CN219668008U - 一种接触网系统组合式抗震支柱 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种接触网系统组合式抗震支柱，属于接触网系统抗震技术领域，该接触网系统组合式抗震支柱包括等径钢管柱，所述等径钢管柱用于支撑接触网；UHPC等径圆管柱，所述UHPC等径圆管柱包括超高性能混凝土和钢筋笼。因此，接触网支柱上部采用等径钢管柱，由于其各方向的截面模量、承载能力均相同，能够很好的承受各个方向的地震作用，下部采用UHPC等径圆管柱，等径管柱具有更高的抗震性能，超高性能混凝土有更高的抗裂抗拉强度及弹性模量，同时超高性能混凝土具有比钢材更高的阻尼比，可以提升抗震支柱的阻尼比，从而使得这种组合式抗震支柱能够提升接触网支柱的整体承载力和抗震性能，能够在复杂环境下保障接触网系统结构的稳定。

Description

一种接触网系统组合式抗震支柱

技术领域

本申请涉及接触网系统抗震技术领域，特别涉及一种接触网系统组合式抗震支柱。

背景技术

接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空"之"字形架设的，供受电弓取流的高压输电线；接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路；其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成；接触网主要包含以下几项内容：基础构件，如水泥支柱、钢柱及支撑这些结构物的基础；基础安装结构件，这项内容的作用主要是连接接触网导线和基础构件；接触网导线，这部分作用就是传输电流给电力机车；其他辅助构件，包括回流线、附加悬挂等。接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网，支柱作为接触网的支撑部分，因此其需要具备足够的使用稳定性。

相关技术中，我国电气化铁路的建设发展，成兰、川藏及青藏铁路电化等电气化铁路的大规模建设，这些线路所具有的高海拔、高寒、高地震、无人区以及峡谷风等特殊环境对接触网支柱的选型提出了极大的挑战，目前我国电气化铁路中接触网专业采用的支柱有横腹杆支柱(混凝土方钢)、格构式钢支柱和H型钢支柱等，其中前两种为混凝土支柱，后一种为钢结构支柱。

但是，混凝土支柱自重一般较大，当发生地震时，支柱承受的地震作用较大，在地震作用下混凝土易开裂，开裂后钢筋易锈蚀从而造成支柱结构的破坏，此外由于地震作用不具有方向性，可作用在各方向，而混凝土方杆、格构式钢柱、H型钢柱具有明显的方向性，顺线路方向的承载力及抗扭能力远小于垂直线路方向的承载力，当地震作用沿着线路方向发生时，支柱易沿着顺线路方向发生破坏。

因此，为了提升复杂环境下的接触网支柱的抗震性能，保障铁路安全运行，有必要提出一种组合式抗震支柱。

发明内容

本申请实施例要解决的技术问题是针对复杂环境下接触网系统支柱的抗震问题，提出一种接触网系统组合式抗震支柱，以提升接触网支柱的抗震性能，能够在复杂环境下保障接触网系统结构的稳定。

