CN112942406A

CN112942406A - 一种杆基础固定用固结体及其制备方法

Info

Publication number: CN112942406A
Application number: CN202110179430.4A
Authority: CN
Inventors: 余启勇; 潘广镇; 董会娜; 周蕾; 吕多军; 于佳成; 黄文华; 姚栋嘉; 刘喜宗; 张东生
Original assignee: Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd
Current assignee: Gongyi Van Research Yihui Composite Material Co Ltd
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2021-06-11

Abstract

本发明属于杆基础固定技术领域，公开一种杆基础固定用固结体及其制备方法。一种杆基础固定用固结体，包括加固部件和加固材料层，所述加固部件为一种包绕杆基础部位设置的筒状结构，所述加固材料层填充于杆与加固部件、加固部件与坑边缘之间，所述加固材料层为无机加固材料层、有机加固材料层或无机有机复合加固材料层中的一种或两种。本发明的杆基础固定用固结体，可有效防止杆倾倒，加强了杆的稳定性，且其制备工艺简单，方便操作，具有广泛的应用价值。

Description

一种杆基础固定用固结体及其制备方法

技术领域

本发明属于杆基础固定技术领域，具体涉及一种杆基础固定用固结体及其制备方法。

背景技术

众所周知，电线杆一直在电力输送中起着举足轻重的作用，随着社会经济的不断发展，人们的生活环境不断地在优化，智慧灯杆也逐渐出现在大街小巷。不管是电线杆还是智慧灯杆，其底座的稳定性直接影响着杆的使用。当杆受到外部冲击，如被汽车撞击会发生杆倾斜情况，或在气候寒冷地区，因杆底座发生冻胀整个杆体被上拔，严重时会发生杆倾倒现象，由此导致的一系列交通问题、电力输送问题、森林火灾等问题，严重影响了人们的生活，同时造成国家的财产损失。可看出，杆底座的稳固至关重要。

专利“一种免拉线的电线杆固定结构及固定基础”，专利号为CN201320484438.2，公开了一种免拉线的电线杆固定结构及固定基础，包括电线杆，电线杆的根部设置有固定基础，固定基础为上端大下端小且纵截面呈梯形状的结构，固定基础的中心设置有固定槽，电线杆的根部插接在固定槽内，该专利设计的固定结构在一定程度上增加了电线杆根部与土地的接触面积，从而增强了电线杆架设的稳定性，但这样的固定结构对线杆的稳固作用远远不够，因线杆与固定基础直接接触，当二者之间的作用力不强时，即使整个固定基础与土地具有较大的接触面积，电线杆还是容易发生倒杆现象，因此该方案未解决杆的稳定性问题。同时，整个固定基础因要起到稳定加固作用，其固定结构的形成需要用较多的加固材料，增大施工成本。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的旨在提供一种杆基础固定用固结体及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种杆基础固定用固结体，包括加固部件和加固材料层，所述加固部件为一种包绕杆基础部位设置的筒状结构，所述加固材料层填充于杆与加固部件、加固部件与坑边缘之间，所述加固材料层为无机加固材料层、有机加固材料层或无机有机复合加固材料层中的一种或两种。

较好地，所述筒状结构上下面开口，其具有镂空的壁面结构或壁面带有凸起形状的结构，所述筒状结构的一端边缘处设置为抓地结构。

较好地，所述抓地结构为锯齿状、钉状或杆状结构。

较好地，所述加固材料层包括第一加固材料层和第二加固材料层，所述第二加固材料层为有机加固材料层，第一加固材料层为无机加固材料层、有机加固材料层或无机有机复合加固材料层。

较好地，所述无机加固材料层中的材料为水泥基加固材料，所述有机加固材料层中的材料为环氧树脂加固材料、聚氨酯加固材料、不饱和树脂加固材料、酚醛树脂加固材料中的一种或两种，所述有机无机复合加固材料层中的材料为环氧树脂水泥基复合加固材料、聚氨酯水泥基复合加固材料、酚醛树脂水泥基复合加固材料、不饱和树脂水泥基复合加固材料中的一种或两种。

