对转角塔基础施工预偏在送电线路中的计算及运用

摘要：我国电网正处在迅速扩展和加快互联阶段，因此其研究课题主要有，根据转角塔和终端塔的基础根开和预偏要求得出基础预偏高差计算公式； 给出不等长腿铁塔在不同基础根开及其它不同条件下的基础预偏值的计算方法。

关键词：铁塔安装；送电线路；安装质量；分析

Abstract: our country is in a rapid expansion of power network and accelerate Internet stage, so the research has mainly, according to the corner tower and the terminal tower foundation root and pre deviation from base partial difference formula is given in advance; unequal leg tower in different base root and other different conditions based pre deviation calculation method.

Key words : Tower installation；Power transmission line；Installation quality；Analysis

中图分类号：TM754

1、等长腿转角塔的基础预偏

等长腿转角铁塔的施工预偏一般是通过内外侧基础柱面的预偏高差实现，即让转角塔的线路转角内侧`（ 受压侧） 基础柱面比转角外侧（ 受拉侧） 抬高出一个值h ， 达到铁塔向转角外侧倾斜的目的。h值可由三角形相似原理计算，

式中塔身顶面中心点水平偏移；

塔脚基础半根开；

塔身垂直高度.

以上公式可以转换为：

从挠度的产生原因和铁塔预偏的方法可以知道， 铁塔的预偏值不但与铁塔的结构、 高度、 刚度、 荷载等有关， 也与加工精度、 安装质量、 塔位的地质条件以及基础施工有关。设计应当根据具体的条件提出合理的预偏值。

预偏值 F/H一般情况按下述规定取值：（以下数据根据我提供“台核3标-转角塔预偏值一览表-论文用20120819”的作为基准）

0~10度转角时， 不设预偏值；

10~30度转角时，转角塔向转角外角方向预偏

塔高的 3%~4%；

30~60度转角时，转角塔向转角外角方向预偏

塔高的4% ~5%；

60~90度转角时，转角塔向转角外角方向预偏

塔高的5% ~7% ；

终端塔向门架侧预偏塔高的 6%~7%。

预偏时， 要求基础柱顶面也按预偏的角度倾斜，以保证塔脚板与铁塔一致地向转角外侧倾斜，使铁塔构件不产生附加应力。因受到垂直方向位移的影响，受压侧基础在水平方向同时也会产生微量位移， 但数值很小（1mm 左右） ， 可以忽略不计， 或者通过调整塔脚板与地脚螺栓的相对位置即可满足施工安装的要求。

2、左右不等长腿转角塔的基础预偏

近年来， 由于环境保护的呼声越来越高， 山区线路不但直线塔设置了长短腿， 转角塔也开始设置长短腿， 而且长短腿的高差也越来越大， 这就给转角塔的基础预偏的设计带来新的问题。

如图2所示， 当铁塔塔腿为左右不等长时， 预偏的铁塔绕 A腿旋转了一个角度 由于B腿与A腿不在一个基面上， A、B两腿的基面高差为H,B点相对于A点的水平距离就发生了变化,B点绕A点移动了一个距离C。若B点比A点高，B点移向A点，C为负值；当B点比A点低，B点移离A点，C为正值。C偏移值有时相当大， 达三十几毫米， 远远超出设计或施工误差允许范围， 如果处理不好， 就会引起铁塔安装的困难， 甚至铁塔无法安装到位。因此，在处理左右不等长腿转角塔的基础预偏时， 不仅要提出垂直方向合理的预偏值， 还要计算出水平方向的的位移值C。

C值的精确值可按A、B两点的空间长度在预偏前后不变为原则计算确定。但这种算法较烦杂。一般可以用相似三角形原理进行简化计算， 方法如下：

式中C— 基础面的水平偏移；

C、C—基础腿的半根开；

H—计算基面与基准面的高差；

h—计算基面的基础预偏高差， 由（1）式

确定。简化计算与精确计算相比约有1mm左右误差，在工程上足够满足施工精度要求。

3、全方位不等长腿转角塔的基础预偏

如果是全方位不等长腿转角塔，基础预偏处理就比较复杂一些，首先应确定一个受拉腿为计算基准点。 一般以较长的受拉腿为基准。 当整个铁塔预偏时，两个受压腿依据其与基准塔腿基面不同的高差产生不同的水平偏移，C如果两受拉腿也不同长，则另一受拉腿也要发生水平偏移，偏移量的计算方法同受压腿。

4、终端塔的基础预偏

终端塔带较小的转角时，铁塔向门形架方向预偏， 偏移的处理方法同转角塔。 终端塔带较大的转角时， 如图3所示， 常常要求铁塔沿对角线的方向预偏。如果是等长腿，则可将受压腿B腿抬高h,A、C腿抬高h/2即可。

如果是不等长腿， 则要复杂一些。 如图3示，若铁塔在沿对脚线BD绕D点旋转预偏时，B点沿对角线方向偏移了C´。 因此，腿不仅在x方向上发生了偏移， 在Y向上也发生了等量的偏移。

当A塔腿比D短时，则:

建成投产，基准收益率为10%电能力均为Q,，利润电价为P案二设备寿命为5a,， 年运行维护费用为50万元。方案三设备寿命为20a, 年行维护费用忽略不计； 可得出两方案在其寿命最小公倍数20a内的净现值分别为：

式中 P—连续复利现值；

A —年金数额。

根据某变电站220kVCI的运行方式以及利润电价P的空间，可以推断公式中的Q×P＞7000查表可得：（P/A,10%,5）=3.791

（P/A,10%,20）=8.514

（P/A,10%,5）=(P/A,10%,5)=0.2638

可求得：

可见， （ 方案二略大于方案三） ； 由于方案二和方案三的净现值基本相等， 纯经济效益基本相当， 都远大于0， 因此方案二、 方案三在经济上都是可行的。

5、结论

从我国电网发展趋势分析，送电线路铁塔由于受到弹性变形、螺栓与螺栓孔之间的间隙以及加工安装误差等因素的影响，综上所述， 综合考虑社会效应所带来的间接经济效益，全面更新改造的方案三必然成为人们共同能接受的最终选择。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。