本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，包括：

等径钢管柱，所述等径钢管柱用于支撑接触网；

UHPC等径圆管柱，所述UHPC等径圆管柱包括超高性能混凝土和钢筋笼，所述钢筋笼被浇筑在所述超高性能混凝土中，所述钢筋笼由若干竖向主筋与若干环向箍筋绑扎而成；

连接构件，所述连接构件包括与等径钢管柱底端固定的上法兰盘以及与上法兰盘螺栓连接的下法兰盘，所述下法兰盘与所述竖向主筋的上部固定。

一些实施例中，所述上法兰盘包括短管和焊接在短管底部的环形盘，所述短管和环形盘之间焊接有若干加劲肋，所述短管的内径与等径钢管柱的外径相等。

一些实施例中，所述竖向主筋和下法兰盘之间焊接有加强块，所述加强块上设置供竖向主筋穿入的通孔，所述加强块为下小上大的圆台形结构。

一些实施例中，所述等径钢管柱和UHPC等径圆管柱的外径比率为0.8至1.0。

一些实施例中，所述等径钢管柱的顶端和UHPC等径圆管柱的底端均设置有端部封盖。

一些实施例中，所述等径钢管柱和连接构件的表面均设置有热喷涂锌涂层。

一些实施例中，所述上法兰盘和下法兰盘之间设置有用于密封的垫片。

一些实施例中，所述UHPC等径圆管柱的表面设置有密封固化剂层。

一些实施例中，还包括埋设于地面内并与UHPC等径圆管柱固定的基座，所述基座为圆台形混凝土基础。

一些实施例中，所述圆台形混凝土基础内设置有安装槽，所述UHPC等径圆管柱被浇筑在安装槽中。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，由于设置了等径钢管柱和UHPC等径圆管柱，等径钢管柱和UHPC等径圆管柱之间设置了连接构件，连接构件包括与等径钢管柱底端固定的上法兰盘以及与上法兰盘螺栓连接的下法兰盘，所述下法兰盘与所述竖向主筋的上部固定。

因此，本申请的组合式抗震支柱，上部为等径钢管柱，下部为UHPC等径圆管柱，两部分由法兰盘连接，接触网支柱上部采用等径钢管柱，由于其各方向的截面模量、承载能力均相同，能够很好的承受各个方向的地震作用，同时采用连接构件连接两者，施工安装也较快速简捷，下部采用UHPC等径圆管柱，一方面优点是等径管柱具有更高的抗震性能，另一方面优点是超高性能混凝土具有比传统普通混凝土更优越的性能，有更高的抗裂抗拉强度及弹性模量，同时超高性能混凝土具有比钢材更高的阻尼比，可以提升抗震支柱的阻尼比，从而使得这种组合式抗震支柱能够提升接触网支柱的整体承载力和抗震性能，能够在复杂环境下保障接触网系统结构的稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的结构示意图；

图2为本申请实施例的连接构件的结构示意图；

图3为本申请实施例的竖向主筋和环向箍筋的连接示意图；

图4为本申请实施例的加强块的结构示意图；

图5为本申请实施例的实施示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、等径钢管柱；2、UHPC等径圆管柱；21、竖向主筋；22、环向箍筋；3、连接构件；31、上法兰盘；311、短管；312、加劲肋；313、环形盘；32、下法兰盘；4、加强块；5、基座。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例要解决的技术问题是针对复杂环境下接触网系统支柱的抗震问题，提出一种接触网系统组合式抗震支柱，以提升接触网支柱的抗震性能，能够在复杂环境下保障接触网系统结构的稳定。

参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，包括：

等径钢管柱1，等径钢管柱1用于支撑接触网；

UHPC等径圆管柱2，UHPC等径圆管柱2包括超高性能混凝土和钢筋笼，钢筋笼被浇筑在超高性能混凝土中，钢筋笼由若干竖向主筋21与若干环向箍筋22绑扎而成；

连接构件3，连接构件3包括与等径钢管柱1底端固定的上法兰盘31以及与上法兰盘31螺栓连接的下法兰盘32，下法兰盘32与竖向主筋21的上部固定。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱设置了等径钢管柱1和UHPC等径圆管柱2，等径钢管柱1和UHPC等径圆管柱2之间设置了连接构件3，连接构件3包括与等径钢管柱1底端固定的上法兰盘31以及与上法兰盘31螺栓连接的下法兰盘32，下法兰盘32与竖向主筋21的上部固定。

具体使用时，上部为等径钢管柱1，下部为UHPC等径圆管柱2，UHPC等径圆管柱2内部置有钢筋笼，以提升UHPC管柱的承载力，上部的等径钢管柱1与上法兰盘31焊接，下部的UHPC等径圆管柱2的竖向主筋21与下法兰盘32焊接，两部分由上法兰盘31和下法兰盘32采用高强度螺栓连接，接触网支柱上部采用等径钢管柱1，等径钢管柱1各方向的截面模量、承载能力均相同，能够很好的承受各个方向的地震作用，因此抗震性能佳。同时，圆支柱的抗风性能优越，利于提升支柱在复杂风环境中的承载力。

