拉線塔塔腳結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種拉線塔塔腳結構，特別是一種平面和弧面形成點鉸接的塔腳結構，從而達到傳力明確、簡潔、便于加工、安裝和基礎施工的目的。
【背景技術】
[0002]目前的輸電線路鐵塔按結構體系通常分為自立塔和拉線塔，拉線塔由塔頭、主柱和拉線組成，如圖1所示的現有拉線塔的示意圖所示，塔頭和主柱一般由角鋼組成的空間桁架構成，有較好的整體穩定性，能承受較大的軸向壓力。拉線一般用高強度鋼鉸線做成，能承受很大的拉力，因而使拉線塔能充分利用材料的強度特性而減少材料耗用量。
[0003]拉線塔的主柱通過塔腳連接在底面的基礎上，其塔腳一般采用鉸接方式與基礎連接。拉線塔由于其結構的設計,主柱主要承受主柱方向的軸向壓力，不承受拉力和垂直于主柱軸力方向的力，或承受拉力和垂直于主柱軸力方向的力很小，如圖2的受力圖所示，主柱主要受力方向為-Z向力，不承受或承受Z向及X、Y向力較小。
[0004]為滿足結構受力，實現塔腳與基礎的鉸接，目前拉線塔塔腳及主柱與基礎連接的方式如圖3所示:設置兩個半球，其中一個半球11設置在主柱I的塔腳部位，其與拉線塔主柱I最下部焊接連接一個整體，另一半球21通過預先埋置基礎鋼筋與基礎22連接為一個整體，該半球21半徑與塔腳半球11的半徑相等，且該半球內部需灌注混凝土以保證滿足抗壓承載力。在鐵塔運行過程中，通過兩半球的面接觸實現鉸接。受半球半徑大小限制，運行時由于瞬時風荷載作用，發生過兩半球脫開的事故情況。
[0005]由此，目前拉線塔塔腳的基礎型式(半球鉸接)的缺點是:第一，不便于加工，主柱與球體連接加工及焊接較為困難；第二，基礎施工工序復雜，與普通基礎相比，基礎頂面需澆注半球形混凝土，上扣半球形鋼構件，該半球與預先埋于基礎中的鋼筋焊接；第三，鐵塔運行中，存在因瞬時風的上拔作用而使兩個半圓球體脫開而造成倒塔的隱患。
[0006]而如何使現有的塔腳穩固保證安全、同時在加工時簡便，是目前亟待解決的一個問題。
【發明內容】
[0007]本發明的所解決的技術問題即在提供一種平面和弧面鉸接的塔腳結構，從而達到傳力明確、簡潔、便于加工、安裝和基礎施工的效果。
[0008]本發明所采用的技術手段如下所述。
[0009]一種拉線塔塔腳結構，包含拉線塔主柱和主柱基礎，主柱塔腳連接第一連接部，該第一連接部設第一穿孔，基礎上連接第二連接部，該第二連接部設第二穿孔，上述第一穿孔直徑可略大于第二穿孔直徑，還包含有基礎圓鋼，該基礎圓鋼下端安置于基礎內部，上端穿過第一穿孔和第二穿孔，其直徑小于第一穿孔和第二穿孔的直徑。所述第一連接部與第二連接部通過平面與弧面相接觸的方式形成鉸接節點，
根據第一、第二連接部的不同可有如下方案。
[0010]方案一:第一連接部為平板，第二連接部具有弧面支撐板，弧面支撐板上表面為弧形。
[0011]方案二:第一連接部具有弧面支撐板，弧面支撐板下表面為弧形，第二連接部為平板。
[0012]方案三:在方案一的結構基礎上，第二連接部的弧面支撐板下方一體成型有固定板，固定板可與基礎固定連接。
[0013]方案四:在方案二的結構基礎上，第一連接部的弧面支撐板上方一體成型有固定板。
[0014]上述4個方案中，無論第一、第二連接部如何設置，第二連接部可在基礎澆注時固定在基礎上表面，也可選擇可安裝拆卸的方式。同樣的道理，基礎圓鋼可在基礎燒注時預埋固定在基礎內部，也可將基礎圓鋼設成可插拔的活動圓鋼，另外為了實現鉸接，該基礎圓鋼的直徑略小于第一穿孔、第二穿孔的直徑。
