CN113550616A - 一种基于抱箍连接的加固杆及其加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于抱箍连接的加固杆及其加固方法，属于工程结构的加固领域。所述基于抱箍连接的加固杆包括：原杆、至少一个加固钢板、至少一个抱箍；所述抱箍安装在所述原杆的外壁上；所述加固钢板安装在所述抱箍上。本发明实现了在现有杆或塔的基础上进行无创伤加固，且部件少、施工简便、效果明显，节约了成本。
Description
技术领域
本发明属于工程结构的加固领域，涉及通讯塔、通讯杆和电力塔、电力杆加固，具体涉及一种基于抱箍连接的加固杆及其加固方法。
背景技术
随着5G时代的来临，其高密度天线布置和过重的天线设备势必会提高基站的要求，新建通讯塔所带来的土地成本、能源电力成本以及运维成本过高使得其并不是解决问题主要措施。
有效地利用和改造存量杆/塔，通过评估和改造，使其具备挂载5G天线的要求，满足刚度/强度等指标，是有效解决问题方法之一。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于抱箍连接的加固杆及其加固方法，利用加固结构对原杆进行加固，对原杆的结构无损伤，同时，加固结构自成整体承载，实现原塔与加固塔结构在位移连续条件下分别承载。而且，施工方式简便，加固效果明显。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一方面，提供了一种基于抱箍连接的加固杆，所述基于抱箍连接的加固杆包括：原杆、至少一个加固钢板、至少一个抱箍；
所述抱箍安装在所述原杆的外壁上；
所述加固钢板安装在所述抱箍上。
所述原杆包括电力塔、电力杆或者通讯塔、通讯杆；
多个所述抱箍从下至上依次安装在所述原杆的外壁上。
优选的，每块所述加固钢板均是弧形片状结构，其横截面为弧形；
多个弧形片状结构围合成横截面为圆形的结构。
优选的，每个所述抱箍包括至少两个结构相同的箍板；
每个所述箍板均为圆环的一部分；
在每个所述箍板的两端分别连接有朝外的翼板，相邻两个箍板通过翼板连接；
所有箍板通过翼板依次相连围合成一个圆环，固定在所述原杆的外壁上。
优选的，在每个所述箍板的外壁上设置有多个凸起；
在每个凸起上均设置有螺纹孔；
每个螺纹孔的中心轴线与圆环的中心轴线垂直；
多个凸起在圆周上均布。
优选的，所有凸起上的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上；
每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上。
进一步的，如果原杆上沿其轴向方向上需要固定两个甚至多个固定钢板，则所述基于抱箍连接的加固杆进一步包括连接抱箍；
所述连接抱箍包括至少两个结构相同的箍板；
每个所述箍板均为圆环的一部分；
在每个所述箍板的两端分别连接有朝外的翼板，相邻两个抱箍通过翼板连接；所有箍板通过翼板依次相连围合成一个圆环，固定在所述原杆的外壁上。
优选的，在每个所述箍板的外壁上设置有多个凸起；
在每个所述凸起上设置有上、下两个螺纹孔，两个螺纹孔沿纵向排列；
所有凸起上的位于上方的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上，每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上；
所有凸起上的位于下方的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上，每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上；
在沿原杆的轴向方向上，位于上方的加固钢板与连接抱箍的凸起上位于上方的螺纹孔通过螺栓连接，位于下方的加固钢板与连接抱箍的凸起上位于下方的螺纹孔通过螺栓连接。
进一步的，为了将位于同一个圆周上的各个加固钢板连接成一个整体，在每个所述加固钢板的两侧分别设置有纵向的朝外的翻边；
左右相邻的两个加固钢板通过翻边连接在一起。
本发明的第二方面，提供了一种加固方法，所述加固方法包括：
