一种新型输电杆塔的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种新型输电杆塔，包括竖直设置在基础上的塔身，塔身水平设有横担，其改进之处在于，塔身包括主管和设置在主管内的蜂窝结构，蜂窝结构由六个中空正六边形体环绕一个中空正六边形体构成，正六边形体侧壁均匀设有圆形通孔。和现有技术比，本发明提供的新型输电杆塔，节约了钢材用量，增加了使用寿命，提高了输电杆塔的整体承载力和局部稳定性，有效的避免了输电杆塔因局部失稳而产生的危险。
【专利说明】一种新型输电杆塔
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种输电杆塔，具体讲涉及一种新型输电杆塔。
【背景技术】
[0002] 近几年来，随着城市土地日益紧张，用电负荷迅速增加，供电网络已不满足用电负 荷发展的需要，势必要新建进城线路，对原有的城网线路进行增容改造。为此，城市规划部 门一般提供狭窄的高压线路走廊或利用绿化带作为高压架空线路的通道，普通自立式铁塔 因为根开宽，需要比较大的走廊，占的位置多，不适合在受限制的走廊内架设；如在同一路 径上铺设电缆线路，则投资非常大，工程建设单位往往难于接受，而且容易受城市施工的影 响，发生线路事故也不易检修；采用钢筋混凝土电杆，其纵向、环向裂纹问题，一直未能很好 的解决。而环形或多边形截面的钢管塔因其结构简单、受力清楚、加工制造容易、施工方便、 运行安全可靠、维护工作量小的特点，在新城区的高压架空线路中得到了广泛的应用。
[0003] 目前，传统的输电杆塔普遍存在着质量重、易腐烂、锈蚀或开裂、耐久性差、使用寿 命较短等缺陷，并且在施工运输以及后期的运行维护作业中也有一定的难度。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种新型输电杆塔，节约了钢材用量，增加了使 用寿命，提高了输电杆塔的整体承载力和局部稳定性，有效的避免了输电杆塔因局部失稳 而产生的危险。
[0005] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
[0006] 本发明提供的一种新型输电杆塔，包括坚直设置在基础上的塔身，所述塔身水平 设有横担，其改进之处在于：所述塔身包括主管和设置在主管内的蜂窝结构，所述蜂窝结构 由六个中空正六边形体环绕一个中空正六边形体构成，所述正六边形体侧壁均匀设有圆形 通孔。
[0007] 其中，所述主管和蜂窝结构之间设有粘结层。
[0008] 其中，所述粘结层包括环氧树脂、固化剂和铜粉。
[0009] 其中，所述主管与蜂窝结构之间和所述蜂窝结构环绕其中一个中空正六边形体的 六个中空正六边形体内均设有填充物。
[0010] 其中，所述填充物包括水泥、发泡剂和促凝剂，所述水泥为大于32. 5R的硅酸盐水 泥，所述发泡剂为植物性发泡剂。
[0011] 其中，所述促凝剂渗量介于水泥用量的4%?6%之间。
[0012] 其中，所述填充物填充到主管和蜂窝结构时的现场气温高于3°C。
[0013] 其中，所述蜂窝结构为高强度钢板冷弯后焊接而成。
[0014] 其中，所述主管采用的材料为钢或复合材料。
[0015] 其中，所述塔身顶部水平设有地线支架，所述塔身与横担和地线支架之间设有连 接节点，所述连接节点包括横纵交叉设置的连接板和加强板，所述连接板和加强板与塔身 之间通过焊接连接；所述横担和地线支架通过螺栓与连接节点连接；所述基础为外杯口型 钢筋混凝土基础并预埋在水平地面，所述塔身通过其两端设置的法兰首尾相连构成的杆塔 的根部通过水泥固定设置在外杯口型钢筋混凝土基础中；所述杆塔埋入的深度h大于塔身 最大外径d的1. 5倍。
[0016] 与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
[0017] 1、本发明提供的新型输电杆塔，通过在主管内布置的蜂窝结构和填充物提高了输 电杆塔的整体承载力。
[0018] 2、本发明提供的新型输电杆塔，通过主管内布置的蜂窝结构提高了输电杆塔的局 部稳定性，有效避免了输电杆塔因局部失稳而产生的危险。
[0019] 3、本发明提供的新型输电杆塔，节约了钢材用量，极大节约了成本，具良好的经济 性。
[0020] 4、本发明提供的新型输电杆塔，整体的结构紧凑，科学合理，减少了输电走廊的宽 度，具有广阔的市场前景。
[0021] 5、本发明提供的新型输电杆塔，美观耐用，使用寿命长，便于施工运输以及后期的 运行维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是：本发明提供的新型输电杆塔塔身的截面结构示意图；
