CN103291110B - 一种具有摇摆和自复位功能的输电杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有摇摆和自复位功能的输电杆。包含：主体、基础、钢板套、无粘结预应力钢绞线、螺栓、锚具和锚固槽。本发明综合利用预应力技术和钢板的优点，利用预应力技术连接主体和基础，使主体在小变形范围内具有摇摆和自复位功能；在连接部位外加钢板套，大变形范围下利用钢板屈曲耗能，从而保护输电杆其他部位不受破坏。损坏后的钢板可方便更换，提高电杆修复效率。

Description

一种具有摇摆和自复位功能的输电杆

技术领域

本发明涉及一种电力设施产品，具体涉及一种具有摇摆和自复位功能的输电杆。

背景技术

输电杆是输电线路中的支撑结构。目前，其结构型式多为混凝土电杆和输电钢管塔。实践证明现有输电杆耗能能力较差，易在超出设计的雪载、地震、强风，或断线荷载下发生折断，进而引起输电线路的级联破坏，并且输电杆一旦损坏很难修复，需采用总体更换，这大大地降低了输电杆的使用率和修复效率。故而研究一种具有拥有较好耗能性能，且易于修复的输电杆对于提高输电线路的安全性有实际意义。

发明内容

为了解决背景技术中所阐述的现有输电杆耗能能力差和损坏后修复困难的问题，本发明的目的在于提出一种具有摇摆和自复位功能的输电杆，大大地提高了输电杆耗能性能，且使损坏后的输电杆修复快速简便。

为了实现本发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种具有摇摆和自复位功能的输电杆，包括：主体1、基础2、钢板套3、无粘结预应力钢绞线4、螺栓5、锚具6和锚固槽7，其中：所述主体1呈多边形或圆形截面空心结构，立体呈锥状或柱状，底部为实心凸面端头；所述基础2埋置于地下，其顶部露出地面，顶面呈凹槽，且平行于输电线路方向的两侧设有锚固槽7，主体1底部凸面端头与基础2凹槽相接触，且接触面为弧面，所述接触面平行于输电线路方向；所述无粘结预应力钢绞线4沿主体1中心高度方向布置，无粘结预应力钢绞线4一端通过锚具6锚固在主体1顶端，另一端通过锚具6锚固在基础2的锚固槽7内；无粘结预应力钢绞线4的分布呈人字型；钢板套3由两片钢板通过螺栓5拼接而成，其螺杆的长度方向平行于输电线方向；所述钢板套3外加在主体1和基础2连接部位之间；每片钢板套3在平行于输电线一侧弯曲，刚度弱于垂直于输电线一侧。

本发明的有益效果在于：

本发明在主体1小变形条件下，无粘结预应力钢绞线4发挥作用，能使主体自动回复到变形前的状态，使结构具有良好的变形和自复位性能，从而提高了相邻输电杆间传递纵向荷载的能力，有效防止输电线路的级联破坏，增强了输电线路的安全性和可靠性；另外，本发明的实施还有利于增大输电杆之间的跨距，节约整个输电线路的成本。

本发明主体1和基础2连接部位的外加钢板套3相对于主体1及基础2其刚度较小，同时在钢板套3中轴线上削弱其刚度，一旦主体1受到的荷载超过恢复力，引发主体1沿平行于输电线路方向偏转，钢板套3将发生屈曲，消耗能量，从而保护结构其他部位不受损坏；钢板套3是一种可替换的构件，当其发挥屈曲耗能而损坏后，可以方便更换，从而避免更换整根输电杆，快捷实现电杆结构的修复，有效地节约了成本。

本发明的无粘结预应力钢绞线4呈人字型布置，使输电杆在荷载作用下能有效发挥钢绞线使结构自恢复和耗能的性能。

本发明可以通过对现有输电线路的设计施工稍作修改即可实现，基础2将单独设计建造，主体1可采用现有输电杆，然后通过无粘结预应力钢绞线4和钢板套3进行现场连接，施工建造非常方便。

