一种施工方便的高强度混凝土电杆的制作方法
本发明涉及混凝土电线杆技术领域，尤其涉及一种施工方便的高强度混凝土电杆。
背景技术
电杆用于城网农网高低压电力改造和各种电力架空线路及通讯线缆架设，是供电、通讯重要的基础设施之一。并且随着电力通信网的不断发展，电线杆的架立是保证电网通畅无阻的基础设施工程。
电杆的高度主要由架设电网的电压等级决定，电压等级越高，电杆则越高，一般的混凝土电线杆总长为7~12米不等，地埋高度为1~1.8米左右；电杆电线架设安装完成后电线弧垂的最低点应当符合国标要求，其中电线弧垂的最低点高度主要取决于混凝土电杆的高度和两个相邻混凝土电杆之间的距离。
为了使混凝土电杆的加工和运输都变得方便，较长的混凝土电杆一般采用分段加工、现场组装的方式进行，组装时较常规的方式是将分段电杆一端的钢圈对接通过焊接形成固定，但组装后容易出现对正不准、焊接变形、电杆杆端弯曲等情况，且电杆长期使用后焊接处容易生锈腐烂，耐久性不强存在掉落的安全隐患，除此之外需要携带的施工工具较多，施工步骤较为复杂，不利于高效率施工；公告号cn204920414u的专利文献为了解决现场焊接对正不易控制，焊缝质量难以达到要求的问题，提出了一种分段插接混凝土电杆及其插接杆段，其中电杆由基体杆段和插接杆段连接组成，插接杆段包括混凝土杆体和连接在混凝土杆体下端的钢圈，钢圈外部套接一个连接钢筒，连接钢筒与钢圈外表面焊接，基体杆段和插接杆段上部均具有用于插入对应的插接杆段下部连接钢筒中的插头，连接钢筒具有供对应的基体杆段的上端或插接杆段的上端插入的插孔，从而实现分段杆的快速插装，除了吊装机械外无需任何额外辅助工具即可完成组装。
又如公开号cn107386762a的专利文献为了使得组装更方便以及解决电杆高度、承载强度要求，公开了“一种采用高强度法兰盘连接的混凝土电杆”，通过在制作混凝土电杆钢筋骨架时，加装钢圈板，并焊接高强度法兰盘一块，最终分段进行两两法兰盘之间的螺栓连接完成组装。
上述方案虽都能保证组装过程更加快速，组装后结构更加稳定，但由于分段电杆结构设计和强度问题无法使用静压机将电杆压装入地底，其架设过程中还是需要进行挖土、立杆、填土以及夯实的常规过程，大大影响电杆架设效率；运输时，虽然通过分段能够降低运输难度和运输车长度要求，但是并不能节省运输空间；此外一旦混凝土电杆架设完毕后，一方面不能根据架设电线弧垂的最低点的国标要求合理调整架设立杆后的混凝土电杆的高度，除非将混凝土电杆拔出重新调整混凝土电杆高出地表的高度和两两混凝土电杆的间距；另一方面不能在混凝土电杆架设点地表出现部分下沉时，灵活变换高低保障电线弧垂的最低点符合国标要求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种能够节省运输空间；能够采用静压压装，提供施工便利，减少人工劳动力；能够调节高度便利电线架设的施工方便的高强度混凝土电杆。
本发明解决其技术问题，采用如下技术方案：
一种施工方便的高强度混凝土电杆，包括上杆和下杆，所述上杆可滑动的套装于所述下杆内；所述上杆顶端设有阻挡机构，所述阻挡机构的外径大于所述下杆顶端的内径，所述阻挡机构的周侧面形成有环形凸台或环形凹槽；所述上杆下端设有沿所述上杆长度方向间隔设置的多个安装孔组，每个所述安装孔组均包括多个沿所述上杆周向间隔设置的安装孔，所述下杆上端设有沿其周向间隔分布的多个固定孔，所述上杆下端与所述下杆上端通过所述安装孔、所述固定孔以及螺栓的配合形成固定；所述下杆顶端外侧面凸设有圆形凸台。
