CN113503080B - 预制拔梢gfrp管离心混凝土电杆长向对接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构，涉及土木工程技术领域，包括位于上部的上拔梢杆、插于上拔梢杆内的上内插锥形钢管、安装于上拔梢杆底部并与上内插锥形钢管固定连接的上内插连接法兰、位于下部的下拔梢杆、插于下拔梢杆内的下内插锥形钢管、以及安装于下拔梢杆顶部并与下内插锥形钢管固定连接的下内插连接法兰；其中拔梢杆包括GFRP管和离心成型的混凝土，拔梢杆内部形成锥形内壁；上下内插锥形钢管与锥形内壁紧密接触配合。本发明充分利用拔梢杆的锥度特点，实现上下内插锥形钢管与预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆之间的紧密接触，从而实现上内插连接法兰与下内插连接法兰连接固定实现上下拔梢杆的长向对接。

Description

预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构
技术领域
本发明涉及一种预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构，属于土木工程技术领域。
背景技术
在输电线路结构中，GFRP管离心混凝土电杆可作为输电线路自立塔的主杆，与传统钢筋混凝土杆相比，其具有不导电，可减少线路占地的优点，其次还具有节省模板、表面不会开裂、耐腐蚀等优点，此外管内混凝土的浇筑采用离心施工工艺，这种方法既能提高电杆整体性和强度，也能加快工厂预制进度，简化生产流程，但由于GFRP管不能焊接，GFRP管离心混凝土电杆的长向对接成为工程问题。
已有的GFRP管构件长向对接方式主要是通过将GFRP管构件插入带法兰盘的钢管内，并灌胶的连接方式固定，由于胶的寿命有限，受施工和温度影响大，这种固定方式耐久性差，不稳定，其次钢管要包住GFRP管，没有利用到GFRP管的作用。
基于此，做出本申请。
发明内容
为了解决现有技术中拔梢GFRP管离心混凝土电杆的长向对接问题，本发明提供了一种预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构，包括位于上部的上拔梢杆、插于上拔梢杆内的上内插锥形钢管、安装于上拔梢杆底部并与上内插锥形钢管固定连接的上内插连接法兰、位于下部的下拔梢杆、插于下拔梢杆内的下内插锥形钢管、以及安装于下拔梢杆顶部并与下内插锥形钢管固定连接的下内插连接法兰；其中拔梢杆包括GFRP管和位于GFRP管内离心成型的混凝土，拔梢杆内部由离心成型的混凝土形成锥形内壁；上内插锥形钢管/下内插锥形钢管插入拔梢杆内与所述锥形内壁紧密接触配合；所述上内插连接法兰与下内插连接法兰连接固定实现上下拔梢杆的长向对接；所述上内插连接法兰包括圆环形的上法兰盘、以及开设于上法兰盘环向上的上螺孔；所述下内插连接法兰包括含有圆环形的内法兰盘和外法兰盘组成的下法兰盘、以及开设于外法兰盘环向上的下螺孔；所述支撑钢板的交叉截面形状采用十字型、米字型或井字型。
本发明提供了一种优选方案，所述上内插锥形钢管穿过上内插连接法兰与其通过焊接固定；所述下内插锥形钢管穿过下内插连接法兰与其通过焊接固定。
本发明提供了一种优选方案，所述上内插锥形钢管和下内插锥形钢管的内部均固定安装有支撑钢板。
本发明能实现如下技术效果：
（1）本发明提出一种预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构，充分利用拔梢杆的锥度特点，实现上下内插锥形钢管与预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆（以下简称拔梢杆）之间的紧密接触。而拔梢杆为输电线路中电杆的常见型式。
（2）本发明利用拔梢杆的锥度使得上下内插连接法兰与电杆之间密切接触，通过机械作用实现稳定可靠的长向对接，连接处的混凝土管壁均处于三向约束状态，强度和延性显著提高。
（3）由于电杆主要受到弯矩作用，受拉侧只会越拉越紧，而受压侧则受到下部杆的支撑，长向对接不会因荷载作用而失效。
附图说明
图1是本实施例上内插连接法兰的主视图；
图2是本实施例下内插连接法兰的主视图；
图3是上内插连接法兰的应用示意图；
图4是下内插连接法兰的应用示意图；
图5是上下内插锥形钢管的内部支撑钢板示意图；
图6是上下内插连接法兰和拔梢杆的拼接示意图；
标注说明：上内插连接法兰上法兰盘1，上螺孔2，上内插锥形钢管3，下内插连接法兰，下法兰盘，外法兰盘4，下螺孔5，内法兰盘6，支撑钢板7，离心成型的混凝土8，GFRP管9，下内插锥形钢管10，下内插锥形钢管与下内插连接法兰焊接位置11，下内插锥形钢管穿出部分（被切割）12，上内插锥形钢管穿出部分（被切割）13，上内插锥形钢管与上内插连接法兰焊接位置14。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的披露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：