附图说明

图1是本发明输电系统的变形图；

图2是钢板套俯视图；

图3是钢板套左视图；

图4是本发明主视图；

图5是本发明左视图；

图6是本发明预应力钢绞线布置图。

图中标号：1、主体；2、基础；3、钢板套；4、无粘结预应力钢绞线；5、螺栓；6、锚具；7、锚固槽。

具体施工方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：如图2－图6所示，所述主体1是多边形或圆形截面空心结构，立体呈锥状或柱状，底部为实心凸面端头，顶部局部加强，防止预应力导致局部破坏；主体的材料为混凝土或者钢材。所述基础2为独立基础型式，其材料为钢筋混凝土或者其他形式材料。基础埋置于地下，其顶部露出地面，并在平行于输电线路方向的两侧设有锚固槽7；基础2顶面呈凹槽，用于和主体底部凸面端头连接，主体1底部凸面端头与基础2凹槽接触面具有弧面特征，接触面平行于输电线路方向相对于垂直于输电线路方向约束要小。所述无粘结预应力钢绞线4沿主体1中心高度方向布置，采用后张法施工，预应力钢绞线4一端利用锚具6锚固在主体1顶端，另一端利用锚具6锚固在基础2锚固槽7内。无粘结预应力钢绞线4的分布呈人字型。所述钢板套3外加在主体1和基础2连接部位。钢板套3由两片组成，通过螺栓5进行拼接，其螺杆的长度方向平行于输电线方向。每片钢板套3在制作时使平行于输电线一侧弯曲刚度弱于垂直于输电线一侧。

如图1描述了本发明在输电系统中，输电杆遭受极限荷载，钢板套屈曲耗能，主体通过发生偏转，将力传递给相邻的电杆，致使输电系统不会产生级联破坏。

本发明的主体1采用工厂预制，制作方法与现有输电杆制作方法类似，可采用钢筋混凝土预制或者钢管塔。主体1为中空结构，顶部与底部进行加强做成实心，以增强结构局部承压能力。主体1顶部中心处预留孔道，底部端头呈凸面，并在两侧预留孔道。基础2则是在现场开挖基坑，然后用钢筋混凝土或者其他材料现场浇筑制作或者也可基础2在工厂预制后运输到现场直接安置于基坑中。待基础2强度达到要求后，吊装主体1，并沿着主体1中空部分、主体1顶部和底部预留的孔道、基础2顶部槽道穿无粘结预应力钢绞线4。无粘结预应力钢绞线4两端采用锚具6分别固定于主体顶部和基础顶部的锚固槽7内。钢板套3在工厂进行制作，有两片半圆形钢板组成，每片钢板弯曲刚度在沿着输电线方向较垂直于输电线方向进行削弱。在主体1和基础2连接处，将两片钢板套3用螺栓5进行连接，形成对连接处的包裹，其螺杆长度方向沿着输电线方向，引导主体沿着输电线方向偏转。

本发明不限于此实施例，根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种具有摇摆和自复位功能的输电杆，包括：主体(1)、基础(2)、钢板套(3)、无粘结预应力钢绞线(4)、螺栓(5)、锚具(6)和锚固槽(7)，其特征在于：所述主体(1)呈多边形或圆形截面空心结构，立体呈锥状或柱状，底部为实心凸面端头；所述基础(2)埋置于地下，其顶部露出地面，顶面呈凹槽，且平行于输电线路方向的两侧设有锚固槽(7)，主体(1)底部凸面端头与基础(2)凹槽相接触，且接触面为弧面，所述接触面平行于输电线路方向；所述无粘结预应力钢绞线(4)沿主体(1)中心高度方向布置，无粘结预应力钢绞线(4)一端通过锚具(6)锚固在主体(1)顶端，另一端通过锚具(6)锚固在基础(2)的锚固槽(7)内；无粘结预应力钢绞线(4)的分布呈人字型；钢板套(3)由两片钢板通过螺栓(5)拼接而成，其螺杆的长度方向平行于输电线方向；所述钢板套(3)外加在主体(1)和基础(2)连接部位之间；每片钢板套(3)在平行于输电线一侧弯曲，刚度弱于垂直于输电线一侧。