专利名称：用于测试立杆的方法,装置和支撑件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测试立杆的方法和装置。在本说明书中，术语“立杆”包括电线杆、电话线杆和电报线杆；栅栏，支承壁立柱和类似物。
本发明还涉及一种用于地面立杆的立杆支撑件，特别是涉及一种可嵌入邻近地面立杆的地面中以支撑立杆并防止其倾斜或倾翻的立杆支撑体。
背景技术：
电线杆和电话线杆通常由木头、钢或水泥制成并插入地面中，或者在地面上钻出孔并将立杆插入孔中。
一旦立杆被设置在地下，立杆上部就可以承载电线、数据线、电话线和类似物。对于有些立杆，这些线缆的重量相当大，并且有些立杆还包含例如相当重的变压器等附加设备。
有时，需要对立杆提供比仅将立杆插入地面时所提供的支撑力更大的支撑力。已知可以通过将型钢元件插入邻近立杆的地下并用螺栓将立杆固定在型钢元件上而提供附加支撑。
当立杆向钢制元件施加较大的力时，钢制元件需要具有复杂的外形，以防止在立杆施加的力的作用下弯曲。
这种立杆支撑件的缺点是所需的外形复杂并且使支撑件的制造昂贵。另外，已知的外形在其支撑能力上并不足以满足需要。
在已知立杆支撑件中，采用复杂外形的另一个原因是减少或消除可能损伤经过者的尖锐边缘。
在测试立杆强度时，也需要一立杆支撑件作为预防装置。测试地上的立杆的一种方法是向立杆施加负载。在测试条件下，如果立杆断裂，则期望立杆支撑件能够支撑立杆。
木头的腐烂、出现小孔、被白蚁咬蚀以及其他情况都会降低立杆强度，从而降低立杆的使用寿命。出于安全考虑，必须定期测试立杆强度并且估算立杆的后续寿命。由于木头腐烂情况是在地平面下方发生的，因此采用简单的目测观察是不够的，因此必须进行机械强度测试。
迄今为止，还没有一种简单、有效且可靠的测试方法被提出。因此，立杆通常在其有效寿命到达之前就被更换掉。这自然增加了电力供应商的运营成本。
发明目的本发明的一个目的是提供至少一种用于测试立杆的简单方法。
本发明的优选的目的是提供一种适用于所述方法的装置。
在一个方面，本发明公开了一种用于测试立杆的方法，它包括以下步骤计算立杆的最小所需强度以及向立杆施加的与包括任何所需安全系数的最小强度值相当的负载，向立杆施加一个与计算出的最小强度值相当的预置负载，和观察立杆是否能够承受所施加的负载而不失效并满足最小所需强度。
在另一方面，本发明公开了一种用于测试立杆的装置，它包括用于计算立杆的最小所需强度以及向立杆施加的与最小强度值相当的负载的装置，向立杆施加负载的装置，
用于测量施加给立杆的负载的装置，和(a)用于由施加负载计算立杆剩余强度的装置，或(b)用于在施加负载条件下测量立杆位移的装置，用于由施加负载和位移计算立杆剩余强度的装置，用于测试立杆失效的装置。
在第三方面，本发明公开了一种用于测试立杆剩余强度的方法，它包括以下步骤向立杆施加预置负载，测量负载下的立杆位移，和从施加的负载和位移，由预先确定的公式、查表或通过编好程序的计算器或计算机来计算立杆剩余强度。
在第四方面，本发明涉及一种用于测试立杆剩余强度的方法，它包括以下步骤向立杆施加负载，使立杆产生预定位移，测量施加给立杆的负载，和从施加的负载和位移，由预先确定的公式、查表或通过编好程序的计算器或计算机来计算立杆的剩余强度。
被测试的立杆的最小所需强度和施加给立杆的相应负载可以通过手提或台式计算机计算出来，或者从公式或表格中预先确定。
可以通过在高于地面的任一高度位置上推和/或拉立杆来施加负载，并且可以通过那些能够携带、安装在轮子上或车辆上的机械千斤顶或松紧螺旋扣、液压或气动缸、绞盘或其他适当的机械、液压或电动装置来施加。
