[發(fā)明專利]中空填料型夾層鋼管輸電塔構(gòu)件及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110078695.1
• 申請日: 2011-03-30
• 公開（公告）號: CN102168498A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉學(xué)武;夏開全;劉思遠(yuǎn);任西春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: E04H12/02
• 分類號: E04H12/02;E04G21/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 朱麗巖;田世瑢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輸電塔構(gòu)件，特別是一種中空夾層鋼管且中間填料的輸電塔構(gòu)件及其制作方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的輸電塔構(gòu)件多為角鋼構(gòu)件和鋼管構(gòu)件。由于連接和構(gòu)造的原因，角鋼構(gòu)件的輸電塔風(fēng)壓大，往往處于偏心受力狀態(tài)，基礎(chǔ)受力較大，其性能不能得到充分發(fā)揮，而且耗鋼量大；鋼管構(gòu)件的局部屈曲易先于整體屈曲發(fā)生，導(dǎo)致構(gòu)件性能的利用率大打折扣。

因此，為了步提高我國輸電鐵塔結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，而又不增加輸電塔的造價(jià)以及制作難度,在充分發(fā)揮鋼材的優(yōu)越性能的前提下，節(jié)約鋼材用量，發(fā)展新的輸電鐵塔構(gòu)件已經(jīng)成為必然。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種中空填料型夾層鋼管輸電塔構(gòu)件及其制作方法，要解決輸電塔構(gòu)件處于偏心受力狀態(tài)下發(fā)生屈曲現(xiàn)象的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：中空填料型夾層鋼管輸電塔構(gòu)件，其主體為鋼質(zhì)材料，所述主體由外鋼管、內(nèi)鋼管和法蘭盤組合成圓柱體形狀，所述外鋼管同心套在與之等長的內(nèi)鋼管之外，兩者之間形成中空夾層，中空夾層內(nèi)填充有非金屬廢棄材料，所述圓柱體兩端部蓋壓住外鋼管、內(nèi)鋼管和中空夾層焊接有法蘭盤，法蘭盤上環(huán)向分布有連接孔。

所述非金屬廢棄材料是由煤矸石、粉煤灰、廢棄混凝土、廢棄混凝土泡沫板的一種或幾種組成，密度是0.5～1.9g/cm³。

所述中空夾層的空隙厚度是20mm～100mm。

所述內(nèi)鋼管和外鋼管的長度是2m～6m。

所述內(nèi)鋼管和外鋼管的管壁厚度是3mm～12mm。

一種中空填料型夾層鋼管輸電塔構(gòu)件制作方法，步驟如下：步驟一，按照設(shè)計(jì)尺寸加工制作內(nèi)鋼管、外鋼管和法蘭盤。

步驟二，將煤矸石、粉煤灰、廢棄混凝土、廢棄混凝土泡沫板的一種或幾種混合攪拌在一起，制成中空夾層的填充材料。

步驟三，將內(nèi)鋼管的一端與其中的一個(gè)法蘭盤焊接，將外鋼管的同一端與該法蘭盤焊接，此時(shí)內(nèi)鋼管、外鋼管和一個(gè)法蘭盤形成一個(gè)半封閉的環(huán)狀桶體結(jié)構(gòu)。

步驟四，令該半封閉的環(huán)狀桶體結(jié)構(gòu)的開口朝上，在內(nèi)鋼管和外鋼管之間填充作為中空夾層的非金屬廢棄材料。

步驟五，將內(nèi)鋼管和外鋼管的另一端與另一個(gè)法蘭盤焊接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果：本發(fā)明克服了傳統(tǒng)輸電塔構(gòu)件處于偏心受力狀態(tài)下發(fā)生屈曲現(xiàn)象的缺點(diǎn)，解決了由于構(gòu)件剛度不夠發(fā)生整體失穩(wěn)技術(shù)問題。內(nèi)鋼管和外鋼管之間所填充的具有一定承載力的廢棄材料可以有效防止內(nèi)鋼管和外鋼管發(fā)生局部失穩(wěn)；構(gòu)件在受壓、受拉及受彎狀態(tài)下均具有良好的力學(xué)性能。

本發(fā)明的內(nèi)鋼管和外鋼管能夠有效提高構(gòu)件的整體彎曲穩(wěn)定性和扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，其夾層約束部分具有一定的承載能力，可以防止內(nèi)鋼管和外鋼管發(fā)生局部失穩(wěn)，可以有效改善構(gòu)件的力學(xué)性能，能夠大大提高構(gòu)件的承載力；中空夾層采用非金屬廢棄材料，是一種煤矸石、粉煤灰、廢棄混凝土、廢棄混凝土泡沫板的一種或幾種的混合物，采用廢物再利用，綠色環(huán)保，造價(jià)低，重量輕；中空夾層與內(nèi)鋼管和外鋼管之間無粘結(jié)，構(gòu)造措施簡單，制造工藝也簡單。

本發(fā)明所述中空填料型夾層鋼管輸電塔構(gòu)件可以作為承載力構(gòu)件用于外荷載作用較大的特高壓大型輸電塔，可廣泛應(yīng)用于各種輸電塔。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是本發(fā)明的沿構(gòu)件軸向的剖面圖。

圖3是本發(fā)明的的構(gòu)件中部截面構(gòu)造圖。

附圖標(biāo)記：1－外鋼管、2－內(nèi)鋼管、3－中空夾層、4－法蘭盤、5－連接孔、6－非金屬廢棄材料。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例參見圖1-圖3所示，中空填料型夾層鋼管輸電塔構(gòu)件，其主體為鋼質(zhì)材料，所述主體由外鋼管1、內(nèi)鋼管2和法蘭盤4組合成圓柱體形狀，所述外鋼管1同心套在與之等長的內(nèi)鋼管2之外，兩者之間形成中空夾層3，中空夾層3內(nèi)填充有非金屬廢棄材料6，所述非金屬廢棄材料6是由煤矸石、粉煤灰、廢棄混凝土、廢棄混凝土泡沫板的一種或幾種組成，密度是0.5～1.9g/cm³。當(dāng)然，非金屬廢棄材料6也可以用金屬礦渣全部替代或部分替代。中空夾層3的空隙厚度是20mm～100mm。

所述圓柱體兩端部蓋壓住外鋼管1、內(nèi)鋼管2和中空夾層3焊接有法蘭盤4，法蘭盤4上環(huán)向分布有連接孔5，以便與輸電塔結(jié)構(gòu)連接。所述內(nèi)鋼管和外鋼管的長度是2m～6m，所述內(nèi)鋼管和外鋼管的管壁厚度是3mm～12mm。

本發(fā)明的制作方法為：步驟一，按照設(shè)計(jì)尺寸加工制作內(nèi)鋼管、外鋼管和法蘭盤。