一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造的制作方法

1.本发明专利涉及输电工程技术领域，具体涉及一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造。


背景技术：

2.当前输电工程领域中，大跨越输电塔线体系是应用极广的一类高耸大跨结构体系，作为一项重要的生命线电力工程设施，确保主结构体系在各种荷载作用下的安全可靠运行，具有重要的经济、社会意义。该体系区别于其它土木结构的一个最显著特点为它是由导地线和各个钢塔连接而成的连续的体系，是一种复杂的空间塔-线耦联振动体系。高压输电塔是该体系的主要承重结构，目前国内外多采用角钢组合构件铁塔。输电铁塔除了承受静荷载外，大部分时间主要经受动荷载的作用，振动是引起输电铁塔破坏的最主要原因，确保输电塔线体系在振动作用下的安全运行越来越受到工程实践和研究人员的重视。
3.随着材料科学的发展，各种新型材料都被用于土木工程当中，其中值得关注的就是聚氨酯混凝土(polyurethane concrete)。聚氨酯混凝土凭借其质量轻、韧性好、黏性好、和易性好、耐腐蚀等诸多优点，成为了土木工程各种结构的热门材料。
4.因此，有必要利用新型聚氨酯材料对输电铁塔的脚部区域抗震需求进行研究与优化，提供输电铁塔的安全性与可靠性。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术的不足，解决输电塔大部分时间经受动荷载的作用，动荷载产生的振动容易引起输电铁塔出现振动损伤缺陷的问题。本发明提供了一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，具体技术方案如下：
6.一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，包括上承载板、下承载板和多层抗震支座；上承载板的顶部与输电塔腿的底部固定；多层抗震支座设置在上承载板和下承载板之间；上承载板、下承载板通过精轧螺纹锚固杆与地面锚固。
7.优选地，多层抗震支座由若干聚氨酯混凝土层以及相邻聚氨酯混凝土层之间设置的钢板层相互叠加而成。
8.优选地，上承载板、下承载板的边缘沿周向均匀设置有若干预留孔；精轧螺纹锚固杆的尺寸与预留孔尺寸相适配；
9.优选地，精轧螺纹锚固杆从上至下依次贯穿上承载板、下承载板的预留孔并与地面锚固，将多层抗震支座夹在上承载板和下承载板的中间位置。
10.还优选地，精轧螺纹锚固杆通过螺母与上承载板、下承载板固定。
11.进一步优选地，上承载板的顶部与输电塔腿的底部通过焊接固定。
12.还进一步优选地，上承载板、下承载板均采用高强度钢材料制成。
13.更进一步优选地，聚氨酯混凝土层以多异氰酸酯与改性聚醚多元醇为原料，通过混合发生化学反应，生成合成树脂作为胶凝材料，再加入水泥，辅以减水剂和缓凝剂，在无
水环境下均匀搅拌而成。
14.本发明的有益效果是：
15.(1)本发明通过采用小尺寸的标准化预制拼装构造，精细化制作各拼装件，以较小几何尺寸的拼装件实现组合拼装，无需大型的起重装备即可完成现场施工，降低现场施工难度；同时能够根据工程的实际设计需求，灵活选取各构件的数量及尺寸。
16.(2)本发明采用新型聚氨酯材料、结合钢板，呈多层叠合的结构设计，充分利用该材料高强度、低弹模的特性，多层抗震支座中的钢板层在提供一定支撑强度的同时还作为支座主要的刚度来源，从而实现输电铁塔脚部的抗震目的。
附图说明
17.构成本申请的说明书附图用于提供对本申请的进一步理解，并不构成对本申请的不当限定。
18.图1为本发明的整体结构示意图；
19.图中，1-输电塔腿；2-上承载板；3-下承载板；4-多层抗震支座；5-精轧螺纹锚固杆。
具体实施方式
20.结合附图1和实施方式对本发明提供的一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造的具体实施方式进行进一步说明。
21.一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，包括上承载板2、下承载板3以及夹在上承载板2、下承载板3中间的多层抗震支座4；其中，上承载板2的顶部与输电塔腿1的底部通过焊接固定连接。
