一种输电线路铁塔组立自锁装置
技术领域
本发明涉及电力工程结构技术领域，尤其涉及一种输电线路铁塔组立自锁装置。
背景技术
输电线路铁塔是输电用的塔状建筑物。它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构，杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成，杆件间连接采用粗制螺栓，靠螺栓受剪力连接，整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成。
整个铁塔主要由塔头、塔身和塔腿三大部分组成。输电线路铁塔往往较高较重，一般先在地面进行分段组立，然后分段吊装进行高空组立，在分段吊装进行高空组立时，为了使上段与下段准确对接，需要在每个塔腿上端至少有一名作业人员，需要在作业人员参与的情况下将上下两段对准，且在对接处通过螺栓紧固，吊车承受很大起吊重力，铁塔上段塔身起吊后直接在作业人员的正上方，容易发生安全事故，为了避免此类安全事故，要求铁塔在上段未就位时，不允许有施工人员登塔作业，这导致在上下两段塔架在组立对接时更加困难。
发明内容
本发明实施例提供一种输电线路铁塔组立自锁装置，用以解决现有技术中存在上下两段塔架在组立过程中，难以组立对接精准，容易造成人员伤亡，引发安全事故的问题。
一种输电线路铁塔组立自锁装置，包括：固定部、监控系统以及触发自锁机构；固定部，用于固定于组装好的其中一节塔身主材下端，固定部上设置监控系统，用于可视化对准上下两节塔身连接处；固定部上每个面至少设置一触发自锁机构，包括：射钉、圆柱销、拉簧以及射钉限位架；固定部一面上设置第一通孔，射钉限位架安装于固定部上且位于第一通孔正上方，射钉限位架正对着第一通孔的位置设置第二通孔，射钉顺序穿过第二通孔、拉簧与第一通孔，拉簧一端与射钉钉身固定连接，另一端与固定部固定连接，射钉钉身设置第三通孔，圆柱销插入第三通孔并抵在射钉限位架远离固定部的一面上，以保持拉簧处于拉伸状态。
较佳的，固定部为角钢座，固定部上部分用于和塔身主材下端螺栓连接，固定部下部分用于固定触发自锁机构，固定部上部分厚度大于下部分厚度。
较佳的，监控系统包括摄像装置与固定支架；摄像装置通过固定支架固定连接在固定部上部分，固定支架为L型固定支架，L型转角位置与固定部配合固定连接。
较佳的，射钉限位架包括限位面与支架；支架一端固定在固定部一面，限位面固定在支架的另一端且平行于该固定部一面。
较佳的，射钉限位架为U型架，该U型架两个自由端设置弯折的固定耳，该固定耳固定在固定部一面，该U型架的底面上设置第二通孔；或者限位架为筒体，筒体一端固定在固定部一面，另一端设置与筒体形状配合的限位面，该限位面上设置第二通孔。
较佳的，射钉钉身的第三通孔满足该圆柱销插入其中时能够自由下落，该圆柱销插入第三通孔内且竖直向下。
较佳的，第三通孔为腰型孔或圆形孔。
较佳的，固定部固定于塔身主材的下端，塔身主材对应于固定部第一通孔的位置开设第一锁定孔；上节塔身主材的下端，伸入该塔身的下节塔身主材的上端包角钢内侧，对应于该第一锁定孔的位置在该包角钢上开设第二锁定孔。
较佳的，射钉通过圆柱销固定后，射钉尖端从固定部的第一通孔中伸出，射钉尖端伸出长度大于固定部下部分内侧至该下节塔身主材的上端包角钢的距离。
较佳的，射钉尖端触碰所述包角钢外壁，拉簧进一步拉伸，圆柱销掉落后，拉簧恢复初始状态的过程中，射钉顺序穿过第一锁定孔与第二锁定孔，锁定上节塔身与下节塔身。