通过上述设计，上杆套装于下杆设置，一方面有利于缩短电杆整体摆放长度和减小整体体积占用，方便降低运输难度和节约运输空间；另一方面，立杆架设时，仅需先将下杆的部分杆体埋入地表下，然后往上吊拉上杆沿着下杆上移即可，此过程中上杆不会因晃动导致对接困难，影响安装效率，且即使上杆吊拉过程出现松动，使得上杆脱离吊拉，也只会沿着下杆回落，不会向四周倾倒，不存在施工安全隐患；阻挡机构的设置有利于在上杆长度小于下杆长度时也能始终保持上杆的顶端高出下杆的顶端，以便后续上杆吊拉抽取工作的方便进行；采用多个安装孔组、多个固定孔以及螺栓的相互配合能够轻松方便的实现上杆与下杆的固定，且由于多个安装孔组沿上杆长度方向间隔设置，因此固定孔与不同长度处设置的安装孔配合时，能够控制上杆立杆时处于多种不同的高度，有利于电杆高度的灵活调整和电线满足国标要求的架设；圆形凸台的设置能够方便静压压桩机压桩机构的抵接支撑，以便下杆受力压入地表，也能够方便压桩机抓取机构的抓取，避免抓取后滑落造成的结构损坏和安全隐患，也有利于加快施工进度，提高效率。
进一步地，所述上杆包括第一钢筋骨架和浇筑形成于所述第一钢筋骨架外的第一混凝土杆体，所述第一钢筋骨架包括若干第一主筋和围束在若干所述第一主筋上沿所述第一主筋长度方向间隔设置的若干第一箍筋，所述第一箍筋为环形，所述第一箍筋沿圆周方向间隔形成有若干定位凸起，所述定位凸起为两个相互靠拢围成环形的弹性夹紧爪。
进一步地，若干所述第一主筋的上端穿设有第一加强机构，所述第一加强机构包括第一阻挡钢盘和与所述第一阻挡钢盘一体成形的第一钢筒，所述第一阻挡钢盘上轴向贯穿设有圆周阵列状分布的第一插孔，所述第一加强机构通过所述第一插孔一一对应穿设于所述第一主筋。
进一步地，若干所述第一主筋的下端围束有若干沿所述第一主筋长度方向间隔设置的第一钢圈，所述第一钢圈的圆周上设有径向贯穿所述第一钢圈且内表面具有螺纹的若干锁紧孔，所述锁紧孔与所述安装孔一一对应连通。
进一步地，所述第一钢圈的内侧面圆周上或外侧面圆周上轴向延伸设有若干主筋定位卡槽，若干所述主筋定位卡槽沿所述第一钢圈周向间隔排列。
进一步地，所述第一钢圈端面上设有轴向贯穿所述第一钢圈的定位孔，所述定位孔为多个且沿所述第一钢圈周向间隔设置。
进一步地，所述下杆包括第二钢筋骨架和浇筑形成于所述第二钢筋骨架外的第二混凝土杆体，所述第二钢筋骨架包括若干第二主筋和围束在若干所述第二主筋上的螺旋箍筋，所述第二主筋与所述螺旋箍筋的接触节点通过金属丝绑扎连接或焊接。
进一步地，所述第二主筋上端穿设有第二加强机构，所述第二加强机构包括第二支撑钢盘和与所述第二支撑钢盘一体成形的第二钢筒，所述第二支撑钢盘上轴向贯穿设有圆周阵列状分布的第二插孔，所述第二加强机构通过所述第二插孔一一对应穿设于所述第二主筋，所述第二钢筒上设有径向贯穿所述第二钢筒并与所述固定孔一一对应连通的若干过孔。
进一步地，所述第二主筋为直径4.8mm~10.7mm的预应力钢筋。
进一步地，所述第二混凝土杆体的混凝土湿料配比为：水泥490.5kg~550.7kg/m3，砂732.6kg~780.5kg/m3，矿粉30kg~50kg/m3，石子1100.3kg~1423.4kg/m3，阻锈剂11.2kg~19.2kg/m3，减水剂20.4kg~27kg/m3，水170.8kg~224.5kg/m3，钢纤维2.6kg~4.1kg/m3。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过将上杆套装于下杆设置，一方面有利于缩短电杆整体摆放长度和减小整体体积占用，方便降低运输难度和节约运输空间；另一方面，立杆架设时，仅需先将下杆的部分杆体埋入地表下，然后往上吊拉上杆沿着下杆上移即可，此过程中上杆不会因晃动导致对接困难，影响安装效率，且即使上杆吊拉过程出现松动，使得上杆脱离吊拉，也只会沿着下杆回落，不会向四周倾倒，不存在施工安全隐患；