施加的负载可以用负载表或其他适当的等效装置来测量。
施加的负载和其他测试数据以及立杆测试结果可以手工记录或通过采用适当的计算机系统来自动记录。
立杆位移最好用位移标尺、应变标尺或安装在参考框架上的类似物来测量。
立杆的失效可以用压力表上的预定压力降或声学装置的噪音值或任何其他适当的装置来测试。
立杆失效时的可靠性可以通过安全框架或安全绳索或立杆浮圈或安装在立杆测试车辆或其他重型设备的起重吊臂上的安全卡钳来提供。
立杆的过度移动可由与立杆测试设备或其他重型、稳定机械以及诸如水泥块、邻近的树木或类似物相连的链条、绳索、框架、立杆浮圈、条棒或卡钳来限制。
本发明还公开了一种立杆支撑件，它能够克服上述缺点并向公众提供一种有用的或者经济的选择。
在另一方面，本发明公开了一种用于地面立杆的立杆支撑件，它能够靠近立杆插入地面中，该支撑件具有一对相隔的纵向端板，该端板在其两端中间部分由一中间板相互连接，所述端板间隔设置，以使地面立杆能够至少部分地在端板之间通过，每个端板具有一个使用时与立杆邻近的前部纵向边缘，和一个使用时远离立杆的后部纵向边缘，立杆支撑件在后部纵向边缘上具有减小尖锐程度的边缘。
在另一方面，本发明公开了一种用于地面立杆的立杆支撑件，它能够靠近立杆插入地面中，该支撑件具有一对相隔的纵向端板，该端板在其两端中间部分由一中间板相互连接，所述端板间隔设置，以使地面立杆能够至少部分地在端板之间通过，每个端板都具有一个使用时与立杆邻近的前部纵向边缘，和一个使用时远离立杆的后部纵向边缘。
立杆支撑件具有非常简单的外形并可以很好地支撑地面立杆。
立杆支撑件可以用具有足够强度的钢板或其他材料制成，以能够插入地面并支撑立杆。根据施加在支撑件上的力和立杆的尺寸和类型的不同，立杆支撑件的厚度和长度可以改变。
隔开的纵向端板最好大致相互平行，并且具有适当的充足长度，以使它们能够插入地面适当的距离，同时在地面上仍留有足够的长度，以对地面立杆提供支撑。根据适当的情况，这也是可以变化的，但是通常采用2到5米的长度。
根据所需的支撑角度和立杆尺寸，纵向端板的宽度可以改变。例如，增加端板的宽度将增加立杆支撑件的刚性，从而增加支撑能力，以承受施加给立杆的力。增加端板的厚度也会获得相同的结果。
出于制造和运输的原因，端板不能制得过宽，但应具有足够的宽度，以能够将端板(也可能是中间板)的上部边缘作为敲击表面，把支撑件敲入地面。
端板之间的间距将根据立杆的直径和横截面尺寸变化。因为大多数电线杆直径在15至50cm之间，所以端板最好也隔开同样的距离，以使得地面立杆能够至少部分地在端板之间穿过。由于安全原因，在端板和立杆的外表面之间最好具有尽可能小的间隙，因为该间隙可能戳破经过者的手指，或者形成可能降低立杆有效寿命的灰土或石屑的储存处。
端板的间距可由中间板的宽度决定。端板和中间板最好都用适当的钢材等相同的材料制成，并且这些板制成一体或者焊接在一起，以形成能够插入地面而不会散开的牢固的刚性结构单元。中间板最好沿着立杆支撑件的整个长度延伸，这意味着中间板和端板具有相同的长度。
当正视时，每个端板和中间板最好大致呈矩形。每个端板具有前部纵向边缘和相对的后部纵向边缘。前部纵向边缘是一个向着立杆延伸的边缘，而后部纵向边缘为另一边缘。
出于强度和改进使用的原因，端板最好是平板形的，这使得纵向边缘大致成直角，因此提供了相当尖锐硬质钢制边缘，从而可能引起损伤。
为此，本发明的另一种方案包括一种装置，通过该装置可以消除尖锐的边缘或至少减少尖锐边缘，以提供具有适当安全特性的立杆支撑件。
