CN110744701A - 一种cfrp筋再生混凝土电杆的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力传输设备技术领域。一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，包括如下步骤：(1)制作电杆的外管模板和内管模板；(2)采用CFRP筋制作电杆的内架体，所述内架体包括括内钢箍、竖向主筋和螺旋网筒；(3)采用结构胶将CFRP布环向缠绕粘贴在在所述内架体的外侧表面，并用滚筒沿CFRP布缠绕方向多次滚压；(4)将粘贴好CFRP布的内架体放置于外管模板和内管模板之间，并在外管模板和内管模板之间浇筑再生混凝土，同时用再生混凝土将电杆顶部封顶，待再生混凝土强度达到设计强度80％以上拆模即可。该方法制得的电杆结构强度高，重量较轻，能有效地减少电杆出现横向和竖向裂纹的情况，延长电杆的服役寿命。
Description
技术领域
本发明属于电力传输设备技术领域，具体涉及一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展，超高压输电线路不断普及，电网建设规模不断扩大，土 木工程行业也在我国得以全面发展，对于超高压输电线路，电网的安全可靠性直接关系到国 家经济建设和社会稳定。电网建筑工程在近年来不断成为国家资源战略布局的重心，更经济、 快速、高效的建设电网工程成为了这个时代的迫切需求。混凝土作为土木工程领域最广泛的 材料之一，在工程中的需求量极大，再生混凝土是一种回收再利用的建筑材料，绿色环保， 但是由于再生骨料自身的内部缺陷，致使其配置的再生混凝土力学性能较差，限制了工程应 用。而再生混凝土材料相较于传统混凝土不仅解决了废弃混凝土处理困难的问题，还节省了 部分混凝土的原料，在很大程度上实现了建筑废旧资源的循环利用，对于经济及环境来说都 显得意义非凡。
钢筋是传统钢混建筑不可或缺的资源，而对于建设电网工程的地区，由于钢筋的耐腐蚀 性及耐久性能较低，这时建议使用成本相对合理的CFRP筋代替传统钢筋近年来，CFRP是碳 纤维增强复合材料，混凝土结构以各种优异的性能，开始在建筑结构中得到使用，CFRP筋具 有良好的耐腐蚀性，可应用于环境恶劣地区的混凝土结构以替代钢筋或预应力筋，亦可应用 于岩土工程中的加筋土中。
中国专利CN201310386370.9公开了一种塑料电线杆，该实用新型电杆采用组合式杆体组 件结构，运输、架设投资少，节约了成本，但是，该电线杆的强度及抗风能力不足，强度特 别低，更换频繁，浪费人力物力。另外，中国专利CN201520698949.3公开了一种新型电线杆， 通过采用技术方案，各个主筋组均设置四种长短不同的主筋来提高钢筋骨架层的结构强度， 保证钢筋骨架层各长度上的结构保持稳定，虽然大大提高了钢筋骨架层的结构稳定性，但是 施工工艺较复杂，理想浇筑困难。因此，急需一种将CFRP筋和再生混凝土相结合形成CFRP 再生混凝土电杆的方法，以减少电杆出现横向和竖向裂纹的情况，延长电杆的服役寿命，使 再生混凝土得以合理应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，该方法制得的电杆结构 强度高，重量较轻，能有效地减少电杆出现横向和竖向裂纹的情况，延长电杆的服役寿命。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，包括如下步骤：
(1)根据施工图纸，制作电杆的外管模板和内管模板，所述内管模板的直径小于外管模 板的直径；
(2)采用CFRP筋制作电杆的内架体，所述内架体包括括内钢箍、竖向主筋和螺旋网筒， 所述内钢箍设有若干个，任一所述内钢箍为环形结构且在所述内钢箍的内环内均匀分布有若 干个限位卡圈，所述竖向主筋沿圆周方向均匀的排布于所述内钢箍之内，并且所述竖向主筋 与所述限位卡圈插接紧配设置，所述螺旋网筒是由两根CFRP筋以螺旋角旋向相反的方向交 叉绑扎在一起形成，所述螺旋网筒设置于所述竖向主筋的外周；
(3)采用结构胶将CFRP布环向缠绕粘贴在在所述内架体的外侧表面，并用滚筒沿CFRP 布缠绕方向多次滚压，使结构胶充分浸透CFRP布中；
(4)将粘贴好CFRP布的内架体放置于外管模板和内管模板之间，内管模板、内架体和 外管模板依次同轴设置，并在外管模板和内管模板之间浇筑再生混凝土，同时用再生混凝土 将电杆顶部封顶，待再生混凝土强度达到设计强度80％以上拆模即可。
进一步的，所述再生混凝土由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥620-650份、自来水 200-220份、河砂570-600份、再生粗骨料950-980分、减水剂3-5份。
