CN105781216A

CN105781216A - 一种特高性能混凝土电线杆及其施工方法

Info

Publication number: CN105781216A
Application number: CN201610306422.0A
Authority: CN
Inventors: 林铭睇; 陈宝春; 林潮; 黄福云
Original assignee: Fuzhou Minglin Steel Tower & Steel Structure Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuzhou Minglin Steel Tower & Steel Structure Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2016-07-20

Abstract

本发明涉及一种特高性能混凝土电线杆及其施工方法，该施工方法按以下步骤进行：（1）在工厂，先配置SHPC材料，然后进行离心浇模，得到电线杆身；浇筑时，在电线杆身的下端一体浇筑出接头；（2）在指定的施工地点，提前先开挖预定深度和大小的预埋孔，然后浇筑普通混凝土，得到预埋基础；浇筑时，在预埋孔内放入多个均匀分布的外螺纹管，以使预埋基础的上表面形成多个预留螺纹孔；（3）通过螺栓将电线杆身下端的接头与预埋基础上表面的预留螺纹孔固定连接成整体。该电线杆采用SHPC材料离心浇筑，其抗压强度和抗拉强度高，显著提高了电线杆的使用效益；杆身与基础部分施工分离，施工简便，大大减少施工周期，节约施工成本。

Description

一种特高性能混凝土电线杆及其施工方法

技术领域

本发明涉及输电工程领域，尤其涉及一种特高性能混凝土电线杆及其施工方法。

背景技术

传统的电线杆多为设有少量钢筋骨架的普通水泥电线杆，少部分采用钢制电线杆。普通水泥电线杆在中国运用较为普遍，其由水泥砂浆和加强筋构造而成。然而，这种电线杆强度不高，尤其是其抗拉强度较低，当线路高程较高、单跨线路较长，作用在电线杆端头的偏心力很大时（如转角电线杆，其两边的线路不对称），杆身易出现拉裂破坏，同时也经常出现接头损坏，给安装及固定带来困难。对此，一般的处理办法是，在偏心的反向侧设置预拉钢铰线平衡。但这种方法需要提前进行锚固施工，并且必须具备设置锚固的空间条件，施工程序繁琐，费时费力，且在交通枢纽区存在较大的潜在危险。同时，普通混凝土电线杆自重大，当线路高程较高时，电线杆的制作、运输、安装有着很大的困难，特别是对于山区电线杆的运输和安装问题突出。另外，转角电线杆或耐张电线杆在安装时，往往需要临时深挖坑并现浇混凝土，由于混凝土需要一定时间形成强度，因而严重拖延施工周期。因此，普通水泥电线杆难以满足现今对其更高强、更长档距以及更多回路与功能的要求。

钢制电线杆质轻、抗弯强度大、运输和施工速度快，也能省去锚固费用和提供较好的线杆周边安全，是一种较适应高强度、大跨越等要求的电线杆。不过，该类型电线杆易腐蚀，制作、加工和养护维修费用较高，目前在中国应用不多。因此，找到一种更安全、经济、高效、施工快捷的电线杆对于提高中国输电事业具有重要意义。另外，中国建筑中常用的超高性能混凝土（UHPC）材料其抗压强度通常仅约100MPa左右、抗拉强度约为10MPa，若应用于电线杆，则效益并不显著。同时，由于未掺加一定的粗骨料，不能采用成熟的离心成型工艺工业化的生产。

发明内容

鉴于现有电线杆的不足，本发明的目的在于提供一种施工简便、施工周期短、抗压强度高、抗拉强度高以及能离心浇筑的特高性能混凝土电线杆及其施工方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案一是：一种特高性能混凝土电线杆，包括预埋基础和电线杆身，所述预埋基础的上表面设置有多个均匀分布的预留螺纹孔，所述电线杆身是由SHPC材料离心浇筑而成，所述电线杆身的下端设置有由SHPC（Super-High-StrengthHighPerformanceConcrete，特高性能混凝土）材料浇筑而成的接头，所述电线杆身下端的接头通过螺栓与预埋基础上表面的预留螺纹孔固定连接。

进一步地，所述预埋基础的上表面还可以设置有多个均匀分布的脚钉，所述电线杆身的下端的接头还可以通过脚钉螺母与预埋基础上表面的脚钉固定连接。

进一步地，所述电线杆身可以是由多节杆段拼接而成，各节杆段分别由SHPC材料浇筑而成，各节杆段的拼接端均设置有由SHPC材料浇筑而成的接头，每上节的杆段拼接端的接头通过螺栓和螺母与相邻下节的杆段拼接端的接头固定连接。

进一步地，所述接头优选法兰盘。

进一步地，所述预埋基础上表面的预留螺纹孔的深度优选不小于25cm。

为了解决上述问题，本发明的技术方案二是：一种特高性能混凝土电线杆的施工方法，按以下步骤进行：

（1）在工厂，先配置SHPC材料，然后进行离心浇模，得到电线杆身；浇筑时，在电线杆身的下端一体浇筑出接头；

（2）在指定的施工地点，提前先开挖预定深度和大小的预埋孔，然后浇筑普通混凝土，得到预埋基础；浇筑时，在预埋孔内放入多个均匀分布的外螺纹管，以使预埋基础的上表面形成多个预留螺纹孔；