(1)确定抱箍、连接抱箍的位置和加固钢板的厚度；
(2)将抱箍和连接抱箍按照步骤(1)确定的位置安装在原杆的外壁上；
(3)将加固钢板安装在抱箍上，并将左右相邻的加固钢板的翻边连接起来，将上下相邻的加固钢板分别与连接抱箍连接，这样实现了对原杆的加固。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实现了在现有杆或塔的基础上进行无创伤加固，且部件少、施工简便、效果明显，节约了成本。
附图说明
图1本发明实施例中的加固杆的立体结构示意图；
图2本发明实施例中加固杆上的抱箍3的结构轴测结构示意图；
图3本发明实施例中加固杆上的连接抱箍4的结构轴测结构示意图；
图4本发明实施例中的原杆的结构示意图；
图5本发明实施例中在原杆上加装抱箍、连接抱箍后的结构示意图；
图6本发明实施例中在原杆上加装抱箍、连接抱箍、加固钢板后的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
如图1至图6所示，本发明提供了一种基于抱箍连接的加固杆及其加固方法，所述加固杆包括：原杆1、至少一个加固钢板2、至少一个抱箍3。需要说明的是，本发明中的原杆1是指现有的各种电力塔、电力杆或者通讯塔、通讯杆，其可以为单管金属塔或其他类型的塔或杆。所述抱箍3安装在原杆1的外壁上，多个抱箍从上至下安装在原杆1的外壁上。多个所述加固钢板2安装在抱箍3上。
具体的，每块所述加固钢板2是弧形片状结构，其横截面为弧形，多个弧形片状结构围合成横截面为圆形的结构。
所述抱箍3提供抱箍力，使各个加固钢板2连接在原杆1的外壁上。所述抱箍3可以采用现有的抱箍，安装时，将各个加固钢板焊接在各个抱箍上即可。
优选的，本实施例中的所述抱箍3的具体结构如下：
所述抱箍3包括至少两个结构相同的箍板，每个所述箍板均为圆环的一部分，所有箍板依次相连能够围合成一个圆环，图2所示的抱箍包括两个箍板，也可以设计为三个或者四个箍板。
在每个所述箍板的两端分别连接有朝外的翼板。如果所述抱箍包括两个箍板，则每个箍板上的两个翼板在圆周上相距180度，如果所述抱箍包括四个箍板，则每个箍板上的两个翼板在圆周上相距90度。在每个箍板的两个翼板上均开有连接孔，每个所述连接孔的中心轴线与圆环的中心轴线垂直。
将所述抱箍3的各个箍板依次连接，围合在原杆1的外壁上，相邻两个箍板上的翼板相互对齐，在对齐的翼板上的连接孔内插入螺栓，用螺母将螺栓固定，通过在翼板上安装螺栓和螺母将各个箍板依次连接，围合成圆环，紧紧地将原杆1抱住，即固定在原杆1上了。也可以直接将相邻的翼板直接焊接连接。
优选的，本实施例中在每个所述箍板的外壁上设置有多个凸起(例如可以在箍板的外壁上焊接多个小金属块)，在每个凸起上均设置有螺纹孔，每个螺纹孔的中心轴线与圆环的中心轴线垂直。多个凸起在圆周上均布。
在所述抱箍3的每个凸起上均设置有一个螺纹孔，所有凸起上的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上，每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上。
进一步的，如果原杆1上沿其轴向方向上需要固定两个甚至多个固定钢板，则所述加固杆进一步包括连接抱箍4。位于原杆1的轴向方向上的上、下相邻的两个固定钢板之间通过连接抱箍4连接。连接抱箍4将上、下两个固定钢板也连接成一个整体。
所述连接抱箍4的结构与所述抱箍3的结构类似，图3所示的连接抱箍4也包括两个箍板，也可以设计为三个或者四个箍板。所述连接抱箍4的宽度大于所述抱箍3的宽度，而且在连接抱箍4的每个凸起上设置有上、下两个螺纹孔，两个螺纹孔沿纵向排列，所有凸起上的位于上方的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上，每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上，所有凸起上的位于下方的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上，每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上。