进一步的，所述限位卡圈由具有缺口的弹性钢圈制成。
进一步的，所述竖向主筋为12条且绕电杆的中心轴呈均匀分布；所述竖向主筋的直径均 为10-12mm；所述内钢箍外12点钟和6点钟方向的竖向主筋长3500-4000mm；所述内钢箍外 3点钟和9点钟方向的竖向主筋长6500-7000mm；其余竖向主筋长9950-9980mm。
进一步的，所述结构胶为环氧树脂结构胶。
进一步的，所述河砂的粒径为0.1-3mm。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明提供的一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，将CFRP筋、CFRP布和再生混 凝土相结合，实现了建筑废旧资源的循环利用。通过采用CFRP筋构成的内架体可以很好的 解决钢筋锈蚀问题，提高电杆的耐久性和使用寿命；内架体设置竖向主筋，能够合理控制电 杆各个位置的结构强度，以适应运输以及安装的结构需求；通过设置螺旋网筒，且螺旋套筒 由两根CFRP筋以螺旋角旋向相反的方向交叉绑扎形成，能够提高杆体的抗剪承载力，有效 地增强了电杆侧壁的强度，即使受到撞击也不易受到破损，提高了产品质量；通过设置内钢 箍，便于竖向主筋沿着内钢箍设置，在内钢箍上设置限位卡圈起到定位的作用，便于确定竖 向主筋的位置并便于将竖向主筋与内钢箍固定，采用CFRP布粘贴在内架体的外侧，一方面由 于CFRP布具有较强的抗拉强度，可以增大电杆的抗拉承载力，提高电杆的受力性和抗震性能， 另外由于CFRP布的耐腐蚀性，能够提高电杆的耐久性，用结构胶充分浸透CFRP布，从而提 高电杆柱体的抗裂性能和刚度。
2.本发明一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，能够显著提高结构的承载力，电杆在 抗拉强度、抗裂强度方面有很大的提高。
3.本发明的再生混凝土采用硅酸盐水泥、自来水、河砂、再生粗骨料和减水剂制成，充 分利用废弃资源，变废为宝，降低了成本，有利于节能环保和可持续发展。
4.通过设置长短不一的竖向主筋，在满足电杆结构安全性要求的前提下节省材料。
附图说明
图1是本发明一实施例的内架体的结构示意图；
图2是本发明内架体的另一实施例中竖向主筋的排列结构示意图；
图3是本发明限位卡圈的结构示意图。
其中，附图中标记为：1-内钢箍；2-竖向主筋；3-螺旋网筒；4-限位卡圈。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。需要说明的是，本发明的具体实施例只 是为了能更清楚的描述技术方案，而不能作为本发明保护范围的一种限制。
请参阅图1-图3，一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，包括如下步骤：
(1)根据施工图纸，制作电杆的外管模板和内管模板，内管模板的直径小于外管模板的 直径；
(2)采用CFRP筋制作电杆的内架体，内架体包括括内钢箍1、竖向主筋2和螺旋网筒3， 内钢箍1设有若干个，任一内钢箍1为环形结构且在内钢箍1的内环内均匀分布有若干个限 位卡圈4，限位卡圈4由具有缺口的弹性钢圈制成，竖向主筋2沿圆周方向均匀的排布于内 钢箍1之内，并且竖向主筋2与限位卡圈4插接紧配设置，螺旋网筒3是由两根CFRP筋以螺旋角旋向相反的方向交叉绑扎在一起形成，螺旋网筒3设置于竖向主筋2的外周；
(3)采用结构胶将CFRP布环向缠绕粘贴在在内架体的外侧表面，并用滚筒沿CFRP布 缠绕方向多次滚压，使结构胶充分浸透CFRP布中；结构胶优选为环氧树脂结构胶。
(4)将粘贴好CFRP布的内架体放置于外管模板和内管模板之间，内管模板、内架体和 外管模板依次同轴设置，并在外管模板和内管模板之间浇筑再生混凝土，同时用再生混凝土 将电杆顶部封顶，待再生混凝土强度达到设计强度80％以上拆模即可。
本发明通过采用CFRP筋构成的内架体可以很好的解决钢筋锈蚀问题，提高电杆的耐久 性和使用寿命；内架体设置竖向主筋2，能够合理控制电杆各个位置的结构强度，以适应运 输以及安装的结构需求；通过设置螺旋网筒3，且螺旋套筒由两根CFRP筋以螺旋角旋向相反 的方向交叉绑扎形成，能够提高杆体的抗剪承载力，有效地增强了电杆侧壁的强度，即使受 到撞击也不易受到破损，提高了产品质量；通过设置内钢箍1，便于竖向主筋2沿着内钢箍1 设置，在内钢箍1上设置限位卡圈4起到定位的作用，便于确定竖向主筋2的位置并便于将 竖向主筋2与内钢箍1固定，采用CFRP布粘贴在内架体的外侧，一方面由于CFRP布具有较 强的抗拉强度，可以增大电杆的抗拉承载力，提高电杆的受力性和抗震性能，另外由于CFRP 布的耐腐蚀性，能够提高电杆的耐久性，用结构胶充分浸透CFRP布，从而提高电杆柱体的 抗裂性能和刚度。
