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铁路隧道爆破对临近特高压铁塔的振动影响研究

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科技通报 2024年第2期40卷 86-94页

作者：王炎沈晓莉陈浙江金立陈金苗浙江理工大学建筑工程学院杭州310018 金华市交通投资集团有限公司浙江金华321000 浙江杭温铁路有限公司杭州311200 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122

为研究隧道爆破开挖对临近既有特高压铁塔的影响,本文采用现场试验和数值模拟相结合的方法,对铁塔塔基的振动速度进行研究,并且详细讨论了爆心距与振动速度峰值的关系。通过数据拟合,得出本工程条件下隧道爆破质点的振动传播规律及衰减... 详细信息

为研究隧道爆破开挖对临近既有特高压铁塔的影响,本文采用现场试验和数值模拟相结合的方法,对铁塔塔基的振动速度进行研究,并且详细讨论了爆心距与振动速度峰值的关系。通过数据拟合,得出本工程条件下隧道爆破质点的振动传播规律及衰减公式。结果表明:塔基的振动速度峰值随爆源与塔基距离的接近而增大,在爆心距为0 m时出现最大振速;竖直方向的振速普遍高于水平方向的振速;三座铁塔最大轴应力均出现在塔基处,最大轴应力随铁塔高度的增加而逐渐减小。数值模拟结果与现场试验结果相近,研究可为实际工程提供参考依据。

关键词：爆破隧道高压铁塔振动速度数值模拟

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电力高压铁塔上为鸟儿“盖新房”

电力高压铁塔上为鸟儿“盖新房”

宁夏日报

作者：安小霞

环绕、追逐、降落……在青铜峡市陈袁滩镇110千伏利嘉线输电铁塔上方，一架小型无人机正在执行线路巡检任务，一群小鸟闻声而来，围着无人机在铁塔上方盘旋，不一会儿，鸟儿们似乎发现了什么，纷纷停在塔顶一角，而一旁竟是由藤条编制... 详细信息

环绕、追逐、降落……在青铜峡市陈袁滩镇110千伏利嘉线输电铁塔上方，一架小型无人机正在执行线路巡检任务，一群小鸟闻声而来，围着无人机在铁塔上方盘旋，不一会儿，鸟儿们似乎发现了什么，纷纷停在塔顶一角，而一旁竟是由藤条编制而成的人工鸟窝，可以作为它们临时的“家”......

关键词：鸟类活动供电公司高压铁塔

来源： cnki报纸评论

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雷电辐射电磁场下高压铁塔瞬态电磁散射特性

南京理工大学学报 2015年第3期39卷 330-334页

作者：丁永辉樊振宏中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京211102 南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

为了准确分析雷电辐射电磁场对电力设备的影响,该文基于Heidler函数的雷电流近似数值模型,推导了水平理想导体地面上雷电电磁场的近似计算公式。运用时域积分方程方法分析了雷电辐射电磁场下铁塔的电磁散射特性。结果表明,铁塔表面感应... 详细信息

为了准确分析雷电辐射电磁场对电力设备的影响,该文基于Heidler函数的雷电流近似数值模型,推导了水平理想导体地面上雷电电磁场的近似计算公式。运用时域积分方程方法分析了雷电辐射电磁场下铁塔的电磁散射特性。结果表明,铁塔表面感应电流幅值与雷击点和铁塔的距离有关,与雷击点和铁塔的方位角无关。

关键词：雷电辐射电磁场高压铁塔瞬态电磁散射电力设备水平理想导体地面时域积分方程感应电流幅值距离方位角

高压铁塔螺栓紧固与扭矩检测系统控制器的研制

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高压铁塔螺栓紧固与扭矩检测系统控制器的研制

作者：王培刚安徽大学

学位级别：硕士

由于电力行业的特殊性,对输电铁塔的安全性要求非常高。因螺栓松动而导致的事故屡见不鲜,在电力输电铁塔施工过程中,目前多采用数控扭矩扳手对螺栓进行紧固,从而保证了输电铁塔质量的可靠性。电动扳手的出现,填补了螺栓高强度紧固自动... 详细信息

