CN102356205A - 管形电信塔结构 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供空心的天线塔结构，以在无线通信网络中使用。该塔包括管形塔部分，由混凝土制成并具有通常空心的横截面。该塔还包括位于锥形底座部分和管形上部之间的连接部分10，该连接部分10由金属或合金制成，例如，钢。

Description

管形电信塔结构

技术领域

本发明一般地涉及电信塔，具体地，涉及在无线通信系统中使用的管形电信塔结构。

背景技术

用于电信塔/杆的流行技术(不管是自支持的还是拉线式的)是格状的钢结构。通常使用热浸镀锌来对这些杆镀锌，其中，使用锌层来涂敷钢结构。通常将钢塔制造为设计寿命在30-50年之间。涂敷结构易受到机械磨损，格状钢塔也不例外。塔在运输和安装期间受到表面损坏，并且当安装塔时，需要对这种损坏进行修补。当安装塔时不选用热浸，所使用的方法是使用冷镀锌来涂漆/喷涂。在运输和安装期间，对保护性的锌层的损坏是不可避免的，并且腐蚀将在受损区域开始。腐蚀关系到所有钢结构的设计寿命，并且不管锌棚(cote)如何，在结构寿命时间期间，需要特定的维护来停止腐蚀。

WO-2008136717-A1公开了天线塔延伸结构，该天线塔延伸结构包括底座段、中间段和终结段(S1-S4)。这些段是钢筋混凝土的，并且通过延伸的固定件在纵向上进行互连，该延伸的固定件形成将底座段与终结段互连而在纵向上没有缝隙的纵向互连结构。每个段包括固定件导向装置，固定件导向装置在该段的壁中形成，并被设置为以预定的配置来将固定件相对于该段进行保持。参见图1和图2。

WO-2007108766-A1和WO-2007108765-A1公开了空心的锥形天线塔结构，该空心的锥形天线塔结构包括具有内部安装轴(shaft)的垂直延伸的塔主体。将该塔设置为容纳无线电基站，并且塔主体包括具有啮合互连机械装置的两个或两个以上的模块化的段，该啮合互连机械装置包括啮合导向结构。

WO-2007108731-A1公开了包括无线电基站的天线塔结构；具有空心横截面的管形塔部分；用于将整个天线无线电基站沿着天线塔结构的拉伸而移动的装置，天线无线电基站被部署在管形塔内部，并且天线塔结构的入口给出了对天线无线电基站的服务的接入。

其他类型的电信塔/杆也存在，并被称为单杆(Monopole)，该单杆基本上是钢、铝或混凝土杆，电信系统在其上附着于外表面部分。

在塔结构的较早版本中，主要将接地部分(锥形部分)和第三部分(圆柱形部分)之间的第二部分制造成部分锥形部分圆柱形。这样做是为了最小化并克服一些由与垂直力相结合的水平力所造成的应力。根据图2b将第二部分制造为一个部分，或者根据图2a将第二部分制造为两个部分。由于其形状并且由于塔的整体形状，该部分上的应力非常高。此外，塔内部的绞合线(strand)导致了在锥形部分和圆柱形部分之间的区域上的水平应力，因为后张拉(post tension)的绞合线改变了较早的塔结构从下部到上部的方向。来自线缆的作用于圆锥截面区域上的大的水平力需要在该特定部分中有大量的加固。在地震和其他自然现象可能提高结构要求的位置中，这甚至更加重要。现有技术解决方案的部分上的形状和力暗示了必须以双面铸模(double sided mould)方式对其进行湿浇铸(wet cast)。这导致了劳动力密集并且耗时的制造过程，因而是昂贵的。在一个模板中制造这样的部分要求不是在全世界各地可用的非常复杂的技术以及资源。为了满足世界的不同部分的不同需求而使用的特殊混凝土成分并不适于对图2b中的部分为锥形的部分进行大规模生产。此外，由于每个部分都需要是锥形的，总体锥形的塔将会需要大量的工作，并且各部分之间的连接部分上的力将会相当高。

发明内容

因此，本发明的实施例是引入在无线通信网络中使用的天线塔结构，其中，该塔适于大规模生产并且生产花费较少。

本发明的目标是解决提供更坚固的结构的问题，该结构还要易于制造，并且还可能考虑到世界上不同位置处的不同制造过程来进行制造。

这通过本发明而实现，本发明提供了包括多个部分的天线塔结构，其中，至少一个连接部分(优选地，第二部分)由金属和/或合金制成，例如钢、铁或者其他任何类似的材料。连接部分位于塔的锥形底座部分和管形上部之间，锥形底座部分和管形上部都具有空心的横截面。天线塔被设置为在无线通信网络中使用，并包括一个或多个无线电基站RBS。