在一个实施例中，这一点可以通过在每一端板的后部纵向边缘上或者邻近该后部边缘处提供一个弯曲部分来实现。弯曲部分可以通过将纵向边缘向内弯曲而形成。作为替换形式，也可以用适当的装置将独立的弯曲部分安装到后部纵向边缘上，例如可以采用点焊方式。在另一种替换形式中，该装置可以包括一个通过任何适当装置安装在后部纵向边缘上的杆或管子，以消除或至少部分地减少尖锐边缘。在另一个替换实施例中，可以将覆盖板或覆盖元件置于一个或两个后部纵向边缘上，以去除尖锐边缘。
附图简述下面参考附图对本发明的实施例进行描述，其中
图1至6C是表示用特别设计的装置进行测试的立杆的示意图。
图7A和7B表示了本发明所述实施例的第一和第二种变型。
图8表示了本发明的第二实施例。
图9表示了本发明的第三实施例。
图10表示了本发明的第四实施例。
图11表示了本发明的第五实施例。
图12表示了本发明的第六实施例。
图13表示了本发明的第七实施例。
图14A和14B表示了本发明第八实施例的变型。
图15表示了本发明的第九实施例。
最佳实施例参见图1，立杆11通过链条13被液压缸12拉持，同时被梁14的两端推压，直到负载表15达到预定负载R。
梁14可由安装在卡车17上的起重臂16操作。
已知立杆的预定所需强度值M、梁14的跨距s和液压缸12与梁的一端之间的距离d，从负载表15所得的负载R可由下述公式简单地计算出来R=Mdss-d]]>在立杆失效时，立杆的稳定性由卡车17的安全臂16提供，或者由图7至15所示的立杆支撑件提供。
参见图2，立杆11同时被液压缸12推压，通过液压缸12的伸长，液压缸12通过链条14拉动垂直梁13的顶端，和被链条15拉持，链条安装在垂直梁13下部，和被地面下的垂直梁13的底部末端推压。
链条14的长度能够被绞盘或附加的液压缸或类似物调整，使得力F1,F2和F3(力F2和F3通常大于力F1)之间的比例能够改变。这是为了使力F1,F2和F3之间得到一定比例，使立杆在地面上弯曲而不会在其顶部偏斜，从而不必放松或断开安装在立杆顶端的电线。
图2所示的装置可以是便携式的，它可位于其自身的轮子上或者由卡车上安装的起重臂或类似物操作。
已知立杆的预定所需强度值，就能够很容易地得到负载表16上的目标压力或类似值。
参见图3和图4，立杆11同时被液压缸12推压，通过液压缸12的伸长，液压缸12通过在板15的顶部自由运行的脚板14向链条13施加拉力P，所述板15被液压缸12所施加的力的垂直分量推压在地面上，和被由链条13通过滑轮16和链条1产生的力2P拉持；链条13从脚板14绕过滑轮16连到板15；如果板15和地面之间的摩擦力F小于链条13内的拉力P，则差值P-F被安装在板15和车辆19之间的链条18承担。
通过附加的链条20，在地平面上施加到立杆11上的拉力可以在P和2P之间的范围内调整，所述链条20从脚板14连接到滑轮16上，滑轮16被拉伸液压缸或链条拉伸件21拉紧。
参见图3和图5，立杆11同时被液压缸12推压，通过液压缸12的伸长，液压缸12通过在板15的顶部自由运行的脚板14向链条13施加拉力P，所述板15被液压缸12所施加的力的垂直分量推压在地面上，和被由链条13通过滑轮12、链条23、滑轮24和链条17产生的力4P拉持；链条13从脚板14绕过滑轮22连接到车辆19上；链条23从滑轮22绕过滑轮24连接到板15上；如果板15和地面之间的摩擦力F小于链条23内的拉力2P，则差值2P-F被安装在板15和车辆19之间的链条18承担。