由于电力行业的特殊性,对输电铁塔的安全性要求非常高。因螺栓松动而导致的事故屡见不鲜,在电力输电铁塔施工过程中,目前多采用数控扭矩扳手对螺栓进行紧固,从而保证了输电铁塔质量的可靠性。电动扳手的出现,填补了螺栓高强度紧固自动化的空白,解决了高空作业中操作空间小、施拧扭矩大的难题,提高了螺栓拧紧的工作效率。对于高强度螺栓的紧固,电动扳手因其操作方便、省时省力使得其在钢结构安装行业高强度螺栓的紧固中得以广泛应用。由于工业生产机械自动化的日益精进,各种机械自动化设备也层出不穷。器件联接在装配过程时,因其螺栓型号的不同,使得其所需要的螺栓拧紧扭矩也不同。因此,对于不同型号的螺栓需施以其相适应的预紧力才能保证其联结的可靠性与稳定性从而才使得机械设备的正常工作有所保障。尤其是对于电力行业,高强度螺栓联接应用的极为广泛,更由于其行业的特殊性,其施工质量会直接影响其输电质量与安全,因此对各螺栓的预紧力必须有效控制并检测其工作应力状态。然而,目前市场现有的电动扳手大多功能单一,仅仅能实现对螺栓的紧固,并且现有数控定扭矩扳手只是简单的分为几个档位对不同型号螺栓进行紧固,达不到对螺栓扭矩的精确控制。更由于高空作业空间狭小、施拧扭矩过大、工作环境较为恶劣,无法实现对螺栓紧固扭矩的事后检验。目前兼具数控电动扳手与扭矩检测仪功能于一身的电动工具尚处于空白。研制出一款既能够对高压铁塔螺栓进行紧固,同时又能够对其实现扭矩检测的控制器具有重大意义。针对现有数控定扭矩扳手与扭矩检测仪的缺陷,本文应陕西送变电工程公司要求对高压铁塔螺栓的紧固与扭矩的检测进行控制器的开发。论文的主要工作有:(1)简要介绍了电动扭矩扳手在工业生产中的实际意义,及国内电动扳手行业的现状。(2)介绍了扭矩检测在制造生产行业中的作用,以及现有扭矩检测仪的缺陷,并对一些扭矩的检测方法作了简要说明。进一步提出一种省去扭矩传感器对扭矩进行测量的方法。(3)在介绍了螺栓预紧力数学模型的基础上,根据电机工作原理及其工作特性,并依据其动力学方程推导出负载转矩与电流及电机转速之间的关系,为本文提出的高压铁塔螺栓紧固与扭矩检测系统控制器的研制提供了理论依据。(4)以微控制器为核心,采用模块化设计,进行系统控制硬件电路的设计和研发。硬件上为增强高压铁塔螺栓扭矩紧固与扭矩检测控制器的耐用性对相应电路设计了保护模块;软件上对数据进行采集,同时以visual studio为开发平台,设计人性化界面,可对单片机内部存储数据进行录入查询,对螺栓状态进行分析,实现对控制器工作状态的可追溯性。对测量数据建立合理的数学模型,从而使其测量精度有了提高。通过不断地调试和系统优化,最终完成了扭矩在800-3000N·m范围内大扭矩高压铁塔螺栓紧固与扭矩检测系统控制器的产品设计。经用户实际使用,现场测试表明,该控制器精度高、操作简单、功能多元化、便于携带、尤其适用于高空作业中对螺栓扭矩进行现场紧固与检测,具有很好的市场应用前景。同时为高压铁塔螺栓紧固与扭矩检测提供了一种新的控制与检测方法。

关键词：大扭矩电动扳手扭矩检测仪高压铁塔

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暗挖电力隧道侧穿高压铁塔的技术研究与分析

建筑结构 2021年第3期51卷 138-143页

作者：韩春龙李翔宇上海电力设计院有限公司上海200025 中国建筑科学研究院有限公司地基基础研究所北京100013

以北京市某电力隧道工程项目为例,研究了隧道在开挖过程中如何保证邻近高压铁塔安全的技术方案,给出了加强隧道初衬结构、袖阀管跟踪注浆、隔离桩保护三个方案,并对以上方案进行了详细分析与介绍,最终采用加强隧道初衬结构与隔离桩保护... 详细信息

以北京市某电力隧道工程项目为例,研究了隧道在开挖过程中如何保证邻近高压铁塔安全的技术方案,给出了加强隧道初衬结构、袖阀管跟踪注浆、隔离桩保护三个方案,并对以上方案进行了详细分析与介绍,最终采用加强隧道初衬结构与隔离桩保护相结合的方案。通过运用PLAXIS2D有限元软件,分析了设置隔离桩后,隧道开挖对高压铁塔的基础影响,并结合现场监测数据,验证了所采取的技术方案能够满足工程需要、保证工程安全。

关键词：电力隧道高压铁塔初衬结构隔离桩袖阀管注浆

浅埋隧道下穿高压铁塔注浆加固效果的数值分析

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公路 2018年第3期63卷 247-252页

作者：余德强贺思悦侯航韩志林丁浩长安大学公路学院

为分析浅埋隧道CD法施工对既有高压铁塔的影响,以九景衢铁路某隧道工程为背景,建立二维弹塑性有限元模型,对有无注浆加固两种方案进行模拟,对比分析了高压铁塔水平及竖向位移,隧道周边收敛变化规律。结果表明,地表注浆加固后采用CD法可... 详细信息