[0023] 图2是：本发明提供的新型输电杆塔塔身的立体结构示意图；
[0024] 图3是：本发明提供的新型输电杆塔蜂窝结构的立体结构示意图；
[0025] 图4是：本发明提供的新型输电杆塔的整体结构示意图；
[0026] 图5是：本发明提供的塔身与横担的连接节点结构示意图；
[0027] 其中：1、塔身；2、主管；3、蜂窝结构；4、填充物；5、钢筋混凝土基础；6、水泥；7、法 兰；8、横担；9、连接节点；10、地线支架；11、连接板；12、加强板；13、连接螺孔。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0029] 本实施例以新型输电杆塔为例，如图1至图5所示，本发明实施例提供的新型输电 杆塔包括：塔身1、主管2、蜂窝结构3、填充物4、钢筋混凝土基础5、水泥6、法兰7、横担8、 连接节点9、地线支架10、连接板11、加强板12、连接螺孔13。由六个中空正六边形体环绕 一个中空正六边形体构成的蜂窝结构3通过粘结层粘接在主管2内，并在主管2与蜂窝结 构3之间和蜂窝结构3的环绕一个中空正六边形体的六个中空正六边形体内填充填充物4， 凝固后的整体构成塔身1 ;塔身1之间通过法兰7连接后坚直安装在预埋在水平地面的钢 筋混凝土基础5中，并且灌入水泥6后固定；在塔身1上还水平安装横担8,塔身1顶部水 平安装地线支架10。通过在主管2内布置蜂窝结构3和填充物4,可以提高输电杆塔的整 体承载能力。
[0030] 其中，在塔身1上设置横担8和地线支架10的位置设有连接节点9,连接节点9包 括加强板12和连接板11，连接板11和加强板12与塔身1之间采用焊接或螺栓连接；横担 8和地线支架10通过螺栓与连接节点9连接。
[0031] 其中，水泥6为硅酸盐水泥，以黏土和石灰石为原料，经高温煅烧得到以硅酸钙为 主要成分的熟料，然后加入3. 5%的石灰石或粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性 胶凝材料；其主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定 着硅酸盐水泥四个星期内的强度；硅酸二钙四星期后才发挥强度作用，约一年左右达到硅 酸三钙四个星期的发挥强度；铝酸三钙强度发挥较快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1至3 天或稍长时间内的强度起到一定的作用；铁铝酸四钙的强度发挥也较快，但强度低，对硅酸 盐水泥的强度贡献小。硅酸盐水泥的初凝时间50min，终凝时间310min。
[0032] 其中，粘结层由环氧树脂和固化剂组成，并且掺有少量的铜粉。
[0033] 其中，填充物4采用水泥和发泡剂混合而成，发泡剂为中性物质。具体制作过程 为，将水泥发泡剂利用空压机加压后形成具有一定张力的泡沫，然后将泡沫与水泥浆同时 搅拌，搅拌过程中水泥不断膨胀，然后将膨胀后的水泥中加入促凝剂后即可进行填充。水泥 采用32. 5R以上的普通硅酸盐水泥，发泡剂采用流动性好，发泡数量高的植物性发泡剂，促 凝剂渗量介于水泥用量的4%到6%之间；同时，向主管2和蜂窝结构3中填充填充物4时 的现场气温应高于3 °C。
[0034] 其中，主管2采用的材料为钢或复合材料。如采用复合材料可以通过改变工艺而 变换颜色，使其外观更好的与周边环境相适应。
[0035] 其中，蜂窝结构3为高强度钢板冷弯后焊接而成，焊接采用的方式为埋弧焊；构成 蜂窝结构3的七个中空正六边形体的侧壁厚度相等，在中空正六边形体的侧壁均匀开有圆 形通孔。
[0036] 实施例1
[0037] 本实施例提供的新型输电杆塔，塔身1采用的为高强钢，按照质量百分比计为， C 彡 0· 20%，Mn :1· 0 ?1. 7%，Si 彡 0· 55%，P 彡 0· 045%，S 彡 0· 045%，V :0· 02 ?0· 20%， Nb :0· 015 ?0· 060%，Ti :0· 02 ?0· 20%，A1 彡 0· 015%，Cr 彡 0· 40%，Ni 彡 0· 70%，余量 为Fe。
[0038] 具体为，C :0· 11%，Μη :1. 3%，Si :0· 45%，P :0· 037%，S :0· 033%，V :0· 14%，Nb : 0· 043%，Ti :0· 19%，A1 :0· 025%，Cr :0· 36%，Ni :0· 57%，余量为 Fe。