阻挡机构用于使上杆套装于下杆时其顶端始终高于下杆顶端，方便上杆的抽取；多个安装孔组、固定孔的设置使得上杆高出下杆的高度灵活可控，有利于架线调整，避免电杆架设后拆除重设的低效率工作；圆形凸台的设置能够方便静压压桩机压桩机构的抵接支撑，以便下杆受力压入地表，也能够方便压桩机抓取机构的抓取，避免抓取后滑落造成的结构损坏和安全隐患，也有利于加快施工进度，提高效率；
第一箍筋上形成的若干定位凸起的设置有利于降低电杆制造过程的劳动力，节约制造时间；
第一加强机构能够加强混凝土浇筑后形成的上杆整体的强度，特别是阻挡机构的强度，一方面有利于降低上杆顶端部受力破裂的机率，另一方面有利于避免上杆吊装抽取时因阻挡机构承受不住上杆重力原因导致断裂的情况发生；
第一主筋的下端还设有第一钢圈，第一钢圈设有锁紧孔，锁紧孔与安装孔相通，有利于加强混凝土浇筑后形成的上杆的下端的强度，使得上杆与下杆的连接处具有更加稳定的连接，增强电杆整体的耐久性；
螺旋箍筋具备抗压、抗扭和抗拉性能，它的设置使得第二钢筋骨架的形成更加具有整体性；
第二加强机构能够加强混凝土浇筑后形成的圆形凸台的强度，方便静压压桩机的使用，使得施工更加方便快捷；
将第二主筋设为预应力钢筋同时按照第二混凝土杆体的混凝土湿料配比设置成形的下杆，通过砂和矿粉的添加，减少了混凝土的孔隙率，提高了整体强度；通过阻锈剂的添加有利于减缓钢筋的腐化速度，综上可见该下杆的耐久性较好。
附图说明
为更清楚详细的说明本发明的实施例，附图如下：
图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
图2为本发明实施例2中第一箍筋结构示意图；
图3为本发明实施例2中上杆结构示意图；
图4为本发明实施例2中一实施方式下第一钢圈结构示意图；
图5为本发明实施例2中另一实施方式下第一钢圈结构示意图；
图6为本发明实施例2下杆结构示意图。图中：100-上杆，200-下杆，110-阻挡机构，120-安装孔，210-固定孔，220-圆形凸台，130-第一主筋，140-第一箍筋，141-定位凸起，150-第一加强机构，151-第一阻挡钢盘，152-第一钢筒，1511-第一插孔，160-第一钢圈，161-锁紧孔，162-主筋定位卡槽，163-定位孔，230-第二主筋，240-螺旋箍筋，250-第二加强机构，251-第二支撑钢盘，252-第二钢筒，2511-第二插孔，2521-过孔。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种施工方便的高强度混凝土电杆，包括上杆100和下杆200，所述上杆100可滑动的套装于所述下杆200内；具体地，优选上杆100外表面与下杆200内表面有接触的套装在一起，例如当上杆100和下杆200均设为等径杆时，上杆100的外径设置成略小于下杆200内径的状态，以使得上杆100能够被抽出，也能避免上杆100在下杆200内晃动，避免影响运输和增加上杆100与下杆200连接处的施工难度；上杆100和下杆200也可以设置成锥形杆，优选锥度1:78±2；此外，上杆100为实心杆或空心杆；下杆200的底部可设为实心或空心结构。
所述上杆100顶端设有阻挡机构110，所述阻挡机构110的外径大于所述下杆200顶端的内径，所述阻挡机构110的周侧面形成有环形凸台或环形凹槽；阻挡机构110可以是上杆100加工制作（混凝土浇筑）完毕后连接上去的，也可以是上杆100加工制作时一体成形的；阻挡机构110的设置可用于使上杆100套装于下杆200时其顶端始终高于下杆200顶端，从而方便机械车利用抓取等机构抓取阻挡机构110将上杆100从下杆200中抽取出来，也有利于降低抓取后掉落的机率，保障施工效率；为尽量避免上杆100吊装抽取时因阻挡机构110承受不住上杆100重力原因导致脱离的情况发生，优选上杆100加工制作时与之一体成形以增加阻挡机构110的强度；