通过引入连接部分所实现的好处在于：通过易于制造、坚固并易于调整的部分来捕获沉重结构的锥形和管形部分之间的大部分力。

在本发明的另一实施例中，连接部分适于连接上后张拉绞合线和/或下后张拉绞合线。

这所实现的好处在于：整个塔具有连接稳定部分，当塔被暴露在张力下(例如，风暴、飓风和地震)的时候，该连接稳定部分将结构保持在一起。

附图说明

图1示出了根据现有技术的天线塔结构。

图2a和2b各自示出了根据现有技术的塔结构部分略图。

图3a和3b示出了根据本发明的实施例的塔结构连接部分。

图4示出了根据本发明的实施例的塔结构连接部分，该塔结构连接部分包括下盖注入孔和密封部分。

图5示出了根据本发明另一实施例的塔结构连接部分，该塔结构连接部分包括调节装置。

具体实施方式

如本发明所描述的，用混凝土建塔的好处是数不胜数的。通过本发明，要避免与腐蚀、线缆和馈线在野外暴露、服务或维修期间的无线电传输中断等有关的问题。

根据本发明的实施例，由钢筋混凝土制造天线塔结构(ATS)，并且其中，一个连接部分由金属或合金(例如，钢)制成。金属或合金连接部分使得可以更易于通过更简单和更成本有效的制造过程来大规模生产这种塔。优选地，第二部分由金属或合金(例如钢)制成。优选地，将第二钢部分成形为和底座部分一样的锥形。通过这种方式，简化了生产过程，同时仍然保持了上述现有技术的塔的好处。

图1示出了根据现有技术的天线塔结构的一般形式。该几何形式仍可结合本发明使用。作为开始点，这被视为是适合的形式，因为该塔具有至少一个具有空心横截面的管形上部2和一个具有空心横截面的锥形底座部分1。优选地，使用5个这种上部。底座部分由连接在一起形成接地部分的段(四分之一、八分之一等)组成。包括所有部分的塔结构是薄壁结构，从最下部，底座部分，到顶部，整个塔结构是空心的。通过螺栓或粘合剂或者螺栓和粘合剂的组合来将各段和各部分彼此附着。也可以使用其他附着各部分的技术，例如但不限于焊接、螺旋体连接、铆合在一起、锁定机制、锲。根据图1的塔示出了根据现有技术的塔结构，其中，除了顶部部分外，所有部分都由混凝土制成。

图2a和2b示出了如上所述的连接塔部分的两个备选，该连接塔部分通常是第二部分，它是在塔的管形上部和较为锥形的底座部分之间的连接部分。典型地，管形上部是圆柱形的，然而也可以是稍微有些锥形以及其他任何类似的形式。在图2a中，连接部分由两个部分组成，锥形部分4和管形部分3(较不锥形、或圆柱形的)。如上所述，在该部分上、特别是在交叠点S上的应力需要连接部分包括沉重的加固。同样地，这种整块部分的制造过程将挑战性的任务放到了制造过程上。这不是友好的大规模制造过程。因为混凝土易碎/脆弱的特性，以图2a中示出的两个部分的形式制造该连接部分导致了更多的问题。在交叠点S上的大的应力导致混凝土部分中的破碎和碎裂。

图3a示出了根据本发明实施例的具有空心横截面的塔结构连接部分。该图是管形部分10向沿着塔的延伸看去的概观(从下往上的概观)。部分10包括多个孔11，适于后张拉绞合线附着或者适于附着到其他部分。部分10还包括在上盖(upper lid)部和下盖部之间的加劲杆柱(stiffener beam)12。典型地，该部分在每个绞合线孔的每侧各包括一个柱。优选地，使用16个柱。使用柱来支撑该部分，并进一步支撑整个塔结构。根据该实施例，连接部分10由金属或合金(例如刚)制成，部分10典型地位于锥形底座部分和管形上部之间。该图示出了锥形连接部分，然而本发明不限于这种形式。

以例如钢的形式将该部分设置在塔中的优势给出了以下好处：后张拉绞合线可以直接附着到部分10中的附着部分11。同样地，连接部分由坚固(solid)的材料构成，当暴露给水平和垂直的应力时，该坚固的材料不像混凝土一样容易变形和碎裂。

图3b示出了根据本发明实施例的塔结构连接部分10的另一横截面视图。该部分包括顶盖部分13、下盖部分14、外表面15和内表面16。部分10还包括下盖绞合线附着装置17和顶盖绞合线附着装置18。下盖绞合线附着装置17用于附着来自底座部分或者来自塔结构的地基部分的绞合线。连接部分10还包括附加部分附着孔19，用于将部分10附着到上部和/或底座部分。在图中，作为示例，以虚线的形式示出了用于附着到上部的螺栓。在该图中没有示出柱。

根据本发明的实施例，在与现有技术相比全新的两步过程中连接绞合线。根据本发明的优选实施例，后张拉绞合线(线)全部连接在所提到的部分10中。多个线缆从地基或者接地部分连接到连接部分下部，并且多个线缆从“第二”连接部分10的上部连接到顶部的塔部。在图中示出了用于8根线缆的孔，但是可能使用任何的其他数目。因此，在坚固的部分的帮助下，本发明的整个塔从最下部到顶部处于压力之下。

