專利名稱：一種中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件的制作方法
技術領域：
本發明屬于電力工程領域，具體涉及一種中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件。
背景技術：
現有的輸電塔構件多為角鋼構件和鋼管構件。由于連接和構造的原因，角鋼構件 往往處于偏心受力狀態，其性能不能得到充分發揮；鋼管構件的局部屈曲易先于整體屈曲 發生，導致構件性能的利用率大打折扣；鋼構件是導電物體，需要設置絕緣子串。為了改善輸電塔的電氣性能，同時又不降低輸電塔的機械力學性能，迫切的需要 本領域的技術人員開發出一種新的輸電塔構件。
發明內容
為了克服現有技術中的缺陷，本發明的目的在于提供一種電氣性能優越，同時具 有較高承載能力的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件。為此，本發明提出了一種中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其改進之處在于 該構件包括由長度相等的內管和外管組成的構件主體及設在構件主體兩端的連接件，所述 內管與外管的軸線相重合且二者之間留有用于填充混凝土的夾層部分，所述連接件上設有 用于連接輸電塔的連接孔，所述內管和外管的壁厚為1 12mm，且外管的壁厚大于內管的壁厚。其中，所述內管和外管的兩端分別設有一預置鋼管，所述內管和外管通過安裝在 其端部的預置鋼管與連接件相連接。其中，所述預置鋼管的長度大于外管的直徑且小于外管的長度。其中，所述預置鋼管為預置在內管和外管兩端的鋼管。其中，所述外管的環向抗拉承載力大于內管的環向抗拉承載力。其中，所述內管和外管均采用FRP管。其中，所述連接件采用環形鋼板。本發明與現有的輸電塔構件相比具有以下優點本發明采用內管和外管具有很高的抗拉剛度和抗拉強度，可以提高構件的軸向受 力性能，同時能夠有效約束夾層部分的混凝土，進而提高混凝土的抗壓承載力，進而提高構 件整體的抗拉、抗壓和抗彎性能；夾層部分填入混凝土具有優越的抗壓性能，可以提高整個 構件的軸向抗壓性能，同時對內管和外管有一定的約束作用，可提高內、外管的受力性能， 進而可以改善構件的力學性能；另外，本發明的內管和外管采用復合材料管(FRP管)，絕緣 性能好，具有優越的電氣性能，可節省絕緣子。
圖1是本發明所述中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件的結構示意圖；圖2是沿輸電塔構件軸向的剖面圖3是輸電塔構件的中部截面放大示意圖；其中，1-內管，2-外管，3-預置鋼管，4-夾層部分，5-連接件，6_連接孔。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件作進一步詳細的 說明。如圖1-3所示，本例所述的中空夾層復合材料構件包括內管1、外管2、預置鋼管3、 夾層部分4、連接件5和連接孔6。內管1和外管2均由截面為圓形的FRP管制成。內管1 與外管2的軸線相重合且二者之間留有用于填充混凝土的夾層部分4，內管1和外管2的長 度相等，在內管1和外管2的兩端分別安裝有一段預置鋼管3，預置鋼管3即為預置在內管 1和外管2兩端的具有一定長度的鋼管，預置鋼管3的長度最好大于外管2的直徑且小于外 管2的長度，內外管的壁厚最好制作成1 12mm且外管2的壁厚大于內管1的壁厚，外管 2的環向抗拉承載力大于內管1的環向抗拉承載力。在內管1和外管2 —端的預置鋼管3 上安裝一環形連接件5，在內管1和外管2另一端的預置鋼管3上安裝另一環形連接件5， 連接件5采用環形鋼板制成，在兩個連接件5的外圈上均布有多個圓形連接孔6，以便與輸 電塔相連接。該構件的制備工序為首先制作采用復合材料制成長度相等的內管1和外管2，制 作過程中在內管1和外管2的兩端分別預置一小段鋼管(即為預置鋼管3)，將位于內管1 一端上的預置鋼管3和與其平齊的外管2 —端上的預置鋼管3依次焊接在一個連接件5上， 然后在內管1和外管2之間的夾層部分4中填入混凝土，最后將內管1另一端上的預置鋼 管3和與其平齊的外管2另一端上預置鋼管依次焊接在另一連接件5上，即完成了整個構 件的制備。在使用時直接通過連接件5上的連接孔6將該構件與輸電塔相連接。該中空夾層復合材料(FRP)混凝土輸電塔構件具有很強的抗拉、抗壓和抗彎性能 以及優越的絕緣性能和電氣性能；其應用范圍廣泛，既可以作為承載力構件用于外荷載作 用較大的特高壓大型輸電塔，也可以作為低電壓等級的輸電桿。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡 管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然 可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何 修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其特征在于該構件包括由長度相等的 內管(1)和外管( 組成的構件主體及設在構件主體兩端的連接件(5)，所述內管(1)與外 管(2)的軸線相重合且二者之間留有用于填充混凝土的夾層部分G)，所述連接件( 上設 有用于連接輸電塔的連接孔(6)，所述內管⑴和外管(2)的壁厚為1 12mm，且外管⑵ 的壁厚大于內管(1)的壁厚。
2.如權利要求1所述的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其特征在于所述內管 (1)和外管O)的兩端分別設有一預置鋼管(3)，所述內管(1)和外管( 通過安裝在其端 部的預置鋼管( 與連接件( 相連接。
3.如權利要求2所述的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其特征在于所述預置 鋼管(3)的長度大于外管O)的直徑且小于外管O)的長度。
4.如權利要求3所述的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其特征在于所述預置 鋼管⑶為預置在內管⑴和外管⑵兩端的鋼管。
5.如權利要求1-4任一所述的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其特征在于所 述外管⑵的環向抗拉承載力大于內管⑴的環向抗拉承載力。
6.如權利要求1-4任一所述的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其特征在于所 述內管⑴和外管⑵均采用FRP管。
7.如權利要求1-4任一所述的中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件，其特征在于所 述連接件(5)采用環形鋼板。
全文摘要
本發明屬于電力工程領域，具體涉及一種中空夾層復合材料混凝土輸電塔構件。該構件包括由長度相等的內管和外管組成的構件主體及設在構件主體兩端的連接件，所述內管與外管的軸線相重合且二者之間留有用于填充混凝土的夾層部分，所述連接件上設有用于連接輸電塔的連接孔，所述內外管的壁厚為1～12mm，且外管的壁厚大于內管的壁厚。該中空夾層復合材料(FRP)混凝土輸電塔構件具有很強的抗拉、抗壓和抗彎性能以及優越的絕緣性能和電氣性能；其應用范圍廣泛，既可以作為承載力構件用于外荷載作用較大的特高壓大型輸電塔，也可以作為低電壓等級的輸電桿。
文檔編號E04H12/12GK102071831SQ20101055260
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者劉學武 申請人:中國電力科學研究院