（3）通过螺栓将电线杆身下端的接头与预埋基础上表面的预留螺纹孔固定连接成整体。

进一步地，在步骤（1）中，所述电线杆身分多节杆段制作，各节杆段分别由SHPC材料离心浇筑而成，各节杆段的拼接端均设置有由SHPC材料浇筑而成的接头；在步骤（3）中，先通过螺栓将最下节杆段下端的接头与预埋基础上表面的预留螺纹孔固定连接，然后由下到上通过螺栓和螺母依次将下节杆段拼接端的接头与相邻上节杆段拼接端的接头固定连接，直至完成拼接工作，达到设计高度。

进一步地，在步骤（1）中，所述SHPC材料的组分重量配比为90~110份水泥、20~30份硅粉、120~130份细砂、120~130份细骨料、20~30份水、6~8份钢纤维以及2~4份高效减水剂。

进一步地，在步骤（2）中，浇筑时，在预埋孔内还可以放入多个均匀分布的脚钉；在步骤（3）中，还可以通过脚钉螺母将电线杆身的下端的接头与预埋基础上表面的脚钉固定连接。

进一步地，在步骤（2）中，所述外螺纹管上端可以与预埋基础的上表面齐平，所述外螺纹管的埋深长度优选不小于25cm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）该特高性能混凝土电线杆采用SHPC材料离心浇筑，其抗压强度和抗拉强度高，有效增强了抗弯能力，取消了传统电线杆因两端输电线偏心力设置的锚固索装置，而直接由电线杆自身进行平衡。并且免去了锚索需要的空间要求，给过往行人提供了安全的电线杆周边空间，也提高了空间利用率。

（2）该特高性能混凝土电线杆采用SHPC材料离心浇筑，其具有高强度、高韧性、高耐久性和高抗腐蚀性能，能够避免普通水泥混凝土电线杆易发生开裂脆断的问题，以及普通混凝土电线杆和钢制电线杆易腐蚀的问题，免去了对常规电线杆经常维修养护的高额费用，显著提高了电线杆的使用效益。

（3）该特高性能混凝土电线杆的杆身与基础部分施工分离，施工简便，可以提前进行基础施工，进而大大减少施工周期，节约施工成本。另外，由于SHPC材料强度高，可工厂化预制各种样式的接头，而无需外设钢质接头，加快了施工进度，同时由于高强度和高韧性，也避免了拼装接头损坏。

（4）该特高性能混凝土电线杆可以由多节杆段拼装而成，使得电线杆的运输和安装施工变得更加方便和快捷，对于山区等交通不便的地区效果尤为显著。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是电线杆身与预埋基础的连接示意图。

图3是相邻杆段之间的连接示意图。

图中标记：1-电线杆身，2-接头，3-预埋基础，4-螺栓，5-脚钉。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~3所示，一种特高性能混凝土电线杆，包括预埋基础3和电线杆身1，所述预埋基础3的上表面设置有多个均匀分布的预留螺纹孔，所述电线杆身1是由SHPC材料离心浇筑而成，所述电线杆身1的下端设置有由SHPC材料浇筑而成的接头2，所述电线杆身1下端的接头2通过螺栓4与预埋基础3上表面的预留螺纹孔固定连接。

在本发明实施例中，所述预埋基础3的上表面还可以设置有多个均匀分布的脚钉5，所述电线杆身1的下端的接头2还可以通过脚钉螺母与预埋基础3上表面的脚钉5固定连接。

在本发明实施例中，所述电线杆身1可以由多节杆段拼接而成，各节杆段分别由SHPC材料浇筑而成，各节杆段的拼接端均设置有由SHPC材料浇筑而成的接头2，每上节的杆段拼接端的接头2通过螺栓4和螺母与相邻下节的杆段拼接端的接头2固定连接。

在本发明实施例中，所述接头2优选法兰盘，当然还可以其它结构形式的连接接头。

在本发明实施例中，所述预埋基础3上表面的预留螺纹孔的深度优选不小于25cm。

如图1~3所示，一种特高性能混凝土电线杆的施工方法，按以下步骤进行：

（1）在工厂，先配置SHPC材料，然后进行离心浇模，得到电线杆身1；浇筑时，在电线杆身1的下端一体浇筑出接头2；

（2）在指定的施工地点，提前先开挖预定深度和大小的预埋孔，然后浇筑普通混凝土，得到预埋基础3；浇筑时，在预埋孔内放入多个均匀分布的外螺纹管，以使预埋基础3的上表面形成多个预留螺纹孔；