通过附加的链条20，在地平面上施加到立杆11上的拉力可以在P和2P之间的范围内调整，所述链条20从脚板14连接到滑轮24上，滑轮24被拉伸液压缸或链条拉伸件21拉紧。
这种方案是为了将地平面上的立杆拉力增加到使立杆只在地面位置上弯曲而不会在其顶部倾斜的值，因此不必放松或断开安装在立杆顶端的电线。
图3、4和5所示的装置是便携式的，它可位于其自身的轮子上或者由卡车上安装的起重臂或类似物操作。
已知立杆的预定所需强度值，就可以很容易地确定负载表25或类似物上的目标压力。
参见图6A，立杆11同时
被液压缸12产生的力F1推压，同时，通过液压缸12的伸长，液压缸12将垂直梁13的顶端推离立杆11，和被链条14产生的力F2拉持，所述链条14安装在垂直梁13的下部，和被地面下的垂直梁13的底端的力F3推压，直到负载表15上得到预设负载F1。
梁13可以手动操作或通过诸如起重机、锤子等适当的机械装置或类似物操作。
可以通过诸如起重机、液压缸等适当的机械装置或类似物向梁13施加额外的加载力F4，使得立杆11只在地面位置上弯曲而不会在其项部位移，因此不必放松或断开安装在立杆顶端的电线。
安装在液压缸12头部的链条16是在立杆失效时用于安全目的的。
图6A所示的装置是便携式的，它可位于其自身的轮子上或者由卡车上安装的起重臂或类似物操作。
已知立杆的预定所需弯曲强度值M和液压缸12与链条14之间的距离d，从负载表15所得的目标力F1可由下述公式简单地计算出来F1=M/d在立杆失效时，立杆的稳定性由装在地下的桩子13和通过液压缸12与桩子13相连的安全链条16一起提供。
参见图6B，立杆61同时被液压缸62产生的力F1推压，同时，通过液压缸62的伸长，液压缸62将加载元件63的顶端推离立杆11，和被约束链条64产生的力F2拉持，所述链条64安装在加载元件63的下部，和被地面下的加载元件63的底端的力F3推压，直到负载表65上得到例如10kN的预设负载F6。
加载元件63可以手动操作或通过诸如起重机、锤子等适当的机械装置或类似物操作。
可以通过诸如起重机、液压缸等适当的机械装置或类似物向加载元件63施加额外的加载力F4，使得立杆61只在地面位置上弯曲而不会在其顶部位移，因此不必放松或断开安装在立杆顶端的电线。
安装在液压缸62头部的链条66是在立杆失效时用于安全目的的。
可以将参考基准件68固定在地面上，或者安装在立杆的地下部分上(例如在加载元件63的底端下方，因为力F1、F2和F3相互平衡，此处立杆通常不会移动)，以在多个间隔设置的位移标尺67上形成参考值，所述位移标尺67都以可释放的形式安装在立杆61上。
立杆的位移可以从位移标尺67(例如表盘)上读出，并且可以通过将施加负载和对应位移输入到已编程的计算机中来计算立杆的剩余强度。
图6B所示的装置是便携式的，它可位于其自身的轮子上或者由卡车上安装的起重臂或类似物操作。
参见图6C，立杆71通过液压缸72和与液压缸72相连并围绕立杆71的链条(或其他适当连接件)73所产生的两个相同的力F而同时被剪切或挤压，直至在负载表74上得到预设负载F。
图6C所示的装置是便携式的，即位于其自身的轮子上，或者由卡车上安装的起重臂或类似物操作。
在图1至6C所示的所有实施例中，立杆在Go/No Go条件下进行测试。在加载过程中，立杆和负载表读数都经仔细观测。如果立杆失效，即立杆折断并且负载表读数突然下降，则应认为立杆是不安全的，应该迅速或在以后对立杆进行加固或者更换。
在图6B所示的实施例中，立杆剩余强度是以诸如在10kN的预设施加负载下立杆的位移来衡量的。如果计算出立杆的剩余强度低于设置初始值，则认为立杆是无法应用的。
