城市廊道中输电塔造型概念设计研究

城市廊道中输电塔造型概念设计研究

韦鸿党

广西博阳电力勘察设计有限公司 广西南宁市 530000

摘要：城镇化的时代背景下，切实做好综合管廊工作是首要任务。城市综合管廊是现代城市建设的重要综合系统，其电气工程设计工作需要关注供电电源、接地系统、照明设计、电气设备防潮、电缆敷设等关键环节。选择地下综合管廊施工是由于其能最大化地使用地下空间资源，可以从根源处节约土地资源，保障城市管线的安全运行。本文针对在城市廊道中，因输电塔高耸结构和体积较大的特点，对居民的日常生活美观度造成了一定影响，探讨了美化输变电塔杆的重要性。

关键词：城市廊道；输电塔；设计

引言

城市综合管廊是一项十分重要基础市政工程，关系到人们群众的生产生活。城市综合管廊电气工程是管廊建设中最为重要的工程项目之一，是为综合管廊中照明系统、消防系统、监控系统等提供电力供应的重要工程。同时高耸的输电塔也屹立在我们周围，如何将其外观造型设计的能够融入人们生活区域是本文研究的重点，并提出相应的概念设计方案。

1城市综合管廊输电线路铁塔结构设计的要求

1.1施工现场的地质、水文等要素

因为架空输电线路往往跨越多个地区，需要考虑到不同的地质条件、水文条件和气候条件，所以需要对这些因素进行准确的分析，并对土体和水样进行现场取样测试，以作为铁塔结构设计的依据，提高设计的准确性。同时，架空输电线路铁塔结构的设计应充分考虑当地的风速、平均最高温度值和最低温度值、日晒指数等因素，并结合周边地区现有架空线路的运行状态和自然危害状况等信息，确定合理的铁塔结构设计方案，使其符合当地的自然环境，确保其在运行过程中的稳定性。

1.2遵循杆塔位排定优选原则

架空输电线路设计规范中对杆塔设计作了明确规定，在杆塔结构设计时，应遵循杆塔有源排位的原则，在线路架空时，应尽量避免跨越居民区或种植区，当需要架空线路穿过经济作物或园地时，应在获得用户许可后，根据线路的垂直高度适当削顶。

1.3合适的主力杆塔类型

为保证选型与工程导向型的一致性，在杆塔选型时，应根据现场地质、水文等条件，考虑工程导线的型号。一般情况下，施工设计人员会参考现有的输电线杆塔结构，对其施工效果进行综合评价，选择合适的杆塔类型，并根据杆塔选型结果，制定相应的维护管理方案。对于新建输电线路工程，杆塔结构一般可在不同的施工区域采用不同的方法，如山区杆塔结构可根据山区地形特点，选用长短腿式杆塔配合方式；平原地区可采用钢筋混凝土杆塔；而走廊较窄的地区，杆塔可采用三角布置，便于维护和清理。

2城市廊道中架空输电线路铁塔结构概念设计方法

2.1塔头铰接点的设置

传输线铁塔的内力分析中，通常采用杆节作为铰接点，铰接点的结构设置可参考二铰拱或三铰拱模型。以往架空线路塔身结构设计中，多采用过渡铰钢结构，既符合受力原理，又能减少钢用量，降低塔身结构的施工成本。近几年来，随着输电线路的发展，三铰拱式塔头广泛应用于输电线路中，部分设计人员通过在杆塔中间增加水平连杆来提高杆塔结构的稳定性。

2.2杆系布置

对于杆塔的选型，应根据架空线路的走向和通路区域的地质、水文条件进行合理选择，并根据节点的结构特点和杆塔自身的作用来确定杆系布置方式。首先，导线的横担下方平面斜材布置。一般采用的是斜交式，且多采用导线横担与主材直接斜交连接，这样在承受外力载荷时也能避免变形。这样，类似的结构都可以在铰接点设置短角钢，以加强其抗纵向荷载的作用。第二部分为水平搭腿连杆布置。采用水平横梁时，需要用力学模型进行系统分析，根据横梁从静态到动态的变化过程，在搭腿结构中设置水平横梁，并通过杆塔试验，计算其误差率，确保达到杆塔结构的荷载要求。

2.3塔身斜材的布置

铁塔结构中，塔身斜材的型式和布置条件对其稳定性有较大影响，而抗外力距离的计算和选择则是影响其稳定性的重要因素。同时，斜材布置形式的设计应根据铁塔自身情况和塔身宽度进行合理规划，以保证斜材布置形式的科学性。

