本發(fā)明屬于輸電線路工程領(lǐng)域，具體涉及一種控制輸電線路斜插角鋼坡比的裝置及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：我公司承接的委內(nèi)瑞拉中西部電網(wǎng)葡萄牙州加強項目400kV線路工程為2*26km雙分裂單回線路，全線共有146基鐵塔，鐵塔基礎(chǔ)全部采用主角鋼插入式基礎(chǔ)，斜插角鋼控制角度范圍為11～22度，且設(shè)計要求斜插角鋼坡比的誤差小于3％，精度要求高施工難度大。主角鋼插入式基礎(chǔ)施工過程中，控制的關(guān)鍵數(shù)據(jù)項目包括角鋼頂棱根開、基礎(chǔ)頂面角鋼棱根開、角鋼頂棱高差、角鋼正(側(cè))面坡比等。角鋼坡比是否符合設(shè)計要求，是該類基礎(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)指標之一，關(guān)系到基礎(chǔ)受力是否合理，基礎(chǔ)角鋼與鐵塔主材之間的接頭部分是否嚴密、坡度是否一致，因此施工中應(yīng)嚴格控制。傳統(tǒng)控制斜插角鋼坡比通常為垂球法及經(jīng)緯儀測算法，而垂球測量斜插角鋼坡比的方式較為粗糙，經(jīng)緯儀測量斜插角鋼坡比的方法較為繁瑣，施工效率低且精度難以控制。垂球測量斜插角鋼坡比的不足：1)鍍鋅過程中形成的鋅瘤(尤其是角鋼頂棱吊繩的吊點處)可能造成誤差；2)米尺與垂球吊繩及角鋼的角度很難達到垂直；3)垂球吊繩受外界(如大風(fēng))影響造成擺動而產(chǎn)生的誤差；4)操作不當引起的偶然誤差等。經(jīng)緯儀測量斜插角鋼坡比的不足：1)基礎(chǔ)頂面角鋼棱根開不易測量并需要考慮角鋼厚度；2)計算公式繁瑣，效率低且易計算出錯；3)安裝角鋼的支撐件及特殊地形的影響很容易遮擋經(jīng)緯儀觀看基礎(chǔ)頂面角鋼棱的視線。上述兩種測量方法,實際上產(chǎn)生的誤差可能大于5％，為了確保角鋼的坡比既能滿足設(shè)計要求又能簡單易控，提高效率，筆者通過在委內(nèi)瑞拉400kV線路工程實踐研究和應(yīng)用中探索出一種快速、精準控制斜插角鋼坡比的工裝。技術(shù)實現(xiàn)要素：主角鋼插入式基礎(chǔ)施工難度大，在砼澆制過程中斜插角鋼的定位控制工藝復(fù)雜,稍有疏忽都可能因斜插角鋼控制不好造成返工。提高斜插角鋼坡比控制的精度、保證安裝質(zhì)量、減少施工成本、縮短施工周期一直是各輸變電施工企業(yè)及科研機構(gòu)積極探索和解決的重要技術(shù)問題。該工裝的研究、設(shè)計制造與應(yīng)用就是為了解決輸變電領(lǐng)域角鋼坡比控制的技術(shù)難題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種控制輸電線路斜插角鋼坡比的裝置，所述裝置包括垂直框，所述垂直框包括豎桿和橫桿，所述豎桿和橫桿之間的夾角為直角，所述豎桿與活動桿通過鉸鏈連接。優(yōu)選地，所述橫桿上設(shè)有刻度。優(yōu)選地，所述橫桿上設(shè)有可供螺栓滑動的凹槽，所述活動桿上設(shè)有氣泡。本發(fā)明是根據(jù)直角三角形原理，由一條固定的直角邊L、另一條標有刻度可調(diào)的直角邊△L及平行固定水平尺的斜邊來調(diào)整角度θ(角度θ為固定直角邊L與平行固定水平尺斜邊的夾角)，通過施工圖紙得知斜插角鋼的角度既θ值，且已知固定直角邊的長度L，通過三角函數(shù)基本公式(1)計算可調(diào)直角邊△L的長度，將可調(diào)直角邊調(diào)至△L的刻度值并固定，此時工裝角度θ既為斜插角鋼的控制角度，在角鋼安裝時只需將調(diào)整完畢的工裝緊貼斜插角鋼外棱，根據(jù)工裝水平尺中的水平氣泡控制斜插角鋼的角度，當水平尺中的水平氣泡居中斜插角鋼角度則達到設(shè)計要求，完成斜插角鋼角度的精準定位。