较好地，所述加固部件与坑边缘之间设置有防水保温层，所述防水保温层为纤维增强泡沫材料。

一种杆基础固定用固结体的制备方法，制备步骤如下：

步骤一：配制加固材料，a.有机加固材料按照树脂100份、固化剂2-200份、促进剂0-10份、催化剂0-1份、微球0-30份、发泡剂0-10份、偶联剂0-2份、阻燃剂0-50份、稀释剂0-10份的配比混合配料；b.无机加固材料按照水泥100-120份、砂石20-200份、水0-10份、减水剂0.5-1份、消泡剂0.5-2份、纤维增强材料1-2份、膨胀剂0-20份的配比混合配料；c.有机无机复合加固材料按照a与b之比为1:1-1:1.2的比重混合配料，实际使用时按照需求选择使用a、b、c三种配方；

步骤二：形成固结体，将筒状结构的加固部件以及杆基础区域分别使用酒精擦拭，除去附着在其表面的灰尘、油污，然后将加固部件套于杆的基础区域，一起居中放置在挖好的深坑中，此时将加固部件具有抓地结构的一端掩埋于地下，待加固部件稳定放置后，开始向深坑内灌注步骤一中的加固材料，在常温下进行3-24h的凝胶反应后即形成杆基础加固用固结体。

较好地，所述步骤二中，待加固部件稳定放置后，依次向深坑内灌注第二加固材料层和第一加固材料层，具体操作为：向深坑内灌注第二加固材料层即步骤一中a配方下的材料，待第二加固材料层熟化后，此时向深坑内剩余高度处灌注第一加固材料层即步骤一中任意配方下的加固材料，在常温下进行3-24h的凝胶反应后即形成杆基础加固用固结体。

较好地，所述步骤二中，在加固部件与深坑之间设置一层防水保温层，具体操作为:（1）裁切尺寸合适的纤维制品，将其围绕加固部件外围设置，使用热熔胶定型，其中纤维制品边缘处距离深坑边缘约0.1-0.2m；（2）按照步骤一a中有机加固材料的配方，配制泡沫材料，在高速搅拌机下搅拌均匀，混合均匀后将浆料快速倒入纤维布与深坑边缘之间的空隙中，进行发泡反应并静置等待1-4小时，然后进行步骤二后面的加固操作。

较好地，所述加固材料中的树脂为不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、聚氨酯预聚体、环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂中的一种或几种；固化剂为胺类固化剂、异氰酸酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、苯磺酸、NL型固化剂或过氧化苯甲酰；促进剂为N-氨乙基哌嗪、间甲酚、过氧化苯酰胺、三乙胺、钴促进剂体系或N，N二甲基苯胺；催化剂为苯甲酰氯、二丁基锡二月桂酸酯、三亚乙基二胺、N，N-二甲基环己胺；微球为空心玻璃微球、硅酸铝空心微球、硼酸盐空心微球、氧化铝空心微球、二氧化硅空心微球、氧化锆空心微球、粉煤灰漂珠或聚苯乙烯空心微球中的一种或多种；发泡剂为水、烷烃类、氢氟烃类；偶联剂为硅烷偶联剂；阻燃剂为P/N协效阻燃剂，氢氧化镁，氢氧化铝中的一种或多种；稀释剂为脂肪族或者芳香族缩水甘油醚；水泥为快硬硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或者两种水泥混合；砂石为自然砂或人工砂；减水剂为聚羧酸或者萘磺酸盐缩合物；消泡剂为有机硅类粉体消泡剂；纤维增强材料为生物质纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或碳纤维；膨胀剂为氧化钙类或钙矾石类膨胀剂。

有益效果：

本发明的杆基础用固结体在杆的外围设置壁面镂空或外壁面带凸起形状的加固部件，可以增加杆基础区域与加固材料的接触面积，加固部件与加固材料相互嵌合，加大了杆与加固材料间的结合力，同时，加固部件具有抓地结构，能够使加固部件牢牢稳定在地上，当杆在受到外力撞击时，杆基础部位通过加固部件、加固材料形成稳定的固结体，增大杆上拔的阻力，因此能有效防止杆倾倒。因加固部件这一作用，使得杆基础加固所需的加固材料减少，不再需要通过增加底部加固体的重量来稳定线杆，提高了施工成本和作业效率。