本发明有益效果包括：能够满足在分段式铁塔上段起吊后，能够与下段准确对接并完成自锁；组立铁塔时，通过射钉钉尖与包角钢的触碰，使锁定射钉的圆柱销自由落下，当所有锁定孔对应连通时，射钉在拉簧带动下插入锁定孔，锁定上下两段塔架，此时，吊车不再承受很大的起吊重力，施工人员即可上塔进行对接处的螺栓紧固，大大减少了施工人员在塔架上作业时的危险，通过机械结构保证了自锁装置的稳定性，其结构简单设计合理，适用范围广泛，便于携带、操作快捷，应用了这种输电线路铁塔组立自锁装置能够提高铁塔组立对接过程中的安全可靠性，降低事故概率，具有较大的经济社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例中的下段铁塔的结构示意图；
图2为本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置装配在上段铁塔的结构示意图；
图3为本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置在上下段铁塔对接后的结构示意图；
图4为本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置在铁塔剖面的布置图；
图5为本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置的正视图；
图6为本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置的仰视图；
图7为本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置在未使用前的第一状态剖视图；
图8为本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置在圆柱销掉落后的第二状态剖视图；
图9本发明实施例中的输电线路铁塔组立自锁装置在两锁定孔对准后射钉射入锁定孔的第三状态剖视图。
具体实施方式
为了给出一种施工人员在地面即可对铁塔进行对接组立，能够在上下段对准后自锁的实现方案，本发明实施例提供了一种输电线路铁塔组立自锁装置，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明。
参阅图1-图3所示，一种输电线路铁塔组立自锁装置，包括：固定部1、监控系统以及触发自锁机构3；固定部1，用于固定于组装好的其中一节塔身主材下端，固定部1上设置监控系统，用于可视化对准上下两节塔身连接处；固定部1上每个面至少设置一触发自锁机构3，包括：射钉31、圆柱销32、拉簧34以及射钉限位架33；固定部1一面上设置第一通孔11，射钉限位架33安装于固定部1上且位于第一通孔11正上方，射钉限位架33正对着第一通孔11的位置设置第二通孔331，射钉31顺序穿过第二通孔331、拉簧34与第一通孔11，拉簧34一端与射钉31钉身固定连接，另一端与固定部1固定连接，射钉31钉身设置第三通孔311，圆柱销32插入第三通孔311并抵在射钉限位架33远离固定部1的一面上，以保持拉簧34处于拉伸状态。
具体的，参阅图4-图9所示，本发明中的输电线路铁塔组立自锁装置包括以下三部分，分别为固定部1、监控系统以及触发自锁机构3；固定部1用于将装置固定于组立好的上段铁塔的主材下端，监控系统固定在固定部1上，实现施工人员在地面可视化操作；触发自锁机构3用于上下两段对准后，锁定固定两部分的连接处。
固定部1为角钢座，固定部1上部分用于和塔身主材下端螺栓连接，固定部1下部分用于固定触发自锁机构3，固定部1上部分厚度大于下部分厚度。较厚的上部分用螺栓固定在铁塔主材上，铁塔主材为角钢制成，角钢座内表面皆贴合与铁塔主材的外表面上；较薄的下部分即可离开铁塔主材一部分距离，给射钉31触发留出一定空间。
监控系统包括摄像装置22与固定支架21；摄像装置22通过固定支架21固定连接在固定部1上部分，固定支架21为L型固定支架21，L型转角位置与固定部1配合固定连接。L型转角的内侧贴合角钢座的外侧，且通过螺栓固定连接。摄像装置22固定在L型固定支架21远离角钢座的一端，并且摄像头对准触发自锁机构3位置。