安装时，将连接抱箍4的各个箍板围合在原杆1的外壁上，在相邻两个箍板对齐的翼板上的连接孔内插入螺栓，用螺母将螺栓固定，或者直接将对齐的翼板焊接，使各个箍板依次连接围合成圆环，固定在原杆1的外壁上。在沿原杆1的轴向方向上，位于上方的加固钢板的下边缘与连接抱箍4的凸起上位于上方的螺纹孔通过螺栓连接，位于下方的加固钢板的上边缘与连接抱箍4的凸起上位于下方的螺纹孔通过螺栓连接，这样通过连接抱箍4将上、下两个固定钢板连接成一个整体。
具体的，将加固钢板放置在抱箍3的外侧后，在加固钢板上开孔，在孔内拧入螺栓3-1，螺栓3-1一直拧入到抱箍3的凸起上的螺纹孔内，实现加固钢板与抱箍3的连接。也可以直接将加固钢板与凸起焊接连接。
将加固钢板放置在连接抱箍4的外侧后，在加固钢板上开孔，在孔内拧入螺栓4-1，螺栓4-1一直拧入到连接抱箍4的凸起上的螺纹孔内，实现加固钢板与连接抱箍4的连接，穿过上方的加固钢板的孔的螺栓与上方的螺纹孔连接，穿过下方的加固钢板的孔的螺栓与下方的螺纹孔连接。也可以直接将上方加固钢板、下方加固钢板与凸起焊接连接。
进一步的，本实施例中，为了将位于同一个圆周上的各个加固钢板连接成一个整体，在每个所述加固钢板的两侧分别设置有纵向的朝外的翻边5，位于同一个圆周上的相邻两个加固钢板通过翻边连接在一起。例如，如果由三块加固钢板围合成圆形，则第一块加固钢板右侧的翻边与第二块加固钢板左侧的翻边连接，第二块加固钢板右侧的翻边与第三块加固钢板左侧的翻边连接，第三块加固钢板右侧的翻边与第一块加固钢板左侧的翻边连接，这样，三块加固钢板依次连接，形成一个圆筒状的整体。连接时，可以将相邻的翻边焊接连接，也可以在翻边上开孔，通过螺栓和螺母将两个翻边连接。连接成整体后的加固钢板能够保证一体受力，能够更好地给原杆1提供整体的刚度和强度支撑。
具体的，如果相邻的加固钢板的翻边位于抱箍的翼板的两侧，则翼板两侧的钢板的翻边将两个翼板夹住，翼板处的螺栓要穿过左侧翻边、抱箍的两个翼板和右侧翻边后与螺母连接，或者将两个翼板和两侧的翻边焊接连接，这样能够保证加强钢板与抱箍翼板变形一致。
所述抱箍3和连接抱箍4是起到桥梁作用参与承载，其材质是金属，且保证其强度与刚度与原杆一致或高于原塔材质。所述抱箍3在原杆1上沿高度方向间隔一定距离设置，所述连接抱箍4在上、下加固钢板的连接处使用。所有抱箍3、连接抱箍4都是紧紧固定在原杆1上。
综上所述，本发明通过抱箍的翼板的连接实现了抱箍与原杆1之间的固定连接，通过抱箍的外表面与加固钢板的连接实现了抱箍与分块的加固钢板之间的固定连接，通过加固钢板的翻边的连接实现了各个加固钢板之间的自身承载。所述翼板之间的连接、抱箍外表面与加固钢板之间的连接、翻边之间的连接均可以采用现有的多种实现约束作用的连接方式，例如机械连接、粘结、焊接或者多种连接方式的组合。
图4到图6为加固方法工艺流程，其中图4为原杆，图5为加装抱箍3、连接抱箍4后的杆，图6为加装加固钢板后的杆。
具体的，本发明方法包括:
(1)通过评估和计算获得抱箍布置的距离和数量：
按照行业标准YD/T5131-2005《移动通信工程钢塔桅结构设计标准》或GB50135-2019《高耸结构设计规范》评估原杆/塔相关刚度、强度等指标，根据加固后达到的强度、刚度要求按照相关上述标准确认加固高度和钢板厚度等指标。如果需要连接抱箍，也是根据上述标准获得连接抱箍的位置。
(2)将抱箍3和连接抱箍4安装在原杆1上，如图5所示；
(3)将加固钢板2安装在抱箍3上，并将左右相邻的加固钢板的翻边连接起来，将上下相邻的加固钢板分别与连接抱箍连接，如图6所示，实现了对原杆的加固。
在具体施工过程中，各个加固钢板之间的连接可以和抱箍与各个加固钢板之间的连接同时进行或在之后进行，即将一块加固钢板连接在抱箍上后，将该加固钢板和与其相邻的加固钢板连接，也可以将所有加固钢板都固定在抱箍上后，再将相邻的加固钢板依次连接。
本发明实现了在现有塔基础上进行无创伤加固，部件少施工简便，效果明显，节约了成本，且提高了原结构的承载能力，具体表现为刚度和强度等指标均提高了。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