同时，在杆基础固定用固结体中，当底部采用防水保温效果好的有机加固材料进行灌注时，极大增加了固结体底部的防水保温效果，且当在杆基础用固结体四周设置防水层时，其采用高强度的纤维层为基料，与泡沫材料一体固化成型制得，其中纤维层可与其表面浸入的泡沫材料形成致密的结构层，从而起到良好的防水作用，同时深坑边缘与纤维层间的泡沫材料还具备一定的保温性能，可有效防护内部结构不被冻裂，延长了杆的使用寿命。且固结体底部的有机加固材料以及四周保温防水层使用的有机加固材料在成型过程中，可产生二次渗透效果，可与土壤层紧密结合，促使固结体与土壤层有较好地粘结，保证了杆基础的稳定性。

本发明的杆基础固定用固结体，不仅加强了杆的稳定性，且制备工艺简单，方便操作，具有广泛的应用价值。

附图说明

图1：本发明实施例1中加固部件的结构简图；

图2：本发明实施例2中加固部件的结构简图；

图3：本发明实施例3中加固部件的结构简图；

图4：本发明实施例6中加固部件的结构简图；

图5：本发明实施例1中的杆基础固定用固结体的结构示意图；

图6：本发明实施例2中的杆基础固定用固结体的结构示意图；

图7：本发明实施例3中的杆基础固定用固结体的结构示意图；

图8：本发明实施例4、5中的杆基础固定用固结体的结构示意图；

图9：本发明实施例6中的杆基础固定用固结体的结构示意图；

图中：1--加固材料；1-1--第一加固材料层；1-2--第二加固材料层；2--加固部件；2-1--抓地结构；3--杆；4--防水保温层。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

实施例1

如图1、图5所示，一种杆基础固定用固结体，包括加固材料1和加固部件2，加固部件2环套在杆3的基础区域，与杆3外径相距2cm，加固材料1填充在杆3与加固部件2、加固部件2与深坑边缘之间，加固材料1包括第一加固材料层1-1和第二加固材料层1-2，所述加固部件2为带有方孔形状镂空壁面的筒状结构，其底部边缘处为锯齿状抓地结构2-1，所述第二加固材料层1-2由聚氨酯泡沫加固材料组成，第一加固材料层1-1由聚氨酯水泥基复合加固材料组成，其中第二加固材料层1-2位于距离坑底面约5cm以下的部分，剩余部分为第一加固材料层1-1。

一种杆基础固定用固结体，制备步骤如下：

步骤一：配制加固材料。包括a、b、c三种配方，其中a配方为聚氨酯泡沫加固材料，其包括聚氨酯预聚体、异氰酸酯、催化剂、发泡剂、硅烷偶联剂、阻燃剂，各组分的重量比为100:50:1:5:1:5，b配方为水泥基加固材料，包括水泥、砂石、减水剂、消泡剂，各组分的重量比为100:20:0.6:0.5，将a、b两种配方按照1:1的重量比混合即得c配方，为聚氨酯水泥基复合加固材料。所用异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯，催化剂为苯甲酰氯，发泡剂为水，水泥为普通硅酸盐水泥，减水剂为萘磺酸盐缩合物，消泡剂为有机硅类粉体消泡剂，阻燃剂为氢氧化铝。

步骤二：形成固结体。使用酒精擦拭加固部件和杆的基础区域，除去附着在其表面的灰尘、油污，然后将加固部件2套于杆3的基础区域，一起居中放置在挖好的深坑中，此时将加固部件2的抓地结构2-1掩埋于地下，待加固部件2稳定住后，开始向深坑内灌注5cm高的第二加固材料层1-2即步骤一中a配方下的聚氨酯泡沫加固材料，待其熟化后，向深坑内剩余高度处灌注第一加固材料层1-1即步骤一c配方下的聚氨酯水泥基复合加固材料，在常温下进行3h的凝胶反应后即形成杆基础加固用固结体。

实施例2

如图2、图6所示，一种杆基础固定用固结体，即与实施例1的不同之处在于，所述加固部件2的壁面为螺旋结构，其与杆外径相距3 cm，且加固部件2与深坑边缘间设置了一层防水保温层4，所述防水保温层4为玻璃纤维增强聚氨酯泡沫材料。对应地，制备步骤之步骤二中，在向杆3与加固部件2、加固部件2与深坑边缘之间灌注加固材料前，将防水保温层4围绕加固部件2进行固定放置，具体方法为：裁切尺寸合适的玻璃纤维布，将其围绕加固部件2外围进行设置，使用热熔胶定型，其中玻璃纤维布边缘处距离深坑边缘约0.1m。准备聚氨酯泡沫材料，将步骤一中a配方下的聚氨酯发泡加固材料混合均匀并快速倒入玻璃纤维布与深坑边缘之间的空隙中，进行发泡反应并静置等待3小时。其它灌注步骤与实施例1相同。

