]图3为本专利技术铁塔节点处增设构件与塔身主材连接示意图；
[0025]图4为本专利技术内部连接件三视图；
[0026]图5为本专利技术外部连接件示意图；
[0027]附图标记说明：
[0028]1、老旧线路铁塔主材，2、外贴钢板，3、节点板，4、斜材，5、辅助材，6、脚钉，7、螺栓，8、内部连接构件，9、外部连接构件，10、竖向钢板，11、水平钢板，12、长圆孔。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，其特征在于，所述方法包括：确定老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位，然后对老旧线路铁塔主材(1)进行年平工况下承载能力进行复核，最后在老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位增设外贴钢板(2)，并使用辅助构件增强外贴钢板(2)与老旧线路铁塔主材(1)的连接。2.根据权利要求1所述的一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，其特征在于，确定老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位的方法包括：首先根据《架空输电线路荷载规范》(DL/T 5551
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2018)规定，结合老旧线路铁塔的使用条件和新规划要求计算老旧线路铁塔电气荷载效应，再通过空间桁架模型及结构力学计算方法，结合老旧线路铁塔实际锈蚀状况确定老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位；老旧线路铁塔电气荷载效应的计算工况包括：大风、覆冰、不均匀覆冰、低温、断线、安装和年平。3.根据权利要求1所述的一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，其特征在于：老旧线路铁塔主材(1)年平工况下承载能力复核过程包括，先根据《架空输电线路杆塔结构设计计算规定》(DL/T 5154
‑
2012)中计算原则及计算公式，按照单面节点板(3)连接传力复核连接螺栓(7)承载能力及老旧线路铁塔主材(1)净截面强度，按照单面支撑状态复核老旧线路铁塔主材(1)稳定性，得出老旧线路铁塔年主材(1)平工况下承载能力的复核结果。4.根据权利要求1所述的一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，其特征在于，在老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位增设外贴钢板(2)的具体工作包括：根据不同塔型的铁塔正面和侧面受力不同的特性，按照铁塔受力面小侧先脱开原则，并根据对老旧线路铁塔主材(1)年平工况下承载能力的复核结果，先完成塔身主材(1)净截面积承载能力薄弱部位上受力最小侧面的外贴钢板(2)增设工作，再进行下一侧面的的外贴钢板(2)增设工作；增设外贴钢板(2)的工作为，先对老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位上受力最小面的节点进行螺栓(7)脱开工作，然后将外贴钢板(2)紧贴在螺栓(7)脱开的节点外部处并将螺栓(7)重新拧紧；老旧线路铁塔主材(1)上的脚钉(6)孔洞作为辅助连接使用。5.根据权利要求1所述的一种外贴板式老旧线路铁塔提高净截面强度加固办法，其特征在于，辅助构件包括内部连接构件(8)和外部连接构件(9)，辅助构件连接外贴钢板(2)与老旧线路铁塔主材(1)的过程包括：完成所有增设外贴钢板(2)的工作后，将内部连接构件(8)增设于老旧线路铁塔主材净截面积承载能力薄弱部位的节间内部处，避开老旧线路铁塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：何荣卜，毛先胤，马晓红，曾华荣，班国邦，戴万武，李玉芬，胡定林，袁勇，付同福，张露松，杨柳青，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：