同时上下两部分可由上法兰盘31和下法兰盘32采用高强度螺栓连接，施工安装也较快速简捷，下部采用UHPC等径圆管柱2，一方面优点是等径管柱具有更高的抗震性能，另一方面优点是超高性能混凝土具有比传统普通混凝土更优越的性能，有更高的抗裂抗拉强度及弹性模量，同时超高性能混凝土具有比钢材更高的阻尼比，可以提升抗震支柱的阻尼比，从而使得这种组合式抗震支柱能够提升接触网支柱的整体承载力和抗震性能，能够在复杂环境下保障接触网系统结构的稳定。

需要说明的是，上法兰盘31和下法兰盘32两部分由螺栓连接紧固，拼接之前，需提前对法兰盘栓孔定位，以避免法兰盘上下部孔位偏差过大而无法对接。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱的上法兰盘31包括短管311和焊接在短管311底部的环形盘313，短管311和环形盘313之间焊接有若干加劲肋312，短管311的内径与等径钢管柱1的外径相等。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱的上法兰盘31包括短管311和焊接在短管311底部的环形盘313，短管311和环形盘313之间焊接有若干加劲肋312，短管311的内径与等径钢管柱1的外径相等。

具体使用时，短管311为等径钢管，等径钢管柱1可以插入短管311内定位，进而方便进行环绕焊接环形盘313，然后短管311和环形盘313之间焊接有若干加劲肋312，保证上法兰盘31整体的强度，方便后续等径钢管直接穿入短管311后定位焊接。

需要说明的是，实际使用中法兰部分比较小，因此采用短管311焊接，法兰盘根部的焊接质量有保证，同时等径钢管柱1穿到法兰盘的短管311里面之后，短管311本身起到套箍作用，再加上一圈的角焊缝，进而能保证连接强度。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱的竖向主筋21和下法兰盘32之间焊接有加强块4，加强块4上设置供竖向主筋21穿入的通孔，加强块4为下小上大的圆台形结构。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱的竖向主筋21和下法兰盘32之间焊接有加强块4，加强块4上设置供竖向主筋21穿入的通孔，加强块4为下小上大的圆台形结构，竖向主筋21上部提前焊接下小上大的圆台形结构的加强块4能增大钢筋与法兰盘焊接面积，提升焊接强度。

具体使用时，先将加强块4穿入竖向主筋21端部，加强块4上通孔的内壁与竖向主筋21外壁密合，加强块4上顶面与竖向主筋21端部顶面平齐，分别将加强块4上顶面与竖向主筋21上端部顶面、将加强块4下底面与钢筋外壁焊接固结，完成该工序之后，将加强块4的大端部整体与下法兰盘32的端面焊接固结。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱的等径钢管柱1和UHPC等径圆管柱2的外径比率为0.8至1.0。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱的等径钢管柱1和UHPC等径圆管柱2的外径比率为0.8至1.0。具体使用时，等径钢管柱1位于上方，UHPC等径圆管柱2位于下方，等径钢管柱1和UHPC等径圆管柱2的外径比率为0.8至1.0，避免了上粗下细，在结构上具有稳定的优点。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱的等径钢管柱1的顶端和UHPC等径圆管柱2的底端均设置有端部封盖。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱的等径钢管柱1的顶端和UHPC等径圆管柱2的底端均设置有端部封盖。具体使用时，上下的端部封盖能避免雨水或灰尘等异物积附至等径钢管柱1和UHPC等径圆管柱2内部中空处，避免了内部接触腐蚀，进一步增加了应对恶劣环境的可靠性。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱的等径钢管柱1和连接构件3的表面均设置有热喷涂锌涂层。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱的等径钢管柱1和连接构件3的表面均设置有热喷涂锌涂层，具体使用时，等径钢管柱1在与UHPC管柱拼接之前，等径钢管柱1与上法兰盘31焊接，内外管壁及法兰盘构件采用热喷涂锌防腐，待支柱下部UHPC等径圆管柱2养护完成之后，钢管柱整体通过上法兰盘31与下法兰盘32栓接固结，热喷涂锌涂层能起到隔离防腐蚀的作用，能保证等径钢管柱1和连接构件3的使用寿命。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱的上法兰盘31和下法兰盘32之间设置有用于密封的垫片。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱的上法兰盘31和下法兰盘32之间设置有用于密封的垫片，具体使用时，上法兰盘31和下法兰盘32之间夹设有垫片以达到密封效果，避免雨水及其它外部水汽从上法兰盘31和下法兰盘32的间隙渗入管柱内部。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱的UHPC等径圆管柱2的表面设置有密封固化剂层。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱的UHPC等径圆管柱2的表面设置有密封固化剂层，密封固化剂层为渗透型密封剂、表面增强密封剂。具体使用时，UHPC等径圆管柱2养护应严格按照相关规定执行，UHPC等径圆管柱2内外表面可采用密封固化剂处理，以提高混凝土的抗渗、耐磨、冻融循环、表面硬度等各种性能指标。

