浅议采空区输电铁塔基础形式的选择及铁塔组立后的维护.pdfVIP

浅议采空区输电铁塔基础形式的选择及铁

塔组立后的维护

【摘要】：选取红河供电局110kV临双线#59杆作为研究对象，此杆所在地理位置为典型

的煤矿采空区，现已倾斜，是重点监视对象，已列入2012年大修改造计划。本文主要通过

查阅相关资料，总结分析输电铁塔结构在地表变形作用下内力变化机理；采空区杆塔改造时

几种基础形式的可行性类比分析并选择最佳；以及铁塔组立后在运行中的加固、纠偏技术的

研究。

【Abstract】:RedPowerSupply110kVselected#59asatemporarytwo-laneobject

ofstudy,geographiclocationofthisbarisatypicalcoalminingarea,hasbeen

tilted,theobjectisthefocusofsurveillancehasbeenincludedinthe2012overhaul

reformplan.Inthispaper,throughaccesstorelevantinformation,analyzedthe

transmissiontowerstructureonthesurfacedeformationmechanismundertheforce

change;gobtowerrenovationofseveralfeasibilityformsthebasisofanalysisand

selectthebestanalogy;andTowerGroupupafterrunningreinforcement,correction

technologies.

【关键词】：采空区地表变形变化机理类比分析基础形式选择加固纠偏

【Keyword】：Gob，Surfacedeformation，Changemechanism，Analoganalysis，Tower

foundation，Choose，Reinforcement，Correction

随着国民经济对煤炭需求的日益增加，煤炭开采量呈逐年上升的趋势。矿山开采必然留

下采空区。不仅仅是煤矿，像锡矿等金属矿的开采也会造成山体采空。红河供电局管辖范围

内的输电线路多跨越山区，由于红河州矿产丰富，输电线路铁塔必然要面对各种矿业采空区

的严峻考验。

红河供电局110kV临双线#59号AG3+3型水泥杆位于红河州建水县燕子洞某煤矿公司附

近，已随着地表的变形发生倾斜，随时都有倒杆的可能，是此线路上最大的安全隐患。该水

泥杆现在的监测情况为：右杆向后倾斜10cm；左杆向后倾斜32cm；两杆同时向右倾斜20cm。

据煤矿负责人描述周围的地理环境得知，此杆右方曾经是煤矿开采区域，后来因为煤层薄矿

藏有限早已停止开采。分析此杆倾斜的原因，是因为山腹采煤局部中空以及运煤巷道倒塌，

随着地表变形而倾斜。因为地理位置的特殊性质，所以讨论铁塔结构抗地表变形机理、改造

工程的技术方案以及运维中铁塔加固纠偏技术就显得格外的重要。

1、输电铁塔结构抗地表变形机理

采空区地表移动和变形主要有下沉、倾斜、曲率及水平变形，不同的地表变形对铁塔的

影响各不相同。大范围采空区内地表变形种类、变形范围、变形速度、变形趋势是可以预测

的，但区域内的某个点的变化是难以推断的。轻微的地表变形将会导致结构杆件受力状况的

改变，继而导致承载能力的降低。输电铁塔随地表变形将发生沉降、倾斜、不均匀沉降、水

平滑移等破坏，进而使铁塔的根开和塔腿高差发生变化，塔体结构产生较大的附加应力，造

成塔体局部破坏、倾斜甚至倒塔。

1.1地表水平变形杆塔承载内力

地表水平变形时内力变化较大的杆件主要是塔身底部连接主材的横隔杆件和斜材，而

塔身主材内力变化不大。

图1-1塔身底部杆件分布情况

在水平拉伸地表变形过程中，塔身底部与主材相连的横隔杆件承受拉力；在地表水平压

缩变形过程中，横隔杆件主要承受压力，横隔杆件内力随水平地表位移量增加基本呈线性增

大，当水平拉伸量达到限值时横隔杆件屈服；水平压缩量同样达到限值时横隔杆件屈服。

地表水平变形下塔身底部横隔内力增加速率略大