触发自锁机构3，射钉限位架33固定在固定部1上，固定部1的两个外表面，每个面上都至少设置一个触发自锁机构3，射钉31穿过射钉限位架33限位面上的第二通孔331，以及穿过固定部1上的第一通孔11；套设在射钉31上的拉簧34，处于拉伸状态，一端连接于射钉31中部，另一端连接于固定部1上，射钉31钉身上开设第三通孔311，圆柱销32插入第三通孔311，抵在限位面上时，射钉31钉尖从固定部1内侧伸出的距离，至少大于固定部1距离包角钢的距离，包角钢为下段铁塔主材上端连接的部件。
射钉限位架33包括限位面332与支架333；支架333一端固定在固定部1一面，限位面332固定在支架333的另一端且平行于该固定部1一面。射钉限位架33的结构可以为U型架，也可以为封闭结构的筒状，其中，射钉限位架33为U型架，该U型架两个自由端设置弯折的固定耳，该固定耳固定在固定部1一面，该U型架的底面上设置第二通孔331；或者限位架为筒体，筒体一端固定在固定部1一面，另一端设置与筒体形状配合的限位面332，该限位面332上设置第二通孔331。筒状的射钉限位架33能够保护射钉31上的弹簧在运输或者施工过程中不被其他物体破坏，保证触发自锁机构3的稳定安全性。
射钉31钉身的第三通孔311满足该圆柱销32插入其中时能够自由下落，该圆柱销32插入第三通孔311内且竖直向下。第三通孔311为腰型孔或圆形孔。在射钉31顶尖触碰到包角钢时，限位面332相对射钉31向钉尖方向移动，完全释放出第三通孔311，第三通孔311的孔径可以保证圆柱销32在失去限位面332的阻挡时，能够自由落下。
固定部1固定于塔身主材的下端，塔身主材对应于固定部1第一通孔11的位置开设第一锁定孔；上节塔身主材的下端，伸入该塔身的下节塔身主材的上端包角钢内侧，对应于该第一锁定孔的位置在该包角钢上开设第二锁定孔。具体为，上节塔身主材与下节塔身主材连接处设置第一锁定孔，相对应的下节塔身主材上端的包角钢设置第二锁定孔，固定部1在安装时，将第一通孔11的位置对准上节塔身主材上的第一锁定孔安装，保证射钉31能够准确无误的射进两个锁定孔中。
射钉31通过圆柱销32固定后，射钉31尖端从固定部1的第一通孔11中伸出，射钉31尖端伸出长度大于固定部1下部分内侧至所述下节塔身主材的上端包角钢的距离。此时在射钉31顶尖碰到包角钢后，射钉31相对于固定装置向外移动，拉簧34进一步拉伸，圆柱销32掉落后，拉簧34恢复初始状态的过程中，在第一锁定孔与第二锁定孔位置重叠后，射钉31顺序穿过第一锁定孔与第二锁定孔，锁定上节塔身与下节塔身。
本发明实施例提供的输电线路铁塔组立自锁装置的施工方法，该方法具体为：
步骤一：将下段铁塔在地面组立完毕，上段铁塔在地面组立完毕；
步骤二：在上段铁塔主材下端钻取第一锁定孔，在下段铁塔主材上端包角钢上钻取第二锁定孔；
步骤三：在上段铁塔主材下端钻螺栓孔，将固定部1下部分的第一通孔11对准第一锁定孔，利用螺栓将固定部1与上段铁塔主材下端紧固连接；
步骤四：固定部1与触发自锁装置事先装配完成，在固定部1上安装固定支架21以及摄像装置22，从而实现施工人员在地面的可视化操作；
步骤五：将安装输电线路铁塔组立自锁装置的上段铁塔通过吊车起吊至下段铁塔上方；
步骤六：通过监控系统的摄像装置22，小心将上段铁塔主材伸入下段铁塔包角钢内侧，当射钉31钉尖触碰到包角钢时，圆柱销32掉落，拉簧34将射钉31回拉，在第一锁定孔与第二锁定孔对齐后，射钉31由第一通孔11、第一锁定孔穿入第二锁定孔，实现上段铁塔与下段铁塔的锁定；
步骤七：施工人员上塔将上段铁塔与下段铁塔的连接处通过螺栓紧固，完成对接。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