需要说明的是，也可采用其它渗透型密封剂、表面增强密封剂或表面膜层技术对混凝土表面进行防护。

在一些可选实施例中：参见图1至5所示，本申请实施例提供了一种接触网系统组合式抗震支柱，该接触网系统组合式抗震支柱还包括埋设于地面内并与UHPC等径圆管柱2固定的基座5，基座5为圆台形混凝土基础；

圆台形混凝土基础内设置有安装槽，UHPC等径圆管柱2被浇筑在安装槽中。

本申请实施例的接触网系统组合式抗震支柱还包括埋设于地面内并与UHPC等径圆管柱2固定的基座5，基座5为圆台形混凝土基础，圆台形混凝土基础采用高强混凝土浇筑，圆台形混凝土基础内设置有安装槽，UHPC等径圆管柱2被浇筑在安装槽中。具体使用时，圆台形混凝土基础可以采用预制或现浇的方式埋设于地面内，UHPC等径圆管柱2在圆台形混凝土基础上现浇筑成，与基础固结，UHPC等径圆管柱2埋深可为整体高度的三分之一，以保障UHPC等径圆管柱2的稳定性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于，包括：

等径钢管柱(1)，所述等径钢管柱(1)用于支撑接触网；

UHPC等径圆管柱(2)，所述UHPC等径圆管柱(2)包括超高性能混凝土和钢筋笼，所述钢筋笼被浇筑在所述超高性能混凝土中，所述钢筋笼由若干竖向主筋(21)与若干环向箍筋(22)绑扎而成；

连接构件(3)，所述连接构件(3)包括与等径钢管柱(1)底端固定的上法兰盘(31)以及与上法兰盘(31)螺栓连接的下法兰盘(32)，所述下法兰盘(32)与所述竖向主筋(21)的上部固定。

2.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述上法兰盘(31)包括短管(311)和焊接在短管(311)底部的环形盘(313)，所述短管(311)和环形盘(313)之间焊接有若干加劲肋(312)，所述短管(311)的内径与等径钢管柱(1)的外径相等。

3.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述竖向主筋(21)和下法兰盘(32)之间焊接有加强块(4)，所述加强块(4)上设置供竖向主筋(21)穿入的通孔，所述加强块(4)为下小上大的圆台形结构。

4.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述等径钢管柱(1)和UHPC等径圆管柱(2)的外径比率为0.8至1.0。

5.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述等径钢管柱(1)的顶端和UHPC等径圆管柱(2)的底端均设置有端部封盖。

6.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述等径钢管柱(1)和连接构件(3)的表面均设置有热喷涂锌涂层。

7.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述上法兰盘(31)和下法兰盘(32)之间设置有用于密封的垫片。

8.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述UHPC等径圆管柱(2)的表面设置有密封固化剂层。

9.如权利要求1所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

还包括埋设于地面内并与UHPC等径圆管柱(2)固定的基座(5)，所述基座(5)为圆台形混凝土基础。

10.如权利要求9所述的一种接触网系统组合式抗震支柱，其特征在于：

所述圆台形混凝土基础内设置有安装槽，所述UHPC等径圆管柱(2)被浇筑在安装槽中。