这种结构的效果是，该部分形成并充当塔中的稳定部分。这与现有技术的版本不同，现有技术的版本没有这种可能性。本发明的附加好处是降低了实现坚固的结构所需的加固量。

在本发明的另一实施例中，图3b的外表面15和内表面16由具有部分透明区域(例如，塑料)的保护性表面制成。由此，该表面形成了360度的环形环绕的窗口，该窗口将日光引入塔的空心部分内。备选地，该表面由保护金属层制成。该表面还可以包括气流通风孔。

图4示出了根据本发明的实施例的塔结构连接部分10，包括盖注入孔或者密封部分21a、21b和22。根据该实施例，一个或多个注入孔21a、21b和22以及一个或多个密封部分21a、21b和22适用于填补并密封混凝土中或者连接部分与上部或底座部分之间的缝隙或者裂纹。21a、21b或22中的任意一个是孔或者密封部分。下盖绞合线附着装置17还可以包括绞合线密封部分23，绞合线密封部分23适于密封绞合线以与所注入的混凝土隔离。在另一实施例中，如图中的虚线箭头所示，注入部分是软接头，易于移除的密封部分，导致在应力表面之间的缝隙。还可以使用注入部分来填补底座部分的段之间的缝隙。此外，使用一个或多个注入部分21a、21b或22来作为密封部分。连接部分10在下盖部分14中包括若干盖注入孔或者密封部分21a、21b或22。

在另一实施例中，下盖部分和上盖部分13包括这种注入孔和/或密封部分。本发明绝不限于仅在下盖部分14中的孔和密封部分。

在附加的实施例中，连接部分包括下盖部分14，在该下盖部分中有孔，允许将混凝土注入到底座部分的元件的垂直接头中。使用现有技术解决方案中的混凝土靠着混凝土，这种注入是不可能的。

再次地，根据图4的解决方案在现有技术解决方案中是不可能的，现有技术的解决方案存在着在底座部分和连接部分之间的接头部分中有碎裂表面的问题。该实施方式的效果是通过平均的负荷分布降低了该重负荷区域中的应力，导致在混凝土中有较少的碎裂。图中提到的尺寸绝不是限制性的，其他尺寸也是可能的。

图5示出了根据本发明的另一实施例的、包括调整装置30的塔结构连接部分。根据该实施例，连接部分10的下盖部分14还包括一个或多个调整装置30，适用于稳定连接部分10。典型地，该一个或多个调整装置30是螺旋体机械结构，其中通过一个或多个螺旋体来稳定连接部分。在另一实施例中，将螺旋体机械结构30与图4的注入过程相结合，以在该连接部分稳定并就位后填补缝隙。可以在上盖部分13中包括类似的调整装置。典型地，但绝不是限制性的，使用三个螺旋体来稳定该部分。

除了图3b和4中示出的这些过程外，用于将绞合线附着到连接部分的不同过程是可能的。备选地，从内侧沿着塔的内壁附着绞合线，例如，不在这些部分内部附着。该实施方式的效果是在这些部分中使用较少的垂直的孔来获得同质的坚固的塔。

虽然已经参考特定的示例实施例对本发明进行了描述，该描述一般性地仅意在示出创造性的构思，并且不应被视为对本发明的范围进行限制。

本领域技术人员将要理解，在不背离其范围的情况下，可以对本发明进行修改和改变，本发明的范围在所附权利要求中进行定义。

Claims (11)

1.一种天线塔结构ATS，在无线通信网络中使用，并包括一个或多个无线电基站，所述ATS包括：

具有空心横截面的至少一个锥形底座部分(1)，以及

具有空心横截面的至少一个管形上部(2)，

所述ATS的特征在于，还包括：

具有空心横截面的连接部分(10)，位于所述锥形底座部分(1)和所述管形上部(2)之间，所述连接部分由金属或合金制成，所述金属或合金例如钢。

2.根据权利要求1所述的天线塔结构，其中，所述至少一个锥形底座部分(1)和所述至少一个管形上部(2)由混凝土制成。

3.根据权利要求2所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)具有锥形形状。

4.根据权利要求2所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)是塔的第二部分。

5.根据前述权利要求中任一项所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)还用作针对上塔后张拉绞合线的连接部分和/或针对底座部分后张拉绞合线的连接部分。

6.根据权利要求4所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)被设置为连接沿着塔的内壁表面延伸的后张拉绞合线。

7.根据权利要求4所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)被设置为连接在所述部分的内部并随着塔的伸长延伸的后张拉绞合线。

8.根据前述权利要求中任一项所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)还包括：外表面(15)，适于密封所述部分(10)。

9.根据权利要求8所述的天线塔结构，其中，所述外表面(10)包括由透明材料制成的区域，以让阳光进入到塔的内部。

10.根据前述权利要求中任一项所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)还包括：

注入孔和密封部分，适于允许将混凝土注入并密封在连接部分10和其他部分(1、2)之间的区域中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的天线塔结构，其中，所述连接部分(10)还包括：

一个或多个调整装置(30)，适于稳定所述连接部分(10)。

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