所述上杆100下端设有沿所述上杆100长度方向间隔设置的多个安装孔组，每个所述安装孔组均包括多个沿所述上杆100周向间隔设置的安装孔120，所述下杆200上端设有沿其周向间隔分布的多个固定孔210，所述上杆100下端与所述下杆200上端通过所述安装孔120、所述固定孔210以及螺栓的配合形成固定；沿下杆200上端一周设置的固定孔210的数量等于一个安装孔组中安装孔120的数量，且孔位一一对应；同一安装孔组中相邻安装孔120之间的间距相等，且同一安装孔组中每个安装孔120之间其各自孔心的连线能够围成一个平面的圆形，有利于使得后期穿设连接的螺栓能受到相对均衡的力，保障连接处的长久稳定，也能够保证上杆100与下杆200之间的对正状态，使得上杆100顶端不弯曲偏离，不影响电杆架线后的受力问题；安装孔组有多个且沿所述上杆100长度方向间隔设置，使得将螺栓固定在不同长度处的安装孔120上时能够控制上杆100立杆时处于多种不同的高度，有利于在电杆架设于地表后，其整体高度还能够灵活调整，从而能够便利电杆之间架设的电线进行满足国标要求的架设，避免现有电杆只能通过将电杆拔出重设带来的繁琐操作，提高了施工效率，有利于电线长期使用后出现问题的矫正施工；
为了进一步增加上杆100下端与所述下杆200上端连接处的连接强度，一周设置的固定孔210同样设有多组，即沿下杆200上端长度方向间隔设置，用以增加可供螺栓插入的连接处，增加螺栓设置，分散受力。
具体地，优选下杆200立杆后顶端的高度不高于1.5米，以便施工人员更好的借助工具完成上杆100和下杆200的螺栓连接；所述下杆200顶端外侧面凸设有圆形凸台220。圆形凸台220的设置能够方便静压压桩机压桩机构的抵接支撑，以便下杆200能够受力压入地表，加快施工进度，提高效率；也能够方便压桩机抓取机构的抓取，避免抓取后滑落造成的结构损坏和安全隐患。
综上，本实施例的混凝土电杆强度高，施工方便，高度灵活可变，有利于电线网的架设和矫正；通过将上杆100套装于下杆200设置，一方面有利于缩短电杆整体摆放长度和减小整体体积占用，方便降低运输难度和节约运输空间；另一方面，立杆架设时，仅需抓取或吊装下杆200将其竖立，借助静压压桩机的压桩机构以圆形凸台220作为支撑将下杆200的部分杆体压入地表下，然后以阻挡机构110作为吊拉基础往上吊拉上杆100，使其沿着下杆200上移到相应高度，通过将螺栓穿设入安装孔120和固定孔210旋紧固定即可完成架设；上杆100上移过程中上杆100不会因晃动导致对接困难，不影响安装效率，且即使上杆100吊拉过程出现吊拉不稳松动，使得上杆100脱离吊拉机械，也只会沿着下杆200回落，不会向四周倾倒，不存在施工安全隐患，此外，优选在上杆100与下杆200固定后齐下杆200顶端至上杆100下端最高安装孔组处贴附一周反光膜，优选该反光膜除了能够在灯光照射时反光，也能在夜间无灯光照射时发出荧光。
实施例2
如图2、图3所示，所述上杆100包括第一钢筋骨架和浇筑形成于所述第一钢筋骨架外的第一混凝土杆体，所述第一钢筋骨架包括若干第一主筋130和围束在若干所述第一主筋130上沿所述第一主筋130长度方向间隔设置的若干第一箍筋140，所述第一箍筋140为环形，所述第一箍筋140沿圆周方向间隔形成有若干定位凸起141（如图2所示），所述定位凸起141为两个相互靠拢围成环形的弹性夹紧爪。