为分析浅埋隧道CD法施工对既有高压铁塔的影响,以九景衢铁路某隧道工程为背景,建立二维弹塑性有限元模型,对有无注浆加固两种方案进行模拟,对比分析了高压铁塔水平及竖向位移,隧道周边收敛变化规律。结果表明,地表注浆加固后采用CD法可明显控制高压铁塔的基础沉降和不均匀沉降,其中基础沉降值减少了43.63%,不均匀沉降值减少了54.39%;在隧道上部的施工过程中,铁塔和隧道的沉降位移和沉降速率较大;数值模拟结果与实测值较为接近,加固后能够保证隧道和铁塔的安全。研究结果可为类似工程提供一定的参考。

关键词：隧道施工高压铁塔数值分析沉降加固方案分析

高速铁路隧道爆破对临近特高压铁塔的振动影响研究

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高速铁路隧道爆破对临近特高压铁塔的振动影响研究

作者：沈晓莉浙江理工大学

学位级别：硕士

由于受到地形条件的限制,越来越多的高速铁路需要穿过山体,山区复杂环境下的隧道工程逐渐增多。当隧道爆破施工附近存在高压电力铁塔时,容易对铁塔的塔基造成危害,影响输电线路的运行。目前,国内外学者针对隧道爆破对临近建筑结构影响... 详细信息

由于受到地形条件的限制,越来越多的高速铁路需要穿过山体,山区复杂环境下的隧道工程逐渐增多。当隧道爆破施工附近存在高压电力铁塔时,容易对铁塔的塔基造成危害,影响输电线路的运行。目前,国内外学者针对隧道爆破对临近建筑结构影响的研究更多的是集中在低层建筑,对于类似高压铁塔这种高层的敏感性建筑研究相对较少。而隧道爆破对临近高压铁塔影响的研究主要在静力方面,针对爆破动力响应的研究仍有较多问题亟待解决。本文以杭温铁路郎家畈隧道工程为背景,采用现场监测和数值模拟相结合的方法,研究隧道爆破对临近既有三座特高压铁塔的振动影响,分析了隧道爆破下铁塔塔基和塔身的振动响应规律,并详细讨论了高压铁塔在隧道爆破下的振动影响因素。主要研究内容如下:(1)通过对铁塔塔基进行现场监测,研究隧道爆破对临近特高压铁塔的振动影响。结果表明:铁塔塔基水平径向、水平切向、竖直方向三个方向的振速均随爆心距的减小而不断增大,竖直方向的振速明显大于水平方向;当爆心距为30 m时,振速会呈指数性增长,爆源距离铁塔塔基越近,振速变化越大。塔基的振动波形分为多段,且各段峰值振速呈递减趋势,表明现场爆破可采用多段别延期起爆网路来减少塔基振动。三座铁塔的主振频率分布均比较分散,拟合后发现主频随爆心距的增加而不断减小,且主频主要分布在10 Hz～50 Hz,而建筑物的固有频率在1 Hz～10 Hz之间,因此爆破不会引起铁塔的共振。(2)根据现场监测结果,基于萨道夫斯基公式,对现场监测的振速结果进行拟合,分别得到三座铁塔在本工程条件下隧道爆破质点的振动传播衰减公式,并分析预测现场所允许的单段最大起爆药量。(3)采用Midas/GTS NX建立三维数值模型,模拟研究隧道爆破对临近特高压铁塔的振动影响。结果表明:三座铁塔塔基水平径向、水平切向、竖直方向三个方向的峰值振速均随爆心距的减小而增加,其中竖直方向的振速受爆心距影响最大,表明在现场塔基竖直方向的振动应成为主要监测对象。数值模拟的振速结果大于现场实测的振速结果,但两者变化趋势一致,最大相对误差小于20%,故三维数值模型可靠,具有较高的模拟精度。(4)通过数值模拟研究分析铁塔塔基位移以及铁塔塔身不同高度下的动力响应情况。结果表面:铁塔四个塔基竖向位移变化规律基本一致,位移在t=0.05 s～0.1s时段内迅速达到最大值,并在一小段的波动之后,立刻减小到一定值后趋于稳定。塔身不同高度处质点的水平径向、水平切向、竖直方向振速均随塔高的增加而减小,三座铁塔铁塔的杆件均是上部受拉,下部受压,最大轴拉应力分布在铁顶。(5)采用Midas/GTS NX建立数值模型,对高压铁塔在隧道爆破下的振动影响因素进行分析。结果表明:塔基振速会随着围岩等级的增大而增大,在软岩中的振速要大于硬岩;当岩石中有软岩夹层时,也会对振速产生影响,夹层厚度越大,塔基振速也越大;夹层距离地面越远,塔基振速越大;隧道断面尺寸越大时,塔基振速也越大,爆破的影响范围也会随着断面尺寸的增加而增加。