22.优选地，多层抗震支座4为多层叠加结构，由若干聚氨酯混凝土层以及相邻聚氨酯混凝土层之间设置的钢板层沿竖直方向上相互叠加而成，多层叠加的结构可以充分利用聚氨酯材料的高强度、低弹模的特性，多层抗震支座4中的钢板层在提供一定强度的同时还作为多层抗震支座4的主要刚度来源，可以很好的抵抗振动对输电铁塔的影响。其中，所述聚氨酯混凝土层以多异氰酸酯与改性聚醚多元醇作为主要原料，通过混合发生化学反应，生成合成树脂作为胶凝材料，再加入合适比例的水泥，辅以减水剂和缓凝剂，在无水环境下均匀搅拌而成。
23.还优选地，在上承载板2、下承载板3的边缘沿周向均匀设置有若干个预留孔；上承载板2的预留孔与下承载板3的预留孔位置相对应；其中，精轧螺纹锚固杆5的尺寸与预留孔的内尺寸相适配；
24.所述精轧螺纹锚固杆5从上至下依次贯穿上承载板2、下承载板3的预留孔后，最后与地面锚固，此时将多层抗震支座4牢牢的夹在上承载板2和下承载板3的中间位置。优选地，精轧螺纹锚固杆5通过螺母与上承载板2、下承载板3固定。
25.进一步优选地，为了提高该构造的强度，所述上承载板2、下承载板3均采用高强度钢材料制成。
26.施工时，首先将多层抗震支座4放置在上承载板2、下承载板3的中间位置；然后将上承载板2、下承载板3的预留孔对齐，再将精轧螺纹锚固杆5从上之下依次穿过上承载板2、
下承载板3，并通过螺母与上承载板2、下承载板3固定；接着，将精轧螺纹锚固杆5的底部与地面锚固；最后，将输电塔腿1的底部与上承载板2的顶部焊接固定，即可完成输电塔脚部抗震构造的安装，在此基础上，从下之上搭建整个输电塔结构即可。本发明采用组合拼接的安装形式，各部件几何尺寸和数量可根据实际工程需求进行修改；增设新型聚氨酯材料制成的多层抗震支座4，满足对输电铁塔脚部区域的减震、抗震需求，提高输电铁塔安全性和可靠性的同时，还能够降低现场的施工难度，实用性强、适用范围更广。
27.在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
28.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，其特征在于，包括上承载板、下承载板和多层抗震支座；所述上承载板的顶部与输电塔腿的底部固定；所述多层抗震支座设置在上承载板和下承载板之间；所述上承载板、下承载板通过精轧螺纹锚固杆与地面锚固。2.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，其特征在于，所述多层抗震支座由若干聚氨酯混凝土层以及相邻聚氨酯混凝土层之间设置的钢板层相互叠加而成。3.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，其特征在于，所述上承载板、下承载板的边缘沿周向均匀设置有若干预留孔；所述精轧螺纹锚固杆的尺寸与预留孔尺寸相适配；所述精轧螺纹锚固杆从上至下依次贯穿上承载板、下承载板的预留孔并与地面锚固，将多层抗震支座夹在上承载板和下承载板的中间位置。4.根据权利要求3所述的一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，其特征在于，所述精轧螺纹锚固杆通过螺母与上承载板、下承载板固定。5.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，其特征在于，所述上承载板的顶部与输电塔腿的底部通过焊接固定。6.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，其特征在于，所述上承载板、下承载板均采用高强度钢材料制成。7.根据权利要求2所述的一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造，其特征在于，所述聚氨酯混凝土层以多异氰酸酯与改性聚醚多元醇为原料，通过混合发生化学反应，生成合成树脂作为胶凝材料，再加入水泥，辅以减水剂和缓凝剂，在无水环境下均匀搅拌而成。

技术总结
本发明提供了一种基于聚氨酯材料的输电铁塔脚部抗震构造,具体涉及输电工程技术领域。该抗震构造包括上承载板、下承载板和多层抗震支座；所述上承载板的顶部与输电塔腿的底部固定；所述多层抗震支座设置在上承载板和下承载板之间；所述上承载板、下承载板通过精轧螺纹锚固杆与地面锚固。本发明采用组合拼接的安装形式，各部件几何尺寸和数量可根据实际工程需求进行修改；利用增设新型聚氨酯材料制成的多层抗震支座，满足对输电铁塔脚部区域的减震、抗震需求，提高输电铁塔安全性和可靠性的同时，还能够降低现场施工难度，实用性强。实用性强。实用性强。


技术研发人员：王仕俊 刘淳 姜明军 王定刚 尤峰
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/10/8