本方法的最大价值在于，只需要一个或几个读数就可检测立杆是否具有所需强度。
很明显，对于本领域的技术人员来说，可以很容易地认识到本发明提供了用于以非破坏性的方式(除非立杆强度在预设安全值之下)测试立杆所需强度的简单、有效和可靠的装置。
所提出的装置还允许快速地测试立杆强度，它可以具有安装在所有方向上或者可以在软性地基上应用的导体。
现在参见图7至图15，这些图表示了地面立杆所用的立杆支撑件的一部分，这些立杆支撑件可以邻近立杆埋在地面下。每个立杆支撑件都具有一对隔开的纵向平行的端板51、52，它们在其两端的大约中部由中间板53相互连接。在实施例中，这些板子由可以焊接在一起的高强度钢板制成或者制成一个整体高强度刚性单元。每块板51、52都充分隔开，以使立杆至少部分地在端板之间延伸，和/或至少使端板接触并支撑立杆。每个端板具有前部纵向边缘54、55和后部纵向边缘56、57。
在每种情况下，前部纵向边缘54、55都构成了矩形钢板的边缘并非常尖锐，但是当这些边缘抵靠在立杆上时，引起经过者受损伤的几率很小。
后部纵向边缘56、57向后延伸并可与经过者接触。这些边缘从立杆处充分延伸以形成恰好安全的状态，即端板必须足够宽，以防止立杆支撑件在地下立杆所施加的力的作用下倾翻。
为了防止损伤情况的发生，立杆支撑件包括用于减缓每一后部纵向边缘56、57的尖锐边缘的装置。
图7A和7B表示了一个实施例，即将钢管焊接到边缘上(图7A)或从边缘内侧焊接(图7B)，其中钢管足够圆，以防止损伤的发生。
图8表示了另一种形式，即端板向内弯曲并且钢管焊接在纵向边缘上以提高安全性。
图9表示了另一替换实施例，其中钢管上带有槽并能够按压遮盖在端板上，或者每一管子都由两半构成，每一半都安装在端板的每一侧，再焊接起来或者固定在一起。
图10表示了一种变型，其中有一遮盖板(通常是钢板)延伸跨过两个后部纵向边缘16、17，并且所述遮盖板具有向内弯曲的边缘以与每一端板的外表面接触。
图11表示了一种变型，其中有一种遮盖板，它延伸跨过每一后部纵向边缘的外侧并且通过点焊或者其他适当的方式安装在后部纵向边缘上，并且该遮盖板具有切口部分。
图12表示了钢管焊接或安装在后部纵向边缘上的另一种变型。
图13表示了一种变型，即端板向内弯曲以形成作为安全装置的曲线部分。
图14A和14B表示了更为特殊的替换实施例，即端板进一步向内弯曲使得后部纵向边缘正好与中间板53面对。在图14B中，端板具有更为复杂的外形。
图15表示了一种变型，即将U形钢板焊接或安装在每一后部纵向边缘56、57上，而不是弯折端板本身。
通过具有特殊形状的成对纵向端板以及中间板，立杆支撑件形成了简单但强度高的外形并能够敲入邻近立杆的地面内。这种外形保证了泥土挖掘量最少，并且使支撑件敲入地面时所需的力最小。支撑件具有不封闭的外形或空腔，这就不会使其中充满湿气并且腐蚀支撑件。中间板形成了横向元件，当敲入地面时，横向元件对立杆施加的力形成了很好的抵抗作用。端板对侧向移动形成了很好的抵抗作用，因此端板和中间板一起对侧向移动以及前后移动形成了很好的抵抗作用。
应该理解到，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可以对说明书中所述实施例作出多种改进和变型。
权利要求