2.4坡度塔身

在架空输电线路中，大坡度塔由于能减少材料用量，减小塔基受力而被广泛采用。多回路共塔时，铁塔荷载较大，采用大坡度塔体结构，减小塔体的受力。

3城市廊道中输电线路铁塔基础概念设计

3.1掏挖基础

掏挖基础为原状土基础，采用人工掏挖成形，适用于土质成形条件较好、且无地下水的粘性土或碎石土塔位，以及软质的强风化泥岩和泥质砂岩、页岩塔位。此类基础可充分发挥原状土抗拔的特点，利用土体的抗拔，来满足铁塔上拔荷载。基础浇制时不需制模，施工方便。相比其他基础，掏挖基础可有效降低基坑及土石方开挖量，减少施工弃土，降低施工对环境的破坏，保护塔基周边环境。掏挖基础使用的混凝土方量较小，总体造价较低，综合经济性较高。

这类铁塔基础一般指依赖于土的本来面目，不经其它处理，即是混凝土的天然成型。该方法可在一定程度上节省工程造价和施工设计时间，且由于开挖土方量少，施工方便。这类塔基主要适用于不含地下水环境的粘性土和软岩。因其开挖量较小，对经济、成本控制和环保有利，可作为铁塔基础使用。

3.2人工挖孔桩基础

对这类铁塔基础而言，主要依靠土本身的作用，使混凝土自然成形。但考虑到安全性因素，护壁的设计是十分必要和重要的。但是这种方式在施工上显得比较复杂。以手工操作为前提，在某些地基受力较大或受地形、地质影响较大的地区，采用人工灌注地基就更为合理。不过，这样的铁塔基础通常需要较高的成本。

3.3台阶基础

对这类塔基而言，主要依靠塔身及土体本身的重量来达到抗拔抗倾的目的。但这种基础形式需要开挖的土量较大，对周围环境有较大影响。虽然这一铁塔基础适合各种岩石，而且在地下水条件下更容易施工，但需要大量投资，需要谨慎考虑经济因素。

3.4直柱板式基础

为了实现这一铁塔基础，需要依靠土体和铁塔本身的重量来满足抗拔、抗倾覆的要求，并通过地脚螺栓将铁塔连接起来。这类塔基有无地下水地区均可使用，混凝土方量较小，材料运输简单，尤其是在交通较困难的地区，能极大的加快施工进度。

3.5斜柱插入基础

这类基础与直柱板式基础、台阶基础大致相同，都是依靠土体和塔身的自重来实现抗拉、抗倾。其特点主要是，斜塔与塔体的斜度近似，使配筋减少，经济性很高。对于具体的施工，只要是在不含地下水的环境中，各种岩体及图纸上均可采用斜柱插入基础。与此同时，其需要的混凝土和钢筋较少，如果从经济投资角度考虑，可选用斜柱插入基础。

4城市廊道中输电塔造型概念设计建议

现场施工人员应该定期深入施工现场，对当前输电线路大跨越铁塔结构施工的落实情况进行明确了解和把握。按照质量管理原则及安全管理原则，对现场结构施工涉及的材料问题以及资源配置问题进行明确了解和把握。需要注意的是，在该过程中，一旦发现质量隐患问题，必须追究个人责任，并且采取针对性措施及时加以解决。需要注意的是，在管理过程中，管理人员必须树立良好的管理意识，防止因个人操作失误而对整体设计的施工质量造成不利影响。同时，施工人员应该构建创新、合理的施工设计机制，规避风险隐患问题。电力工程企业应该坚持按照安全与质量第一的原则，积极创新，优化设计及施工过程。平稳提升施工设计管理水平与应用水平。

结束语

当前我国现代化城市建设正处于快速发展时期，对综合管廊的建设需求不断增加。但当前我国综合管廊建设仍然处于初期发展阶段，尤其是输电线路铁塔设计工作需要进一步探索发展。输电线路铁塔结构及其基础设计的科学性是影响输电线路运行效率的重要因素。因此，在进行输电线路铁塔结构及其基础设计时，应从现场实际情况出发，制定科学合理的设计方案，以保证输电线路的稳定运行，从而提高电能质量，促进我国电力事业的可持续发展。相信在未来的发展过程中综合管廊输电线路铁塔设计将会更加成熟，为综合管廊的建设、运行提供坚实的电力保障。

参考文献

［1］尹传垠，周婧．特高压输变电工程适应性视觉景观策略研究．装饰，2012-02-01．

［2］王若雅．景观式特高压输电塔造型设计研究．湖北美术学院硕士论文，2018，06，01．

［3］尹传垠，周婧．基于景观协调的高压输电塔色彩研究［J］．装饰，2012(02)．