[發明專利]一種預應力不銹鋼管-超高性能混凝土復合電桿及其制備方法

在審

• 申請號: 202011017577.5
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112248213A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 易華廣;王軍太;王貽遠
• 申請（專利權）人: 惠州富盈新材料科技有限公司
• 主分類號: B28B21/60
• 分類號: B28B21/60;B28B21/68;E04H12/12
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 鄭永泉;黃潔玲

本發明涉及電桿技術領域，公開一種預應力不銹鋼管?超高性能混凝土復合電桿及其制備方法，包括不銹鋼管和澆筑于不銹鋼管內壁的超高性能混凝土層，所述不銹鋼管由沿軸心剖開的兩個半管組成，所述超高性能混凝土層中植有預應力鋼筋骨架。不銹鋼管和超高性能混凝土經離心成型的復合空心結構，充分發揮不銹鋼管和超高性能混凝土力學性能好、耐腐蝕性能好的特點，提高結構的整體性能，較傳統的復合電桿結構成型簡單，承載能力強，剛度大，抗沖擊、防撞倒塌性能好，而且具有較強的耐腐蝕性能，對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種溶劑都有較好的耐腐蝕能力，解決了現有傳統混凝土電桿彎矩不夠、抗凍性能差、鋼管桿耐腐蝕性能差、造價高的問題。

技術領域

本發明涉及電桿技術領域，更具體地，涉及一種預應力不銹鋼管-超高性能混凝土復合電桿及其制備方法。

背景技術

我國的輸電線路桿塔的發展，已經有了一百多年的歷史，其中，從1924年我國生產出第一條方型實心混凝土電桿至今，我國的混凝土電桿也有近80年的歷史。

現有技術電桿大都為鋼筋混凝土結構的電桿，其造價低廉、施工及安裝技術成熟，在國內各電壓等級的輸電線路上被廣泛采用。但該結構也存在一定的局限性：(1)混凝土為脆性材料，抗拉強度低，容易開裂，抵御自然災害能力差；(2)混凝土單位密度承載力低，混凝土電桿自重較大，不利于運輸、施工；(3)在自然環境下，混凝土內部鋼筋易腐蝕，縮短使用壽命。此外，在遇到臺風、冰災、洪澇、地震等自然災害時，常常會發生倒桿斷線事故，造成停電、通信中斷、道路斷阻、停水等情況，需要快速開展災后重建工作。特別是混凝土電桿的倒桿頻率非常高，嚴重影響了電網運行安全及設備和人身安全。

針對以上現狀，可以開發一種具有力學性能好、耐久性能好、耐腐蝕能好的新型電桿，解決目前混凝土環形電桿應用范圍受限制的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明為克服上述現有技術所述的至少一種不足，提供一種韌性好、力學性能好、彎矩大、抗沖擊性能好、防撞倒塌性能好、耐久性能好、耐腐蝕性能好的預應力不銹鋼管-超高性能混凝土復合電桿及其制備方法；解決普通環形混凝土電桿脆性大、彎矩小、自重大、耐腐蝕性能差等問題。

為了解決上述存在的技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種預應力不銹鋼管-超高性能混凝土復合電桿，包括不銹鋼管和澆筑于不銹鋼管內壁的超高性能混凝土層，所述不銹鋼管由沿軸心剖開的兩個半管組成，所述超高性能混凝土層中植有預應力鋼筋骨架。

本發明通過引入不銹鋼管制成空芯外包鋼結構的不銹鋼管-超高性能混凝土復合電桿，充分發揮不銹鋼管和超高性能混凝土力學性能好、耐腐蝕性能好的特點，提高結構的整體性能，較傳統的復合電桿結構成型簡單，承載能力強，剛度大，抗沖擊、防撞倒塌性能好，而且具有較強的耐腐蝕性能，對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種溶劑都有較好的耐腐蝕能力，解決了現有傳統混凝土電桿彎矩不夠、抗凍性能差、鋼管桿耐腐蝕性能差、造價高的問題。

由于不銹鋼管與超高性能混凝土層各自固有屬性決定了兩者之間存在界面結合的問題，使得混凝土外包不銹鋼結構的電桿的承載力彎矩較差，撓度變形量大，這也是本發明研究過程中遇到的一大難題，為此，所述不銹鋼管內壁設有成排的剪力釘，以增強超高性能混凝土與不銹鋼管的界面結合。本發明在不銹鋼管的內壁上設置了若干延伸至超高性能混凝土層中的剪力釘，剪力釘一端通過焊接等方式連接至不銹鋼管內壁，另一端延伸至超高性能混凝土層中，從而較大程度上提高不銹鋼管與超高性能混凝土層之間的界面結合能力，使得承載力彎矩得到較大提升、撓度變形量大大減少，大大提高了電桿的力學性能。優選地，所述剪力釘的間排距為20～30mm、長度為6～12mm，使得超高性能混凝土層能夠更好地與不銹鋼管結合，進一步提高電桿的承載力彎矩。

所述不銹鋼管的厚度為0.5～1.5mm。