Claims (10)
1.一种基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：所述基于抱箍连接的加固杆包括：原杆、至少一个加固钢板、至少一个抱箍；
所述抱箍安装在所述原杆的外壁上；
所述加固钢板安装在所述抱箍上。
2.根据权利要求1所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：所述原杆包括电力塔、电力杆或者通讯塔、通讯杆；
多个所述抱箍从下至上依次安装在所述原杆的外壁上。
3.根据权利要求2所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：每块所述加固钢板均是弧形片状结构，其横截面为弧形；
多个弧形片状结构围合成横截面为圆形的结构。
4.根据权利要求3所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：每个所述抱箍包括至少两个结构相同的箍板；
每个所述箍板均为圆环的一部分；
在每个所述箍板的两端分别连接有朝外的翼板，相邻两个箍板通过翼板连接；
所有箍板通过翼板依次相连围合成一个圆环，固定在所述原杆的外壁上。
5.根据权利要求4所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：在每个所述箍板的外壁上设置有多个凸起；
在每个凸起上均设置有螺纹孔；
每个螺纹孔的中心轴线与圆环的中心轴线垂直；
多个凸起在圆周上均布。
6.根据权利要求5所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：所有凸起上的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上；
每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上。
7.根据权利要求6所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：所述基于抱箍连接的加固杆进一步包括连接抱箍；
所述连接抱箍包括至少两个结构相同的箍板；
每个所述箍板均为圆环的一部分；
在每个所述箍板的两端分别连接有朝外的翼板，相邻两个抱箍通过翼板连接；
所有箍板通过翼板依次相连围合成一个圆环，固定在所述原杆的外壁上。
8.根据权利要求7所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：在每个所述箍板的外壁上设置有多个凸起；
在每个所述凸起上设置有上、下两个螺纹孔，两个螺纹孔沿纵向排列；
所有凸起上的位于上方的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上，每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上；
所有凸起上的位于下方的螺纹孔的中心轴线位于同一个圆面上，每个螺纹孔的中心轴线位于该圆面的一条直径上；
在沿原杆的轴向方向上，位于上方的加固钢板与连接抱箍的凸起上位于上方的螺纹孔通过螺栓连接，位于下方的加固钢板与连接抱箍的凸起上位于下方的螺纹孔通过螺栓连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的基于抱箍连接的加固杆，其特征在于：在每个所述加固钢板的两侧分别设置有纵向的朝外的翻边；
左右相邻的两个加固钢板通过翻边连接在一起。
10.一种加固方法，其特征在于：所述加固方法包括：
(1)确定抱箍、连接抱箍的位置和加固钢板的厚度；
(2)将抱箍和连接抱箍按照步骤(1)确定的位置安装在原杆的外壁上；
(3)将加固钢板安装在抱箍上，并将左右相邻的加固钢板的翻边连接起来，将上下相邻的加固钢板分别与连接抱箍连接。
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