专利名称：一种高强度杆塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合杆塔，尤其涉及一种采用异型玻璃钢加强筋的具有高强度的 复合杆塔，主要应用于电力杆塔，轨道交通，铁路电气化，通讯杆塔及公用设施杆塔。
背景技术：
众所周知，杆塔在国民经济和人民生活有着重要的作用，主要包括电力杆塔，通讯 杆塔及公用设施杆塔等。目前杆塔有水泥、木材、钢材等类型，虽然水泥电杆容易制造，但是 采用钢材作为加强筋的水泥杆，抗冻融性差，容易受腐蚀膨胀引起开裂；若杆塔使用木材， 容易造成林业资源的浪费，和化学处理材料引起的环境污染；而使用钢材的话，其成本较 高、重量较重和容易腐蚀，使得其投资费用太高；杆塔使用复合材料时，具有质轻高强度良 好的性能。在输电线路中，起转角功能的电力杆塔承受导地线张力、防串倒、隔离事故、定线、 调整电力杆塔高等重要功能，与工程安全性关系重大。混凝土制成的水泥柱电力杆塔或树 脂电力杆塔，为了减轻电力杆塔的承受力，必须加强电力杆塔的强度，传统的方法采用在杆 体内增加钢筋和增粗钢筋作为加强筋，圆柱形的钢筋均勻的排列在杆体内，使其承受力有 所增加，但其钢筋的重量比较重，相应的塔杆重量也大幅增加，钢筋使用时间长了，会出现 腐蚀生锈的情况，容易引起复合杆开裂过早报废，等等。现有技术中，往往在地上再拉个拉 线，加强筋的一端固定在电力杆塔上，另一端斜拉固定在地面上，虽然解决了电力杆塔的承 受力的问题，但增加了占地面积，破坏了环境植被，长期以来上述出现的情况并未得到很好 的解决。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的是揭示一种高强度杆塔，主要应用电力于杆塔，通讯 杆塔、轨道交通、铁路电气化及公用设施杆塔等，其机械强度高，承受能力强，抗冲击能力 强，防水性和密封性能好，耐酸碱腐蚀和天候老化，具有很好的综合性能，可替代传统的混 凝土电杆和钢制电杆。本发明的技术方案是，一种高强度杆塔，包括杆体，所述的杆体内设有多个加强 筋，所述的加强筋包括竖向加强筋和箍置于竖向加强筋的环向圈筋组成，所述的加强筋是 树脂基复合材料，所述的竖向加强筋的截面至少部分为弧形。在本发明一个较佳实施例中，所述的竖向加强筋的截面为圆形、或半圆形、或连续 半圆形、或3/4圆形加强筋中的一种或相互组合。在本发明一个较佳实施例中，所述的竖向加强筋为玻璃钢。在本发明一个较佳实施例中，所述的环向圈筋为玻璃钢或网格布。在本发明一个较佳实施例中，所述的环向圈筋置于竖向加强筋的外部、或内部、或 置于竖向加强筋的中部。在本发明一个较佳实施例中，所述的竖向加强筋分布于环形杆体的周面上。
在本发明一个较佳实施例中，所述的杆体为水泥基复合材料或树脂基复合材料。在本发明一个较佳实施例中，所述的杆体从上到下成圆锥柱形、或圆柱形、或多边 柱形、或其相互组合。在本发明一个较佳实施例中，所述的杆体内设有一腔体。在本发明一个较佳实施例中，所述的腔体可以是空的，也可以是填充有填充物的。本发明揭示的高强度杆塔，杆体内设有多个加强筋，其加强筋包括竖向加强筋和 箍置于竖向加强筋的环向圈筋，竖向加强筋截面至少部分为弧形，可以为圆形、或半圆形、 或连续半圆形、或3/4圆形加强筋中的一种或相互组合，通过环向圈筋将其进行固定，形成 整体笼架，其承受能力强，杆体从上到下成圆锥柱形、或圆柱形、或多边柱形、或其相互组 合，更进一步提高了机械强度，竖向加强筋为玻璃钢，防水性和密封性能好，比传统钢筋混 凝土电杆的好处是重量轻，强度高，耐久性长，没有因钢筋腐蚀生锈膨胀引起水泥电杆开裂 而过早报废等优点。此外，当杆塔为树脂基复合材料或水泥基复合材料制成的杆体时，也可以根据需 要，在树脂中添加硅灰、粉煤灰或石英砂或短纤维等增强材料，从而在加强筋的配合下，可 进一步提高树脂杆的强度、密度，从而提高树脂电杆的综合性能。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明附图1为本发明较佳实施例中杆塔的结构示意图；附图2为本发明较佳实施例中加强筋的结构示意图；附图3为本发明较佳实施例一杆体截面的结构示意图；附图4为本发明较佳实施例二杆体截面的结构示意图；附图5为本发明较佳实施例三杆体截面的结构示意图；附图6为本发明较佳实施例四杆体截面的结构示意图；附图7为本发明较佳实施例中杆体截面另一竖向加强筋结构示意图；附图8为本发明较佳实施例中杆体截面另一竖向加强筋结构示意图；附图9为本发明较佳实施例中杆体截面另一竖向加强筋结构示意图；附图10为本发明较佳实施例中杆体截面另一竖向加强筋结构示意图；图中，1为杆体，2为竖向加强筋，3为腔体，4为环向圈筋。