实施例3

如图3、图7所示，一种杆基础固定用固结体，与实施例1的不同之处在于，所述加固部件2的外壁面带有凸起结构，所述加固部件2与杆3外径相距5cm。所述第二加固材料层1-2由环氧树脂泡沫加固材料组成，第一加固材料层1-1由水泥基复合加固材料组成，其中第二加固材料层1-2位于距离坑底面约10cm以下的部分，剩余部分为第一加固材料层1-1。

一种杆基础固定用固结体，制备步骤如下：

步骤一：配制加固材料。该种加固材料包括a、b两种配方，其中a配方为环氧树脂、促进剂、固化剂、稀释剂、硅烷偶联剂、消泡剂、空心玻璃微球，各组分的重量比例为100:5:50:8:1:1:20；b组分为水泥、砂石、减水剂、玻璃纤维增强材料、膨胀剂，各组分的重量比例为100:25:0.5:2:5，所用稀释剂为脂肪族缩水甘油醚，固化剂为聚醚二胺型固化剂，促进剂为酚类促进剂，水泥为普通硅酸盐水泥，减水剂为萘磺酸盐缩合物，消泡剂为有机硅类粉体消泡剂,膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。

步骤二：形成固结体。使用酒精擦拭加固部件2和杆3的基础区域，除去附着在其表面的灰尘、油污，然后将加固部件2套于杆3的基础区域，一起居中放置在挖好的深坑中，待杆3与加固部件2放稳后，开始向深坑内灌注上述配好的加固材料，先向深坑内灌注第二加固材料层1-2即步骤一中a配方下的环氧树脂泡沫加固材料10 cm，待其固化后，再向深坑内灌注第一加固材料层即步骤一中b配方下的水泥基加固材料，直至深坑灌满，此时进行12h的凝胶反应后即可形成固结体。

实施例4

如图1、图8所示，一种杆基础固定用固结体，结构与实施例1一致，不同之处在于，该实施例中固结体的加固材料1不同，所述加固材料1仅由一种有机加固材料组成，其所使用的有机加固材料为不饱和树脂加固材料，相应地，制备步骤：步骤一中该加固材料的组分为不饱和树脂、固化剂、促进剂、硅酸铝空心微球、偶联剂、阻燃剂、消泡剂，将各组分按照100:2:0.5:30:1:50:1的重量比例混合均匀即可。所用固化剂为过氧化甲乙酮，促进剂为钴促进剂体系，偶联剂为硅烷偶联剂，阻燃剂为氢氧化镁，消泡剂为有机硅类粉体消泡剂。步骤二中：将步骤一配方下的加固材料混合均匀灌注至深坑中直至将深坑灌满，在常温下进行24h的凝胶反应后即形成杆基础加固用固结体。

实施例5

如图1、图8所示，一种杆基础固定用固结体，结构与实施例1一致，不同之处在于，该实施例中固结体的加固材料1不同，所述加固材料1仅由一种无机加固材料组成，其所使用的无机加固材料为混凝土加固材料，相应地，制备步骤：步骤一中该加固材料的组分水泥、砂石、水、减水剂、纤维增强材料、膨胀剂的配比混合配料，将各组分按照100:200:10:0.7:1:2的重量比例混合均匀即可。所用水泥为普通硅酸盐水泥，减水剂为萘磺酸盐缩合物，消泡剂为有机硅类粉体消泡剂,纤维增强材料为玻璃短切纤维，膨胀剂为氧化钙类膨胀剂。步骤二中：将步骤一配方下的加固材料混合均匀灌注至深坑中直至将深坑灌满，在常温下进行10h的凝胶反应后即形成杆基础加固用固结体。

实施例6

如图4、图9所示，一种杆基础固定用固结体，与实施例1不同之处在于，该实施例中固结体的加固部件2的抓地结构2-1不同，该实施例6中的抓地结构2-1为钉状。其它结构以及制备方法与实施例1一致。