[0015]上述4種方案中，弧面支撐板的弧面弧半徑R不小于弧面連接部橫截面直徑D的一半，最佳弧半徑R的取值范圍為D~3D之間。
[0016]所述基礎圓鋼頂部可設置螺紋，并與螺母及防松裝置相配合安裝。
[0017]第二穿孔的上邊緣和下邊緣均可為倒角設置，以便于基礎圓鋼的安插和使用。
[0018]本發明的有益效果如下所述。
[0019]1、本發明采用平面和弧面進行點鉸接的方式，降低部件的復雜性及加工、施工難度，提高了加工、施工效率。
[0020]2、本發明中在基礎上設置上表面為弧面的弧面支撐板，其結構簡單，生產簡便，由于設置了基礎圓鋼，不容易發生塔主柱與基礎脫離的情況，在澆筑基礎同時將弧面支撐板或弧面支撐板下方的固定板連接在基礎上表面，這樣的設計無論從板材加工及焊接上，都降低了加工難度，設置固定板的目的是提高弧面支撐板剛度且便于加工。
[0021]3、與以往拉線塔塔腳節點做法相比，本發明中在塔腳底部設置下表面為弧面的弧面支撐板，弧度小，不容易發生脫離的情況，或是設置平板，而不是現有的半球構造，通過焊接的方式將弧面支撐板或者固定板連接在塔腳的底部，這樣的結構相比現有的半球球面與底板連接來說，從主柱下部節點的板材加工及焊接上，也都降低了加工難度，基礎施工可按常規基礎進行，無需考慮預埋半球與固定，基礎施工便捷。
[0022]4、本發明中在基礎中心預埋一根基礎圓鋼，基礎圓鋼穿過平板和弧面支撐板進行固定，基礎圓鋼頂部加設防松裝置，進一步保證了塔腳在Z方向上的固定及X、Y方向的穩固，避免因瞬時風荷載作用下發生的主柱塔腳與基礎脫離的事故情況發生，保證拉線塔的穩固及周邊的安全，同時避免因塔腳鉸接點處脫離而產生的維修施工成本。
【附圖說明】
[0023]圖1為現有的拉線塔的示意圖。
[0024]圖2為現有的拉線塔的主柱受力示意圖。
[0025]圖3為現有的拉線塔的半球形塔腳示意圖。
[0026]圖4為本發明的拉線塔塔腳結構的較佳實施例的結構示意圖。
[0027]圖5A為本發明的拉線塔基礎上的弧面支撐板的俯視示意圖。
[0028]圖5B為本發明的拉線塔基礎上的弧面支撐板與固定板一體的縱截面示意圖。
[0029]圖6為本發明的較佳實施例的平板俯視圖。
[0030]圖7為本發明的圓鋼與基礎相連的剖面圖。
【具體實施方式】
[0031]本發明的一種拉線塔塔腳結構，包含拉線塔主柱3和用于支撐拉線塔主柱3的基礎4，主柱塔腳連接第一連接部，第一連接部設第一穿孔51，基礎上連接第二連接部，第二連接部設第二穿孔61，該第一連接部與第二連接部通過平面與弧面接觸的方式的形成鉸接節點。該第一穿孔51和第二穿孔61可分別設在第一連接部和第二連接部的正中央，或者經過力學相關計算設于平板和弧面支撐板其他相對應的位置。第一穿孔51的直徑可略大于第二穿孔61的直徑，以便于拉線塔塔腳的組立及鉸接節點的設置。
[0032]為了提供第一連接部和第二連接部與基礎和基礎圓鋼之間連接穩定性的保障，還包含有基礎圓鋼8，所述基礎圓鋼8下端安置于基礎4內部，上端穿過第一穿孔51和第二穿孔61，其直徑小于第一穿孔51和第二穿孔61的直徑。如果不考慮防盜，可使基礎圓鋼8可活動的插入基礎4內部，為保證基礎圓鋼8的穩固可在基礎4澆筑時預埋于內部。安裝后基礎圓鋼8突出第一連接部的上表面，而高出第一連接部的上表面應不小于100mm。根據實際應用的考慮，所述基礎圓鋼8的直徑可在30mm-80mm之間。該基礎圓鋼的設置可避免運行時由于瞬時風荷載作用，使塔腳平面及弧面的鉸接點處脫離的隱患發生，保證拉線塔的穩固及周邊的安全，同時避免因塔腳鉸接節點處脫離而產生的維修施工成本。
[0033]為了進一步保證塔