其中，第一主筋130和第一箍筋140均为钢筋材质，第一主筋130为长条形结构，第一箍筋140沿第一主筋130长度方向均匀间隔分布，每个第一箍筋140将多根第一主筋130围束在环形结构内并通过两个相互靠拢围成环形的弹性夹紧爪将单根第一主筋130固定限制其活动，最终使得多根第一主筋130呈圆周截面的排列形成第一钢筋骨架；若干定位凸起141的设置能够使得制造生产人员仅需将第一主筋130卡装于两个弹性夹紧爪中，并在需要时，使用夹紧工具使得两个弹性夹紧爪更加靠拢，避免第一主筋受离心力等原因脱出，操作十分便利，有利于减少电杆制造过程的劳动力，节约制造时间；
为了进一步缩减第一钢筋骨架制作时间，一种实施方式下设置第一箍筋140具有一开口，使得第一主筋130两端被固定在模具两端后，第一主筋130杆体还能够从开口处轻松置入第一箍筋140内，加速第一主筋130与第一箍筋140的固定；另一实施方式下，设置第一箍筋140的定位凸起141向外凸起，此时，第一主筋130无需置入第一箍筋140内，仅需在第一箍筋140的环形结构外完成与两个弹性夹紧爪的固定即可。
如图3所示，若干所述第一主筋130的上端穿设有第一加强机构150，所述第一加强机构150包括第一阻挡钢盘151和与所述第一阻挡钢盘151一体成形的第一钢筒152，所述第一阻挡钢盘151上轴向贯穿设有圆周阵列状分布的第一插孔1511，所述第一加强机构150通过所述第一插孔1511一一对应穿设于所述第一主筋130。第一加强机构150的第一阻挡钢盘151在混凝土浇筑成形后，和此处的混凝土一同构成了阻挡机构110外周侧面的环形突出部分，使得上杆100吊装或抓取时不仅仅有阻挡机构110混凝土结构的支撑还有第一阻挡钢盘151的受力支撑，第一阻挡钢盘151又和第一钢筒152连接，第一钢筒152成形于混凝土内与之具有较好的结合度，可承担较大的受力，综上所述，可使得阻挡机构110处的结构强度更大，不易断裂和脱离，也使得上杆100的顶端部不易受力龟裂；
此外，第一插孔1511可以是设于第一钢筒152与第一阻挡钢盘151相接处形成的圆周外；即第一加强机构150与第一主筋130穿设时，第一主筋130位于第一钢筒152外侧；也可以设于第一钢筒152与第一阻挡钢盘151相接处形成的圆周内，即第一加强机构150与第一主筋130穿设时，第一主筋130位于第一钢筒152内侧（如图3所示）；上述两种方式下的结构强度有些许差异，同一电杆强度要求下，第一插孔1511设于第一钢筒152与第一阻挡钢盘151相接处形成的圆周内时，第一加强机构150的钢材耗费可相对的减少，有利于成本控制；第一加强机构150与第一主筋130可通过在第一插孔1511电焊的方式固定，也可以在第一主筋130上穿设螺母，使得第一插孔1511两头均有螺母限位的方式固定；
若干所述第一主筋130的下端围束有若干沿所述第一主筋130长度方向间隔设置的第一钢圈160，所述第一钢圈160的圆周上设有径向贯穿所述第一钢圈160且内表面具有螺纹的若干锁紧孔161，若干锁紧孔161环绕第一钢圈160一周等间距均匀设置，优选设置至少4个，所述锁紧孔161与所述安装孔120一一对应连通；
第一钢圈160的设置用于加强上杆100下端用于与下杆200上端连接处结构自身的抗压、抗弯强度，增强了上杆100与下杆200的连接可靠性，螺栓从固定孔210先后穿入安装孔120、锁紧孔161，从而分散第一混凝土杆体的受力到其中的第一钢筋骨架上，使得螺栓固定的牢固性更好，增强耐久性。