[0039] 由于塔身1采用的材料为钢，为了防腐防锈并延长其使用年限，需要在其表面做 防腐防锈处理，最简单有效的方法是在输电杆塔的表面镀锌，但是在外部环境极为恶劣的 条件下，如滨海地区和重污染工业区，采用镀锌处理不能达到输电杆塔的使用年限要求，在 这种情况下，可以采用镀锌+涂料的方法进行处理，首先在输电杆塔表面镀锌，然后再涂装 乙烯树脂或氯化橡胶，使输电杆塔受到双重保护。采用上述方法处理的蜂窝式高强钢输电 杆塔可以适应不同环境，有效的避免杆塔的腐蚀生锈，极大地增加了其使用年限，经实验数 据显示证明，其使用年限可达到50年以上。同时利用蜂窝结构3和填充物4提高了输电杆 塔的整体承载力和局部稳定性，并且便于施工运输及后期维护。
[0040] 实施例2
[0041] 本实施例提供的新型输电杆塔，其塔身1也可以采用聚氨酯树脂+纤维的复合材 料，不但节约了钢材用量，而且增加了使用寿命，同时利用蜂窝结构3和填充物4提高了输 电杆塔的整体承载力和局部稳定性，并且便于施工运输及后期维护，同时能更好的与自然 环境相适应。
[0042] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所 属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的【具体实施方式】进行修改 或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权 利要求保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种新型输电杆塔，包括坚直设置在基础上的塔身，所述塔身水平设有横担，其特征 在于：所述塔身包括主管和设置在主管内的蜂窝结构，所述蜂窝结构由六个中空正六边形 体环绕一个中空正六边形体构成，所述正六边形体侧壁均匀设有圆形通孔。
2. 如权利要求1所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述主管和蜂窝结构之间设有粘 结层。
3. 如权利要求2所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述粘结层包括环氧树脂、固化剂 和铜粉。
4. 如权利要求1所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述主管与蜂窝结构之间和所述 蜂窝结构环绕其中一个中空正六边形体的六个中空正六边形体内均设有填充物。
5. 如权利要求4所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述填充物包括水泥、发泡剂和促 凝剂，所述水泥为大于32. 5R的硅酸盐水泥，所述发泡剂为植物性发泡剂。
6. 如权利要求5所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述促凝剂渗量介于水泥用量的 4%?6%之间。
7. 如权利要求6所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述填充物填充到主管和蜂窝结 构时的现场气温高于3 °C。
8. 如权利要求1所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述蜂窝结构为高强度钢板冷弯 后焊接而成。
9. 如权利要求1所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述主管采用的材料为钢或复合 材料。
10. 如权利要求1所述的新型输电杆塔，其特征在于，所述塔身顶部水平设有地线支 架，所述塔身与横担和地线支架之间设有连接节点，所述连接节点包括横纵交叉设置的连 接板和加强板，所述连接板和加强板与塔身之间通过焊接连接；所述横担和地线支架通过 螺栓与连接节点连接；所述基础为外杯口型钢筋混凝土基础并预埋在水平地面，所述塔身 通过其两端设置的法兰首尾相连构成的杆塔的根部通过水泥固定设置在外杯口型钢筋混 凝土基础中；所述杆塔埋入的深度h大于塔身最大外径d的1. 5倍。
【文档编号】E04H12/02GK104047460SQ201410302819
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】王旭明, 邢海军, 杨靖波, 苏志钢, 黄耀 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网安徽省电力公司