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1为本发明杆塔的结构示意图，再结合图2，本发明揭示的一种高强度杆塔， 主要应用于电力杆塔，轨道交通，铁路电气化，通讯杆塔及公用设施杆塔，如电线杆、发射信 号塔、路灯设备等。本发明包括杆体1，杆体1为水泥基复合材料或树脂基复合材料制成的 杆体，从上到下设计成圆锥柱形、或圆柱形、或多边柱形、或其相互组合，杆体1内设有一腔 体3，本发明中的杆体1内设有多个加强筋制成，加强筋包括竖向加强筋2和箍置于竖向加 强筋的环向圈筋4组成，竖向加强筋2的截面至少部分为弧形。竖向加强筋2置于杆体的内壁中从上到下成圆锥柱形、或圆柱形、或多边柱形、或其相互组合，分布于环形杆体的周 面上。本实施例中杆体1内有多个竖向加强筋2，也可以根据实际情况增减竖向加强筋2。杆体1内设有一腔体3，腔体3可以是空的，节省材料，同时中心空的圆柱体比同样 截面面积的实心圆柱体的对弯矩和扭矩的承载能力要高，腔体3也可以是填充的，提高了 强度，而同样的横截面积就意味着同样的材料体积，也就是为了尽量发挥材料的力学性能， 同样横截面积的情况下，圆环越远离圆心的情况承载能力越高，故杆体1从上到下设计成 圆锥柱形，进一步提高了其抗冲击能力，但太大会出现尺寸太大和可能带来失稳的情况，一 般是按相关标准制作就可以了。发明实施例中，当杆塔1为树脂基复合材料制成的杆体时，可以在树脂中添加硅 灰、粉煤灰或石英砂或短纤维等增强材料，在加强筋的配合下，可进一步提高复合材料杆塔 的强度，从而提高杆塔的综合性能。本发明实施例中所提到的树脂，可以是多种常规的树脂材料，本发明优选为在树 脂中添加石英砂、二氧化钛、二氧化硅及短纤维，充分利用二氧化钛和二氧化硅的良好抗紫 外线能力，并利用短纤维进行增强，从而与笼架结合，形成机械强度高的复合杆塔。竖向加强筋2为玻璃钢，用玻璃钢代替传统的钢筋，其优点主要有轻质强度高， 相对密度在1. 5-2. 0之间，只有碳钢的1/4-1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而 比强度可以与高级合金钢相比；耐腐蚀性能好；可设计性好，可以根据需要，灵活地设计出 各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性；工艺性优良，可以根据产品 的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺，其工艺简单，可以一次成型，经济效 果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。实施例一杆体1从上到下设计成圆锥柱形，杆体1内设有一腔体3，杆体1由混凝土和多个 加强筋制成的水泥杆体，加强筋包括竖向加强筋2和箍置于竖向加强筋的环向圈筋4组成。 如图3所示，竖向加强筋2的截面为圆形加强筋，12个圆形加强筋置于杆体1的内壁中，均 勻的排列成环形，竖向加强筋2之间的间隔为3cm，环向圈筋4为网格布，均勻的缠绕在圆形
加强筋的外部，固定了竖向加强筋2的同时更提高了水泥杆体的强度，实现了高强度的杆 +
-tB。实施例二杆体1从上到下设计成圆柱形，杆体1内设有一腔体3，杆体1由树脂和多个加强 筋制成树脂杆体，加强筋包括竖向加强筋2和箍置于竖向加强筋的环向圈筋4组成。如图 4所示，竖向加强筋2的截面为半圆形加强筋，10个半圆形加强筋置于杆体1的内壁中，均 勻的排列成环形，竖向加强筋2之间的间隔为如m，环向圈筋4为绝缘玻璃钢，环向圈筋4成 螺旋状均勻的缠绕在半圆形加强筋的内部，固定了竖向加强筋2的同时更提高了树脂杆体 的强度，实现了高强度的杆塔。实施例三杆体1从上到下设计成多边柱形，杆体1内设有一腔体3，杆体1由混凝土和多个 加强筋制成水泥杆体，加强筋包括竖向加强筋2和箍置于竖向加强筋的环向圈筋4组成。如 图5所示，竖向加强筋2的截面为3/4圆形加强筋，8个3/4圆形加强筋置于杆体1的内壁 中，均勻的排列成环形，竖向加强筋2之间的间隔为8cm，环向圈筋4为绝缘玻璃钢，环向圈筋4均勻的穿插在3/4圆形加强筋的中间部位，固定了竖向加强筋2的同时更提高了水泥 杆体的强度，实现了高强度的杆塔。实施例四杆体1从上到下设计成多边柱形，杆体1内设有一腔体3，杆体1由树脂和多个加 强筋制成树脂杆体，加强筋包括竖向加强筋2和箍置于竖向加强筋的环向圈筋4组成。如 图6所示，竖向加强筋2的截面为连续半圆形加强筋，6个续半圆形加强筋置于杆体1的内 壁中，均勻的排列成环形，竖向加强筋2之间的间隔为6cm，环向圈筋4为绝缘玻璃钢，环向 圈筋4均勻的穿插在续半圆形加强筋的中间部位，固定了竖向加强筋2的同时更提高了树 脂杆体的强度，实现了高强度的杆塔。上述实施例中的竖向加强筋2的截面为半圆形加强筋或类似的形状的加强筋，半 圆形的侧表面积大，竖向承载力与抗侧水平力得到最大限度的发挥，即节约原材料，同样的 体积其圆形截面的表面积比较半圆形截面的表面积要小，表面积小则摩擦承受能力低，即 在相同水平的承载条件下，半圆形的承受能力更强。