所述裝置應(yīng)用于斜插角鋼的控制，所述橫桿與豎桿的交接處至活動桿與豎桿的交接處的距離為L，所述活動桿與豎桿的夾角為θ，所述所述橫桿與豎桿的交接處至活動桿與橫桿的交接處的距離為△L；△L＝L·tanθ(1)(1)；根據(jù)幾何定理及已知的正或側(cè)面坡比得出公式(2)，并利用公式(2)計算出角鋼對角傾斜角θ，將θ值代入公式(1)從而得出△L；式中：θ為角鋼對角傾斜角；tanα為側(cè)面坡比；tanβ為正面坡比；當鐵塔基礎(chǔ)為正方形基礎(chǔ)時，通過測得側(cè)面坡比tanα得到θ，將θ值代入公式(1)從而得出△L，然后根據(jù)△L距離移動裝置可調(diào)整的直角邊；當鐵塔基礎(chǔ)為長方形基礎(chǔ)時，長方形基礎(chǔ)塔正或側(cè)面坡比不相等，根據(jù)公式(2)直接計算出角鋼對角傾斜角θ后，將θ值代入公式(1)從而得出△L，然后根據(jù)△L距離移動裝置直角邊；將裝置豎桿(1)內(nèi)側(cè)緊貼斜插角鋼外棱，根據(jù)活動桿(3)中的水平氣泡控制斜插角鋼的角度，當活動桿(3)的水平氣泡居中斜插角鋼角度則達到設(shè)計要求，完成斜插角鋼角度的精準定位，然后用螺栓調(diào)節(jié)器將其固定。本發(fā)明有益效果：1)水平尺與定位工裝合為一體，操作簡便，準確度高；2)移動直角邊帶有精準刻度，調(diào)整角度簡單易控且精度高；3)此工裝應(yīng)用范圍廣，可適用于多類型斜插角鋼坡比控制，控制角度范圍為0～26.5度；4)此工裝制作簡單、成本低、經(jīng)濟實用。5)本發(fā)明特別適用于輸電線路工程主角鋼插入式基礎(chǔ)斜插角鋼正(側(cè))面坡比的控制，坡比控制精度可達到1.6％以內(nèi)(GB50233-2014110～750kV架空輸電線路施工及驗收規(guī)范中表6.1.9要求為3％以內(nèi))，在輸電線路工程該類型基礎(chǔ)施工中具有深遠的意義。附圖說明圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2斜插角鋼坡比示意圖；圖3斜插角鋼角度測量示意圖；圖4斜插角鋼扭轉(zhuǎn)控制示意圖；圖中：豎桿1，橫桿2，活動桿3，鉸鏈4，凹槽5，螺栓6，氣泡7。具體實施方式下面結(jié)合實施案例及附圖來進一步說明本發(fā)明，但實施案例不會構(gòu)成對本發(fā)明的限制。實施例1一種控制輸電線路斜插角鋼坡比的裝置，所述裝置包括垂直框，所述垂直框包括豎桿1和橫桿2，所述豎桿1和橫桿2之間的夾角為直角，所述豎桿1與活動桿3通過鉸鏈4連接。優(yōu)選地，所述橫桿2上設(shè)有刻度。優(yōu)選地，所述橫桿2上設(shè)有可供螺栓6滑動的凹槽5，所述活動桿3上設(shè)有氣泡7。注意點：1、裝置的具體尺寸，我們根據(jù)斜插角鋼外露長度及大小，確定裝置固定的直角邊L、標有刻度可調(diào)的直角邊△L、斜邊及水平尺的長度。2、該裝置選用材料，裝置所用鋼材選用Q345C，采用精度在1級以上的水平尺。3、該裝置的加工、安裝工藝，先將可調(diào)直角邊與固定直角邊進行焊接，焊接時需保證直角度，并按標準刻度加工可調(diào)直角邊的刻度及調(diào)節(jié)滑槽，然后將水平尺與斜邊用螺栓進行平行固定，需保證平行度及直線度，再將固定直角邊與斜邊通過轉(zhuǎn)軸進行連接，其余部件也按相應(yīng)要求進行焊接組裝。