如图1至图6所示，本实施例的一种预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构，包括位于上部的上拔梢杆、插于上拔梢杆内的上内插锥形钢管、安装于上拔梢杆底部并与上内插锥形钢管固定连接的上内插连接法兰、位于下部的下拔梢杆、插于下拔梢杆内的下内插锥形钢管、以及安装于下拔梢杆顶部并与下内插锥形钢管固定连接的下内插连接法兰；其中拔梢杆包括GFRP管和位于GFRP管内离心成型的混凝土，拔梢杆内部由离心成型的混凝土形成锥形内壁；上内插锥形钢管/下内插锥形钢管插入拔梢杆内与锥形内壁紧密接触配合；上内插连接法兰与下内插连接法兰连接固定实现上下拔梢杆的长向对接。
本实施例优选的，上内插连接法兰包括圆环形的上法兰盘、以及开设于上法兰盘环向上的上螺孔。通过螺栓连接，实现可拆卸装配，且便于安装施工，且环向分布多个螺孔，环向上通过多个螺栓连接，实现可靠连接。
本实施例优选的，下内插连接法兰包括含有圆环形的内法兰盘和外法兰盘组成的下法兰盘、以及开设于外法兰盘环向上的下螺孔。通过螺栓连接，实现可拆卸装配，且便于安装施工，且环向分布多个螺孔，环向上通过多个螺栓连接，实现可靠连接。采用内法兰盘和外法兰盘的作用：内插法兰或者上内插法兰的内法兰盘均需要与锥形钢管焊接，焊接时钢管尺寸变化，内法兰盘需要额外预估尺寸制作，此外内法兰盘还直接与构件接触，要与构件尺寸（如直径）匹配，而外法兰盘只需要考虑螺栓布置。
本实施例优选的，上内插锥形钢管穿过上内插连接法兰与其通过焊接固定；下内插锥形钢管穿过下内插连接法兰与其通过焊接固定，可以保证钢管与法兰连接的可靠性。
本实施例优选的，上内插锥形钢管和下内插锥形钢管的内部均固定安装有支撑钢板，用于显著增强混凝土管壁的强度和延性。
本实施例优选的，处于经济成本和安装快捷上考虑，支撑钢板的交叉截面形状采用十字型；当然米字型或井字型也可适用，而且强度增强效果更好。
本实施例中，连接和安装的具体结构和操作如下：
对于上内插连接法兰，将上内插锥形钢管从上拔梢杆底部（大头）插入并推紧，利用锥度实现钢管外壁与混凝土内壁的密切接触，上法兰盘在上拔梢杆底部的位置，焊接于上内插锥形钢管底部，上法兰盘与上拔梢杆的底部密切接触。
对于下内插连接法兰，下内插锥形钢管则从下拔梢杆顶部（小头）穿出并拉紧，利用锥度实现钢管外壁与混凝土内部的密切接触，下法兰盘在下拔梢杆顶部的位置，焊接于下内插锥形钢管顶部，下法兰盘与下拔梢杆的顶面密切接触。上下法兰盘均设有对称的螺孔，通过螺栓实现上下法兰的长向对接。本实施例所述的上内插连接法兰和下内插连接法兰均可预制且可靠性高，并适用于输电线路杆的荷载工况。
本实施例的预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆的上下内插连接法兰管径、螺栓孔直径、螺栓数量及螺纹、各部件的材料强度、尺寸按照GB9119-2000《国家法兰标准》进行设计，以满足强度和稳定的要求。
以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种预制拔梢GFRP管离心混凝土电杆长向对接结构，其特征在于：包括位于上部的上拔梢杆、插于上拔梢杆内的上内插锥形钢管、安装于上拔梢杆底部并与上内插锥形钢管固定连接的上内插连接法兰、位于下部的下拔梢杆、插于下拔梢杆内的下内插锥形钢管、以及安装于下拔梢杆顶部并与下内插锥形钢管固定连接的下内插连接法兰；其中拔梢杆包括GFRP管和位于GFRP管内离心成型的混凝土，拔梢杆内部由离心成型的混凝土形成锥形内壁；上内插锥形钢管/下内插锥形钢管插入拔梢杆内与所述锥形内壁紧密接触配合；所述上内插连接法兰与下内插连接法兰连接固定实现上下拔梢杆的长向对接；所述上内插连接法兰包括圆环形的上法兰盘、以及开设于上法兰盘环向上的上螺孔；所述下内插连接法兰包括含有圆环形的内法兰盘和外法兰盘组成的下法兰盘、以及开设于外法兰盘环向上的下螺孔；所述上内插锥形钢管穿过上内插连接法兰与其通过焊接固定；所述下内插锥形钢管穿过下内插连接法兰与其通过焊接固定；所述上内插锥形钢管和下内插锥形钢管的内部均固定安装有支撑钢板；所述支撑钢板的交叉截面形状采用十字型、米字型或井字型；
对于上内插连接法兰，将上内插锥形钢管从上拔梢杆底部插入并推紧，利用锥度实现钢管外壁与混凝土内壁的密切接触，上法兰盘在上拔梢杆底部的位置，焊接于上内插锥形钢管底部，上法兰盘与上拔梢杆的底部密切接触；对于下内插连接法兰，下内插锥形钢管则从下拔梢杆顶部穿出并拉紧，利用锥度实现钢管外壁与混凝土内部的密切接触，下法兰盘在下拔梢杆顶部的位置，焊接于下内插锥形钢管顶部，下法兰盘与下拔梢杆的顶面密切接触。
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