关键词：隧道爆破高压铁塔数值模拟峰值振速衰减公式

浅埋隧道爆破施工对上覆高压铁塔的动力影响分析

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浅埋隧道爆破施工对上覆高压铁塔的动力影响分析

作者：张鹏长安大学

学位级别：硕士

受到地域和地形特点的约束,当隧道施工下穿高压输电铁塔时,塔基容易发生不均匀沉降而导致铁塔倾斜或倒塌事故,直接影响到输电线路的运行,给国家财产和人身安全带来威胁。目前,国内外学者在隧道施工对上覆高压铁塔的影响研究工作主要侧... 详细信息

受到地域和地形特点的约束,当隧道施工下穿高压输电铁塔时,塔基容易发生不均匀沉降而导致铁塔倾斜或倒塌事故,直接影响到输电线路的运行,给国家财产和人身安全带来威胁。目前,国内外学者在隧道施工对上覆高压铁塔的影响研究工作主要侧重在静力分析方面的研究,而对于爆破动力分析研究的内容略少。以乐广高速某隧道下穿高压铁塔为背景,通过现场监测与数值模拟相结合的方式对上覆高压铁塔进行研究,获取爆破振动波对高压铁塔塔基的振动规律,并详细研究了隧道爆破中围岩级别、埋深、断面等影响因素对上覆高压铁塔塔基的影响,研究主要成果如下:1.通过现场实测隧道爆破下高压铁塔塔基的爆破振速,对实测的数据进行研究分析和处理,得到了高压铁塔塔基峰值振速变化规律:随着爆心距的增大,高压铁塔的X向、Y向、Z向振动速度越来越小;在水平爆心距为20m时,塔基振动速度衰减较快。为了降低爆破对高压铁塔的影响,提出了爆破减震控制措施和加固塔基的方法。2.使用Midas建立隧道-铁塔的三维数值模型,模拟了7种不同爆心距隧道爆破对高压铁塔的动力响应,得到了塔基的振动速度、塔基及地表的沉降等变化规律。塔基的三向振速均随着爆心水平距的增加而减小。在爆心距0m时塔基D点的Z向振动速度为2.588cm/s,超出了工程允许的最大振动速度2.5cm/s,可能会对铁塔造成影响。为了确保铁塔的振动安全可以采用50m作为分界线来调整爆破方案降低风险。数值模拟结果与现场监测振速较相符,振速变化规律基本一致。3.隧道爆破施工对各塔基位移影响均很小。塔基B点和D点的沉降位移大于塔基A点和C点,铁塔沉降差仅为0.1mm左右,铁塔向隧道左线倾斜角度仅为0.84°,根据规范《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),铁塔沉降位移和倾斜均在控制标准范围内,铁塔处于安全状态。4.围岩相同情况下,塔基竖向和水平振速均随埋深的增大而减小;埋深相同的情况下,软岩上塔基的振速要大于在硬岩上的塔基振速;单一岩性上的塔基振速要大于多种岩性交错情况的塔基振速。隧道爆破开挖地表振速规律和地表沉降位移规律均呈现单峰形式,距离爆源越近地表振速越大,对地表影响越大。

关键词：浅埋隧道高压铁塔爆破施工现场实测数值模拟动力分析

高压铁塔接地电阻远程在线监测系统研究与设计

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电子测量技术 2019年第16期42卷 37-42页

作者：李晓艳张金波张腾龙宋佳佳河海大学物联网工程学院常州213022 江苏省输配电装备技术重点实验室常州213022

高压铁塔接地电阻一般采用镀锌板焊接成接地网而构成,镀锌板受土壤的腐蚀接地电阻阻值会逐渐变大,接地电阻阻值变大会宜接影响引雷效果,为了掌握雨季时输电系统高压铁塔的接地电阻阻值情况,防止接地电阻超标引起输电线路遭受雷击损坏,... 详细信息

高压铁塔接地电阻一般采用镀锌板焊接成接地网而构成,镀锌板受土壤的腐蚀接地电阻阻值会逐渐变大,接地电阻阻值变大会宜接影响引雷效果,为了掌握雨季时输电系统高压铁塔的接地电阻阻值情况,防止接地电阻超标引起输电线路遭受雷击损坏,研究并设计了一种新型的高压铁塔接地电阻在线监测系统,该监测系统包括在线监测装置和后台数据管理系统,在线监测装置采用双磁路法对高压铁塔接地电阻进行测量,并通过无线方式将实测接地电阻数据远程传送到后台数据管理系统,后台数据管理系统可以绘制每个铁塔接地电阻随时间变化曲线,并形成数据报表,可实时了解各个铁塔的接地电阻变化情况,该系统经实际使用对及时发现高阻值接地电阻效果明显,对保障输电线路供电安全具有重要的意义。

关键词：高压铁塔接地电阻实时监测远距离传输