4、該裝置在制造中應(yīng)注意：1)必須保證固定直角邊的直線度及內(nèi)側(cè)的光潔度；2)必須保證移動直角邊刻度與標準刻度一致；3)水平尺與斜邊扁鐵需平行固定；4)必須保證可調(diào)直角邊與固定直角邊的夾角為90度。表1控制輸電線路斜插角鋼坡比的裝置材料表名稱規(guī)格長度(mm)數(shù)量(個)備注角鋼L30×30×54001扁鐵-50×52001需帶刻度扁鐵-30×203501轉(zhuǎn)軸φ201水平尺50×251501固定螺栓M6301坡比的計算仔細審閱設(shè)計圖紙，并從圖紙中得知基礎(chǔ)型式、角鋼頂棱根開、角鋼頂棱高差、角鋼正(側(cè))面坡比等數(shù)據(jù)，獲取所需數(shù)據(jù)后,根據(jù)基礎(chǔ)類型分別進行計算,根據(jù)基礎(chǔ)的特性,可分為正方形基礎(chǔ)及長方形基礎(chǔ)。由一條固定的直角邊L及另一條標有刻度可調(diào)的直角邊△L來改變角度θ，然后依據(jù)基本公式(1)計算可調(diào)直角邊△L的長度?！鱈＝L·tanθ(1)如圖2所示，根據(jù)幾何定理及已知的正(側(cè))面坡比得出公式(2)，并利用公式(2)計算出角鋼對角傾斜角θ，將θ值代入公式(1)從而得出△L。式中：θ為角鋼對角傾斜角；tanα為側(cè)面坡比；tanβ為正面坡比。正方形基礎(chǔ)當鐵塔基礎(chǔ)為正方形基礎(chǔ)時，塔正(側(cè))面坡比相同，其坡比tanα＝tanβ代入公式(2)得出公式(3)。通過測得側(cè)面坡比tanα得到θ，將θ值代入公式(1)從而得出△L，然后根據(jù)△L距離移動裝置可調(diào)整的直角邊；長方形基礎(chǔ)當鐵塔基礎(chǔ)為長方形基礎(chǔ)時，長方形基礎(chǔ)塔正或側(cè)面坡比不相等，根據(jù)公式(2)直接計算出角鋼對角傾斜角θ后，將θ值代入公式(1)從而得出△L，然后根據(jù)△L距離移動裝置直角邊；將裝置豎桿(1)內(nèi)側(cè)緊貼斜插角鋼外棱，根據(jù)活動桿(3)中的水平氣泡控制斜插角鋼的角度，當活動桿(3)的水平氣泡居中斜插角鋼角度則達到設(shè)計要求，完成斜插角鋼角度的精準定位，然后用螺栓調(diào)節(jié)器將其固定。斜插角鋼的控制步驟1：如圖3所示將已固定的控制輸電線路斜插角鋼坡比的裝置內(nèi)側(cè)緊貼斜插角鋼外棱，根據(jù)控制輸電線路斜插角鋼坡比的裝置水平尺中的水平氣泡控制斜插角鋼的角度，當水平尺中的水平氣泡居中斜插角鋼角度則達到設(shè)計要求，完成斜插角鋼角度的精準定位，然后用帶花籃螺栓調(diào)節(jié)器將其臨時固定。步驟2：利用經(jīng)緯儀、鋼卷尺測量水平距離的原理，平行移動完成角度定位的斜插角鋼，使斜插角鋼的根開及高差達到設(shè)計要求。步驟3：以較為復(fù)雜的長方形基礎(chǔ)為例，如圖4所示，根據(jù)角鋼頂棱正(側(cè))面半根開釘出a、b兩個輔助樁，然后利用細繩將aBb三點連接控制角鋼的扭轉(zhuǎn)，直到斜插角鋼兩側(cè)緊貼細繩。步驟4：對以上步驟要反復(fù)校核，直至根開、高差、坡比、扭轉(zhuǎn)無誤為止。上述的實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對于本發(fā)明的限制，本申請中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進，也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3