如图4所示，所述第一钢圈160的内侧面圆周上或外侧面圆周上轴向延伸设有若干主筋定位卡槽162，若干所述主筋定位卡槽162沿所述第一钢圈160周向间隔排列。上述设计使得第一主筋130与第一钢圈160之间的连接固定更加方便，操作更快速省力，仅需将第一主筋130的筋身卡入主筋定位卡槽162即可；
如图5所示，可选地，所述第一钢圈160端面上设有轴向贯穿所述第一钢圈160的定位孔163，所述定位孔163为多个且沿所述第一钢圈160周向间隔设置。定位孔163设计用于替代主筋定位卡槽162的固定作用，使得第一主筋130通过与定位孔163穿设于的方式完成第一钢圈160与第一主筋130之间的固定，增加了多样性，有利于根据成本控制选材，需要说明的是，定位孔163和定位卡槽162可以设置在同一第一钢圈160上。
如图6所示，所述下杆200包括第二钢筋骨架和浇筑形成于所述第二钢筋骨架外的第二混凝土杆体，所述第二钢筋骨架包括若干第二主筋230和围束在若干所述第二主筋230上的螺旋箍筋240，所述第二主筋230与所述螺旋箍筋240接触节点通过金属丝绑扎连接或焊接。一般情况下，下杆200受到的压力往往大于上杆100受到的压力，因此不选用单个的例如第一箍筋140样式的箍筋作为骨架组成部分，而是采用整体性较好，抗压、抗扭和抗拉性能均较为优良的螺旋箍筋240，从而增加下杆200的环向抗裂能力。
所述第二主筋230上端穿设有第二加强机构250，所述第二加强机构250包括第二支撑钢盘251和与所述第二支撑钢盘251一体成形的第二钢筒252，所述第二支撑钢盘251上轴向贯穿设有圆周阵列状分布的第二插孔2511，所述第二加强机构250通过所述第二插孔2511一一对应穿设于所述第二主筋230，所述第二钢筒252上设有径向贯穿所述第二钢筒252并与所述固定孔210一一对应连通的若干过孔2521。第二加强机构250结构与第一加强机构150结构类似，仅在过孔2521上有所区别；均有利于加强电杆的抗裂抗压能力；第二加强机构250经混凝土浇筑后使得第二支撑钢盘251和其外部的混凝土一起构成圆形凸台220，增加了圆形凸台220受力强度，方便静压压桩机的压桩机构在此处实施压桩，有利于增加压桩可靠性，提高施工效率，过孔2521与所述固定孔210一一对应连通，上杆100和下杆200通过螺栓固定时螺栓依次穿过固定孔210、过孔2521、安装孔120并最终于锁紧孔161锁紧，过孔2521又可以是螺纹孔也可以是具有光滑内表面的通孔，优选螺纹孔。
所述第二主筋230为直径4.8mm~10.7mm的预应力钢筋。预应力钢筋的使用可提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢材。
所述第二混凝土杆体的混凝土湿料配比为：水泥490.5kg~550.7kg/m3，砂732.6kg~780.5kg/m3，矿粉30kg~50kg/m3，石子1100.3kg~1423.4kg/m3，阻锈剂11.2kg~19.2kg/m3，减水剂20.4kg~27kg/m3，水170.8kg~224.5kg/m3，钢纤维2.6kg~4.1kg/m3。通过砂和矿粉的添加，减少了混凝土的孔隙率，提高了整体的抗裂能力，测试结果显示，长度5米，单侧壁厚12mm的下杆脱模后的成品其抗压强度可达125~185mpa，抗折强度可达18~25mpa；经过水池超过28天养护后的电杆则有更高的抗压强度和抗折强度；通过阻锈剂的添加有利于减缓钢筋的腐化速度，使得下杆200的耐久性更好。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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