（3）通过螺栓4将电线杆身1下端的接头2与预埋基础3上表面的预留螺纹孔固定连接成整体。

在本发明实施例中，在步骤（1）中，所述电线杆身1可以分多节杆段制作，各节杆段分别由SHPC材料浇筑而成，各节杆段的拼接端均设置有由SHPC材料浇筑而成的接头2；在步骤（3）中，可根据不同的电线线路高度要求灵活选择杆段的数量，并分批运输到施工地点，首先通过螺栓4将最下节杆段下端的接头2与预埋基础3上表面的预留螺纹孔固定连接，然后由下到上通过螺栓4和螺母依次将下节杆段拼接端的接头2与相邻上节杆段拼接端的接头2固定连接，直至完成拼接工作，达到设计高度。

在本发明实施例中，在步骤（1）中，所述SHPC材料的组分重量配比为90~110份水泥、20~30份硅粉、120~130份细砂、120~130份细骨料、20~30份水、6~8份钢纤维以及2~4份高效减水剂，其中水胶比[水/（水泥+硅灰）]不大于0.2，钢纤维含量为1.5%~2%，细骨料直径不大于10mm且含量与细砂含量一致，细骨料可选用砂石；例如优选100份水泥、25份硅粉、125份细砂、125份砂石、25份水、7.5份钢纤维以及2.5份高效减水剂。

本发明实施例通过增加高效减水剂、控制水胶比至0.2以下后，可使SHPC材料的抗压强度超过150Mpa。由于掺加了细骨料，因而可以离心浇筑成型，通过离心浇模，使钢纤维的分布比建筑中常用的UHPC更有序并主要分布于电线杆外层，从而能较显著提地提高其抗拉强度。该SHPC材料具有高强度、高韧性、高耐久性和高抗腐蚀性等性能，能够很好地提供高效的电线杆工作性能。

在本发明实施例中，在步骤（2）中，浇筑时，在预埋孔内还可以放入多个均匀分布的脚钉5；在步骤（3）中，还可以通过脚钉螺母将电线杆身1的下端的接头2与预埋基础3上表面的脚钉5固定连接。

在本发明实施例中，在步骤（2）中，所述外螺纹管上端可以与预埋基础3的上表面齐平，所述外螺纹管的埋深长度优选不小于25cm。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本使发明，任何熟悉本专业的技术人员但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做任何简单的修改、均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种特高性能混凝土电线杆，其特征在于：包括预埋基础和电线杆身，所述预埋基础的上表面设置有多个均匀分布的预留螺纹孔，所述电线杆身是由SHPC材料离心浇筑而成，所述电线杆身的下端设置有由SHPC材料浇筑而成的接头，所述电线杆身下端的接头通过螺栓与预埋基础上表面的预留螺纹孔固定连接。

2.根据权利要求1所述的特高性能混凝土电线杆，其特征在于：所述预埋基础的上表面还设置有多个均匀分布的脚钉，所述电线杆身的下端的接头还通过脚钉螺母与预埋基础上表面的脚钉固定连接。

3.根据权利要求1所述的特高性能混凝土电线杆，其特征在于：所述电线杆身是由多节杆段拼接而成，各节杆段分别由SHPC材料浇筑而成，各节杆段的拼接端均设置有由SHPC材料浇筑而成的接头，每上节的杆段拼接端的接头通过螺栓和螺母与相邻下节的杆段拼接端的接头固定连接。

4.根据权利要求1或3所述的特高性能混凝土电线杆，其特征在于：所述接头为法兰盘。

5.根据权利要求1所述的特高性能混凝土电线杆，其特征在于：所述预埋基础上表面的预留螺纹孔的深度不小于25cm。

6.一种特高性能混凝土电线杆的施工方法，其特征在于，按以下步骤进行：

7.根据权利要求6所述的特高性能混凝土电线杆的施工方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述电线杆身分多节杆段制作，各节杆段分别由SHPC材料离心浇筑而成，各节杆段的拼接端均设置有由SHPC材料浇筑而成的接头；在步骤（3）中，先通过螺栓将最下节杆段下端的接头与预埋基础上表面的预留螺纹孔固定连接，然后由下到上通过螺栓和螺母依次将下节杆段拼接端的接头与相邻上节杆段拼接端的接头固定连接，直至完成拼接工作，达到设计高度。

8.根据权利要求6或7所述的特高性能混凝土电线杆的施工方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述SHPC材料的组分重量配比为90~110份水泥、20~30份硅粉、120~130份细砂、120~130份细骨料、20~30份水、6~8份钢纤维以及2~4份高效减水剂。

9.根据权利要求6所述的特高性能混凝土电线杆的施工方法，其特征在于：在步骤（2）中，浇筑时，在预埋孔内还放入多个均匀分布的脚钉；在步骤（3）中，还通过脚钉螺母将电线杆身的下端的接头与预埋基础上表面的脚钉固定连接。

10.根据权利要求6所述的特高性能混凝土电线杆的施工方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述外螺纹管上端与预埋基础的上表面齐平，所述外螺纹管的埋深长度不小于25cm。