再生混凝土由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥620-650份、自来水200-220份、河 砂570-600份、再生粗骨料950-980分、减水剂3-5份。其中，河砂的粒径为0.1-3mm，再 生粗骨料由建筑废物中的混凝土、砂浆、石、砖瓦等加工而成，用于配置混凝土并且粒径大 于4.75mm的颗粒。本发明充分利用废弃资源，变废为宝，降低了成本，有利于节能环保和可 持续发展。
对电杆的整体受力情况进行分析，由于靠近杆体上端的受力相对较小，靠近杆体下端的 受力则相对较大，因此竖向主筋2靠近于杆体下端的端部齐平，其中大部分竖向主筋2的长 度与杆体的长度基本相等，一小部分的竖向主筋2的长度可以根据实际情况减短，在满足电 杆受力结构要求的前提下节省材料，如图2所示，竖向主筋2为12条且绕电杆的中心轴呈均 匀分布；竖向主筋2的直径均为10-12mm；内钢箍1外12点钟和6点钟方向的竖向主筋2长 3500-4000mm；内钢箍1外3点钟和9点钟方向的竖向主筋2长6500-7000mm；其余竖向主筋 2长9950-9980mm。具体实施时，竖向主筋2的直径均为12mm；内钢箍1外12点钟和6点钟方向的竖向主筋2长3500mm；内钢箍1外3点钟和9点钟方向的竖向主筋2长6500mm；其余 竖向主筋2长9950mm。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专 利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明 所涵盖专利范围。
Claims (6)
1.一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)根据施工图纸，制作电杆的外管模板和内管模板，所述内管模板的直径小于外管模板的直径；
(2)采用CFRP筋制作电杆的内架体，所述内架体包括括内钢箍、竖向主筋和螺旋网筒，所述内钢箍设有若干个，任一所述内钢箍为环形结构且在所述内钢箍的内环内均匀分布有若干个限位卡圈，所述竖向主筋沿圆周方向均匀的排布于所述内钢箍之内，并且所述竖向主筋与所述限位卡圈插接紧配设置，所述螺旋网筒是由两根CFRP筋以螺旋角旋向相反的方向交叉绑扎在一起形成，所述螺旋网筒设置于所述竖向主筋的外周；
(3)采用结构胶将CFRP布环向缠绕粘贴在在所述内架体的外侧表面，并用滚筒沿CFRP布缠绕方向多次滚压，使结构胶充分浸透CFRP布中；
(4)将粘贴好CFRP布的内架体放置于外管模板和内管模板之间，内管模板、内架体和外管模板依次同轴设置，并在外管模板和内管模板之间浇筑再生混凝土，同时用再生混凝土将电杆顶部封顶，待再生混凝土强度达到设计强度80％以上拆模即可。
2.根据权利要求1所述的一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，其特征在于：所述再生混凝土由以下重量份的原料组成：硅酸盐水泥620-650份、自来水200-220份、河砂570-600份、再生粗骨料950-980分、减水剂3-5份。
3.根据权利要求1所述的一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，其特征在于：所述限位卡圈由具有缺口的弹性钢圈制成。
4.根据权利要求1所述的一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，其特征在于：所述竖向主筋为12条且绕电杆的中心轴呈均匀分布；所述竖向主筋的直径均为10-12mm；所述内钢箍外12点钟和6点钟方向的竖向主筋长3500-4000mm；所述内钢箍外3点钟和9点钟方向的竖向主筋长6500-7000mm；其余竖向主筋长9950-9980mm。
5.根据权利要求1所述的一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，其特征在于：所述结构胶为环氧树脂结构胶。
6.根据权利要求1所述的一种CFRP筋再生混凝土电杆的制作方法，其特征在于：所述河砂的粒径为0.1-3mm。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |