CN204252618U - 一种钢管塔连接装置 - Google Patents
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Abstract
一种钢管塔连接装置，包括支撑桶体、法兰盘、加固板和耗能槽型环，支撑桶体开口端与法兰盘相连，在支撑桶体上部的外缘面与法兰盘的下部面设有数个环绕的加固板，两个支撑桶体底面自然贴合，耗能槽型环两端分别和两个支撑桶体的桶身相连。本实用新型用于钢管塔结构，当该钢管塔受到的外部荷载超过其设计荷载时，塔身或塔身上部产生角度偏转，钢管塔连接装置的两个支撑桶体的自然贴合张开角度，耗能槽型环屈曲变形，消耗能量，从而保证钢管塔的塔身和基础不会被破坏；另外，钢管塔连接装置能容易地从钢管塔上拆卸下来并更换，能够避免更换整个钢管塔，提高钢管塔的修复效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程结构、抗震减灾技术领域，具体涉及一种钢管塔连接装置。
背景技术
钢管塔是广泛运用于电力输送、通讯设备、交通信号灯、照明设施等领域的支撑结构。现有的钢管塔仅由塔身和基础构成，结构耗能能力较差，当遭遇超出设计需求的地震、强风或是冰冻等极端恶劣灾害时，钢管塔容易在中、下部弯折，而且钢管塔一旦损坏很难修复，一般需要总体更换，这大大地降低了钢管塔的经济效益和修复效率。因而设计一种能够保护钢管塔塔身和基础不易破坏，并实现损坏后快速修复的钢管塔连接装置对于提高钢管塔的可靠性、安全性及经济性有重要意义。
实用新型内容
为了解决背景技术中所阐述的现有钢管塔耗能能力差和损坏后修复困难的问题，本实用新型摒弃了传统钢管塔的结构形式，提出一种钢管塔连接装置，在钢管塔的基础与塔身或塔身的上部和下部之间添加该钢管塔连接装置，使损坏后的钢管塔能够快速、简单地速完成修复。
为了实现本实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种钢管塔连接装置，包括支撑桶体、法兰盘、加固板和耗能槽型环，支撑桶体开口端与法兰盘相连，在支撑桶体上部的外缘面与法兰盘的下部面设有数个环绕的加固板，两个支撑桶体底面自然贴合，耗能槽型环两端分别和两个支撑桶体的桶身相连。
进一步，整个钢管塔连接装置关于两个支撑桶体的自然贴合面镜像对称。
法兰盘面与支撑桶体中轴线垂直，所述支撑桶体的内径、外径分别与塔身的内径、外径相等。
所述耗能槽型环沿半径方向的横截面为半开半闭合式形状。
所述半开半闭合式形状包括沿半径方向的横截面为U型、圆弧形、凹形的形状。
所述支撑桶体、法兰盘、加固板和耗能槽型环彼此之间通过焊接连接或者整体浇铸方式连接起来。
所述支撑桶体、法兰盘和加固板选用刚度、强度较耗能槽型环所用材料大的材料制成；所述耗能槽型环选用塑性、耗能能力均较其它组成部分材料大的材料制成。
所述加固板为三角形加固板。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型用于钢管塔结构，钢管塔塔身和基础之间用该钢管塔连接装置连接，或者钢管塔塔身的上部和下部用该钢管塔连接装置连接。
本实用新型在弱风、弱震等情况下，依靠钢管塔连接装置所具有的一定支撑强度和刚度，保证塔身保持在原来的空间位置，并能够正常使用，从而不增加钢管塔在弱风、弱震等情况下的损坏机率。
本实用新型在强风、强震、冰冻暴雪等恶劣自然灾害情况下，一旦塔身受到的荷载超过设计荷载时，塔身或者塔身的上部会产生较大角度偏转，塔身或者塔身的上部以钢管塔连接装置的两个支撑桶体的自然贴合面上的某点为支点发生偏转，贴合面的其余部分自然分离开，钢管塔连接装置的耗能槽型环远离支点处的耗能板拉伸变形，靠近支点处的耗能板挤压变形，通过屈曲耗能的方式消耗能量，当耗能槽型环变形达到一定程度之后，钢管塔连接装置将保持塔身或者塔身的上部的偏转位置，防止塔身或者塔身的上部倒下。钢管塔连接装置的支撑桶体的可分离式设计，保证了钢管塔连接装置发生弯曲变形时塔身和基础仍旧保持了原来的几何构造，从而通过该钢管塔连接装置的屈曲耗能作用保护了塔身和基础不受破坏。随着塔身或者塔身的上部偏转角度的增大，钢管塔连接装置的变形量增大，钢管塔连接装置转动刚度变大，当塔身的偏转角度达到一定量时达到稳定状态。
本实用新型中的钢管塔连接装置在发挥作用而损坏变形后，将塔身或者塔身的上部吊起，更换钢管塔连接装置，再吊装上塔身即可完成修复。这样使得以往需要更换整个钢管塔的复杂施工过程得以大幅简化，大大缩短了修复时间，减少了修复工序。
现有钢管塔的塔身和基础不用做任何更改即可投入本实用新型的使用中，钢管塔连接装置通过工厂批量生产形成储备，当自然灾害或事故造成已经投入使用的易修复的钢管塔大面积损坏时，调用储备库里的钢管塔连接装置即可在短时间能完成钢管塔的灾后修复工作，以最快速度恢复钢管塔的使用功能。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的主(左)视图；
图2是本实用新型实施例1的俯视图；
图3是本实用新型实施例1的半剖图；
图4是本实用新型实施例2的主(左)视图；
图5是本实用新型实施例2的俯视图；
图6是本实用新型实施例2的半剖图；
图7是本实用新型实施例3的主(左)视图；
图8是本实用新型实施例3的破坏效果图；
图9是本实用新型实施例4的主(左)视图；
图10是本实用新型实施例4的破坏效果图；
图中：包括：1、支撑桶体；2、法兰盘；3、三角形加固板；4、耗能槽型环；5、塔身；6、基础；7、螺栓；8、锚栓。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型。
本实用新型提供了一种钢管塔连接装置，主要包括：1、支撑桶体；2、法兰盘；3、三角形加固板；4、耗能槽型环。
所述支撑桶体1为柱体内部掏空出较小柱体的桶式结构，支撑桶体1内、外径与塔身5内、外径相等。选用刚度、强度较耗能槽型环所用材料大的材料制成。
所述法兰盘2为圆形法兰盘结构，圆盘半径大于支撑桶体1外径。选用刚度、强度较耗能槽型环所用材料大的材料制成。
所述三角形加固板3为等腰直角三角形的板结构，选用刚度、强度较大的材料制成。
所述耗能槽型环4为沿半径方向的横截面为U型的环状结构，换言之，横截面可以采用圆弧段、凹形等半开半闭合式形状。选用塑性较其它组成部分材料大、耗能能力较其它组成部分材料好的材料制成。
所述钢管塔连接装置包含支撑桶体1、法兰盘2、三角形加固板3和耗能槽型环4四个部分，支撑桶体1开口端与法兰盘2相连，法兰盘2面与支撑桶体1中轴线垂直，在支撑桶体1上部的外缘面与法兰盘2的下部面设有数个环绕的三角形加固板3，两个支撑桶体(1)底面自然贴合，耗能槽型环4两端分别和两个支撑桶体1的桶身相连。
整个钢管塔连接装置关于两个支撑桶体1的自然贴合面镜像对称。支撑桶体1、法兰盘2、三角形加固板3和耗能槽型环4四个部分彼此之间通过焊接连接或者整体浇铸等方式连接起来，而支撑桶体1不做任何粘接处理使其自然贴合。
实施例1
如图1、2、3所示，所述支撑桶体1用内、外径与塔身5内、外径相等的圆钢管，并将一端用半径与支撑桶体1外径相等的圆形钢板用焊接的方式密封制成。支撑桶体1开口端与法兰盘2底部焊接连接，保证支撑桶体1与法兰盘2的中轴线重合，在支撑桶体1上部的外缘面与法兰盘2的下部面焊接上数个环绕的三角形加固板3，两个支撑桶体1底面自然贴合。所述耗能槽型环4为沿半径方向的横截面为凹形的环状结构，耗能槽型环4两端分别和两个支撑桶体1的桶身焊接连接。整个钢管塔连接装置关于两个支撑桶体1的自然贴合面镜像对称。支撑桶体1、法兰盘2和三角形加固板3选用刚度、强度较大的钢材制成，耗能槽型环4选用塑性较大、耗能能力较好的软钢制成。该钢管塔连接装置在工厂批量生产，可按机械部件的生产方式或整体浇注的方式进行生产。
实施例2
如图4、5、6所示，或者所述耗能槽型环4为沿半径方向的横截面为圆弧形的环状结构。其余结构与实施例1所述内容完全相同，此不赘述。
实施例3
如图7、8所示，将实施例1中钢管塔连接装置安装在塔身5与基础6之间，钢管塔连接装置与塔身5通过螺栓7连接在一起、钢管塔连接装置与基础6均通过锚栓8连接固定。
钢管塔连接装置制作完成后，首先在施工现场现浇基础(6)，然后通过锚栓(8)将钢管塔连接装置安装在基础6上，最后吊装塔身5，通过螺栓7将塔身5安装在钢管塔连接装置上。
本实用新型专利的钢管塔连接装置在发挥作用而损坏变形后，卸下塔身(5)与钢管塔连接装置法兰连接处的螺栓7，举起塔身5，更换新的钢管塔连接装置，重新安装螺栓7即完成修复。
实施例4
如图9、10所示，或者将实施例1中钢管塔连接装置安装在塔身5上部、下部之间，钢管塔连接装置与塔身5的上部和下部都通过螺栓7连接，塔身5下部与基础6均通过锚栓8连接固定。
钢管塔连接装置制作完成后，首先在施工现场现浇基础6，之后通过锚栓8将塔身5下部安装在基础6上，然后通过螺栓7将钢管塔连接装置安装在塔身5下部上，最后吊装塔身5上部，通过螺栓7将塔身5上部安装在钢管塔连接装置上。
本实用新型的钢管塔连接装置在发挥作用而损坏变形后，卸下塔身5上部与钢管塔连接装置法兰连接处的螺栓7，举起塔身5上部，更换新的钢管塔连接装置，重新安装螺栓7即完成修复。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种钢管塔连接装置，其特征在于：包括支撑桶体、法兰盘、加固板和耗能槽型环，支撑桶体开口端与法兰盘相连，在支撑桶体上部的外缘面与法兰盘的下部面设有数个环绕的加固板，两个支撑桶体底面自然贴合，耗能槽型环两端分别和两个支撑桶体的桶身相连。
2.根据权利要求1所述的钢管塔连接装置，其特征在于：整个钢管塔连接装置关于两个支撑桶体的自然贴合面镜像对称。
3.根据权利要求1所述的钢管塔连接装置，其特征在于：法兰盘面与支撑桶体中轴线垂直，所述支撑桶体的内径、外径分别与塔身的内径、外径相等。
4.根据权利要求1所述的钢管塔连接装置，其特征在于：所述耗能槽型环沿半径方向的横截面为半开半闭合式形状。
5.根据权利要求4所述的钢管塔连接装置，其特征在于：所述半开半闭合式形状包括沿半径方向的横截面为U型、圆弧形、凹形的形状。
6.根据权利要求1所述的钢管塔连接装置，其特征在于：所述支撑桶体、法兰盘、加固板和耗能槽型环彼此之间通过焊接连接或者整体浇铸方式连接起来。
7.根据权利要求1所述的钢管塔连接装置，其特征在于：所述支撑桶体、法兰盘和加固板选用刚度、强度较耗能槽型环所用材料大的材料制成；所述耗能槽型环选用塑性、耗能能力均较其它组成部分材料大的材料制成。
8.根据权利要求1、6或7所述的钢管塔连接装置，其特征在于：所述加固板为三角形加固板。
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