Claims

1.一种杆基础固定用固结体，包括加固部件和加固材料层，其特征在于：所述加固部件为一种包绕杆基础部位设置的筒状结构，所述加固材料层填充于杆与加固部件、加固部件与坑边缘之间，所述加固材料层为无机加固材料层、有机加固材料层或无机有机复合加固材料层中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的杆基础固定用固结体，其特征在于：所述筒状结构上下面开口，其具有镂空的壁面结构或壁面带有凸起形状的结构，所述筒状结构的一端边缘处设置为抓地结构。

3.根据权利要求2所述的杆基础固定用固结体，其特征在于：所述抓地结构为锯齿状、钉状或杆状结构。

4.根据权利要求1所述的杆基础固定用固结体，其特征在于：所述加固材料层包括第一加固材料层和第二加固材料层，所述第二加固材料层为有机加固材料层，第一加固材料层为无机加固材料层、有机加固材料层或无机有机复合加固材料层。

5.根据权利要求1或4所述的杆基础固定用固结体，其特征在于：所述无机加固材料层中的材料为水泥基加固材料，所述有机加固材料层中的材料为环氧树脂加固材料、聚氨酯加固材料、不饱和树脂加固材料、酚醛树脂加固材料中的一种或两种，所述有机无机复合加固材料层中的材料为环氧树脂水泥基复合加固材料、聚氨酯水泥基复合加固材料、不饱和树脂水泥基复合加固材料、酚醛树脂水泥基复合加固材料中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的杆基础固定用固结体，其特征在于：所述加固部件与坑边缘之间设置有防水保温层，所述防水保温层为纤维增强泡沫材料。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的杆基础固定用固结体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

8.根据权利要求7所述的杆基础固定用固结体的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，待加固部件稳定放置后，依次向深坑内灌注第二加固材料层和第一加固材料层，具体操作为：向深坑内灌注第二加固材料层即步骤一中a配方下的材料，待第二加固材料层熟化后，此时向深坑内剩余高度处灌注第一加固材料层即步骤一中任意配方下的加固材料，在常温下进行3-24h的凝胶反应后即形成杆基础加固用固结体。

9.根据权利要求7或8所述的杆基础固定用固结体的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，在加固部件与深坑之间设置一层防水保温层，具体操作为：（1）裁切尺寸合适的纤维制品，将其围绕加固部件外围设置，使用热熔胶定型，其中纤维制品边缘处距离深坑边缘约0.1-0.2m；（2）按照步骤一a中有机加固材料的配方，配制泡沫材料，在高速搅拌机下搅拌均匀，混合均匀后将浆料快速倒入纤维布与深坑边缘之间的空隙中，进行发泡反应并静置等待1-4小时，然后进行步骤二后面的加固操作。

10.根据权利要求7所述的杆基础固定用固结体的制备方法，其特征在于：所述加固材料中的树脂为不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、聚氨酯预聚体、环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂中的一种或几种；固化剂为胺类固化剂、异氰酸酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、苯磺酸、NL型固化剂或过氧化苯甲酰；促进剂为N-氨乙基哌嗪、间甲酚、过氧化苯酰胺、三乙胺、钴促进剂体系或N，N二甲基苯胺；催化剂为苯甲酰氯、二丁基锡二月桂酸酯、三亚乙基二胺、N，N-二甲基环己胺；微球为空心玻璃微球、硅酸铝空心微球、硼酸盐空心微球、氧化铝空心微球、二氧化硅空心微球、氧化锆空心微球、粉煤灰漂珠或聚苯乙烯空心微球中的一种或多种；发泡剂为水、烷烃类、氢氟烃类；偶联剂为硅烷偶联剂；阻燃剂为P/N协效阻燃剂，氢氧化镁，氢氧化铝中的一种或多种；稀释剂为脂肪族或者芳香族缩水甘油醚；水泥为快硬硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或者两种水泥混合；砂石为自然砂或人工砂；减水剂为聚羧酸或者萘磺酸盐缩合物；消泡剂为有机硅类粉体消泡剂；纤维增强材料为生物质纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或碳纤维；膨胀剂为氧化钙类或钙矾石类膨胀剂。