本发明实施例中竖向加强筋2为圆形、或半圆形、或连续半圆形、或3/4圆形加强 筋中的一种或相互组合，但根据实际情况需要，可以设计成任意的几何形状的竖向加强筋 2，如图7、图8、图9、图10所示，把半圆形、连续半圆形、3/4圆形加强筋成90度角翻转或 180度角翻转或相互组合而成的竖向加强筋2，同样达到了上述的效果。本发明实施例中多个竖向加强筋2置于杆体1的内壁中，均勻的排列成环形，分布 于环形杆体的周面上，环向圈筋4置于竖向加强筋的外部、或内部、或置于竖向加强筋2的 中部，固定了竖向加强筋2的同时更提高了杆体的强度，实现了高强度的电线杆，承受能力 强，杆体1从上到下成圆锥柱形，更进一步提高了机械强度，可长时间使用，不易断裂。本发明揭示的高强度杆塔，杆体内设有多个加强筋，其加强筋包括竖向加强筋和 箍置于竖向加强筋的环向圈筋，竖向加强筋截面至少部分为弧形，可以为圆形、或半圆形、 或连续半圆形、或3/4圆形加强筋中的一种或相互组合，通过圈筋将其进行固定，形成整体 笼架，其承受能力强，杆体从上到下成圆锥柱形、或圆柱形、或多边柱形、或其相互组合，更 进一步提高了机械强度，加强筋为玻璃钢，防水性和密封性能好，比传统钢筋混凝土电杆的 好处是重量轻，强度高，耐久性长，没有因钢筋腐蚀生锈膨胀引起水泥电杆开裂而过早报废 等优点。此外，当杆塔为树脂基复合材料制成的杆体时，也可以根据需要，在树脂中添加硅 灰、粉煤灰或石英砂或短纤维等增强材料，从而在加强筋的配合下，可进一步提高树脂杆的 强度、密度，从而提高树脂电杆的综合性能。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限 定的保护范围为准。
权利要求
1.一种高强度杆塔，包括杆体，所述的杆体内设有多个加强筋，其特征在于，所述的加 强筋包括竖向加强筋和箍置于竖向加强筋的环向圈筋组成，所述的加强筋是树脂基复合材 料，所述的竖向加强筋的截面至少部分为弧形。
2.根据权利要求1所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的竖向加强筋的截面为圆形、 或半圆形、或连续半圆形、或3/4圆形加强筋中的一种或相互组合。
3.根据权利要求2所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的竖向加强筋为玻璃钢。
4.根据权利要求3所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的环向圈筋为玻璃钢或网格布。
5.根据权利要求4所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的环向圈筋置于竖向加强筋 的外部、或内部、或置于竖向加强筋的中部。
6.根据权利要求5所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的竖向加强筋分布于环形杆 体的周面上。
7.根据权利要求1 6之一所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的杆体为水泥基复合 材料或树脂基复合材料。
8.根据权利要求7所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的杆体从上到下成圆锥柱形、 或圆柱形、或多边柱形、或其相互组合。
9.根据权利要求8所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的杆体内设有一腔体。
10.根据权利要求9所述的高强度杆塔，其特征在于，所述的腔体可以是空的，也可以 是填充有填充物的。
全文摘要
一种高强度杆塔，包括杆体，所述的杆体内设有多个加强筋，所述的加强筋包括竖向加强筋和箍置于竖向加强筋的环向圈筋组成，所述的加强筋是树脂基复合材料，所述的竖向加强筋的截面至少部分为弧形。本发明揭示的高强度杆塔，竖向加强筋的截面为圆形、或半圆形、或连续半圆形、或3/4圆形加强筋中的一种或相互组合，通过环向圈筋将其进行固定，形成整体笼架，其承受能力强，杆体从上到下成圆锥柱形、或圆柱形、或多边柱形、或其相互组合，更进一步提高了机械强度，竖向加强筋为玻璃钢，防水性和密封性能好，比传统钢筋混凝土电杆的好处是重量轻，强度高，耐久性长，没有因钢筋腐蚀生锈引起水泥电杆开裂而过早报废等优点。
文档编号E04C5/07GK102061819SQ20101054436
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者谢佐鹏 申请人:常熟风范电力设备股份有限公司