1．一种用于支撑将被测试强度的地面立杆的立杆支撑件，它可以靠近立杆插入地面中，该支撑件具有一对相隔的纵向端板，该端板在其两端中间部分由一中间板相互连接以形成一个通道，所述端板间隔设置，以使地面立杆能够至少部分地在端板之间通过并进入通道，每个端板具有一个使用时与立杆邻近的前部纵向边缘，和一个使用时远离立杆的后部纵向边缘，立杆支撑件在后部纵向边缘上具有减小尖锐边缘的装置。
2．如权利要求1所述的支撑件，其特征在于，其中测试方法包括下述步骤计算立杆的最小所需强度以及向立杆施加的与包括任何所需安全系数的最小强度值相当的负载，向立杆施加一个与计算出的最小强度值相当的预置负载，和观察立杆是否能够承受所施加的负载而不失效并满足最小所需强度。
3．如权利要求1所述的支撑件，其特征在于，隔开的纵向端板大致相互平行，并且具有足够长度，以使它们能够插入地面适当的距离，同时在地面上仍留有足够的长度以对地面立杆提供支撑。
4．如权利要求3所述的支撑件，其特征在于，它具有2到5米的长度。
5．如权利要求4所述的支撑件，其特征在于，端板隔开的距离在15至50cm之间，支撑件被选择为与立杆相适应，以使得端板和立杆的外表面之间具有最小的间隙，该间隙可戳破经过者的手指，或者形成可能降低立杆有效寿命的灰土或石屑的储存处。
6．如权利要求5所述的支撑件，其特征在于，中间板沿着立杆支撑件的整个长度延伸，这意味着中间板和端板都具有相同的长度。
7．如权利要求6所述的支撑件，其特征在于，减小尖锐边缘的装置是通过在每一端板的后部纵向边缘上或者邻近该后部边缘处提供一个弯曲部分来形成的。
8．如权利要求1或2所述的支撑件，其特征在于，它如图7A-15所示。
9．一种测试立杆的方法，它包括以下步骤计算立杆的最小所需强度以及向立杆施加的与包括任何所需安全系数的最小强度值相当的负载，向立杆施加一个与计算出的最小强度值相当的预置负载，和观察立杆是否能够承受所施加的负载而不失效并满足最小所需强度。
10．一种用于测试立杆的装置，包括用于计算立杆的最小所需强度以及向立杆施加的与最小强度值相当的负载的装置，用于向立杆施加负载的装置，用于测量施加给立杆的负载的装置，和(a)用于由施加的负载计算立杆剩余强度的装置，或(b)用于在施加负载条件下测量立杆位移的装置，用于由施加负载和位移计算立杆剩余强度的装置，用于测试立杆失效的装置。
11．一种用于测试立杆剩余强度的方法，它包括以下步骤向立杆施加预置负载，测量负载下的立杆位移，和从施加的负载和位移，由预先确定的公式、查表或通过编好程序的计算器或计算机来计算立杆的剩余强度。
12．一种用于测试立杆剩余强度的方法，它包括以下步骤向立杆施加负载，使立杆产生预定位移，测量施加给立杆的负载，和从施加的负载和位移，由预先确定的公式、查表或通过编好程序的计算器或计算机来计算立杆的剩余强度。
全文摘要
本发明公开了一种用于诸如电话线杆和电线杆等地面立杆的立杆支撑件。该支撑件可以靠近立杆插入地面中。它具有一对相隔的纵向端板(51,52),所述端板在其两端中间部分由一中间板(53)相互连接。端板间隔设置,以使地面立杆能够至少部分地在端板之间通过。每个端板具有一个使用时与立杆邻近的前部纵向边缘(54,55),和一个使用时远离立杆的后部纵向边缘(56,57)。立杆支撑件在后部纵向边缘上具有减小尖锐边缘的装置。本发明还公开了一种用于测试立杆强度的方法,它包括向立杆施加负载并测量其位移或观察立杆是否能够承受负载。施加给立杆的负载值和立杆产生的位移量能够用于计算立杆的剩余强度。
文档编号E04H12/20GK1312907SQ99809643
公开日2001年9月12日 申请日期1999年8月13日 优先权日1998年8月13日
发明者克日什托夫·简·德瓦尔 申请人:安娜·特雷莎·德瓦尔