專利名稱：一種高強(qiáng)度電桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力輸送線路專用的桅架，具體來說為一種電桿，特別是一種高 強(qiáng)度電桿。
背景技術(shù)：
目前用于架空電纜線的電桿一般有高強(qiáng)度電桿和鐵塔，其中高強(qiáng)度電桿一般用于 架空IOkV裸體電纜和絕緣電纜，鐵塔一般用于架空高壓電纜或超高壓電纜。高強(qiáng)度電桿受 到混凝土強(qiáng)度的影響，一般只有十幾米長。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，一些110kV、220kV變 電站開始建造在市區(qū)內(nèi)，因此需要將110kV、220kV輸變線路通過城市上空輸送到這些變電 站。由于受到高強(qiáng)度電桿長度的限制，目前用于架空220kV輸變線路一般使用的是鐵塔。而在城市中使用鐵塔架設(shè)110kV、220kV輸變線路存在諸多問題，如占地面積大， 施工安裝困難、維修費(fèi)用高等。因此，一些輸變電線路上開始考慮使用高強(qiáng)度電桿來代替鐵 塔用以架設(shè)110kV、220kV輸變線路，故對(duì)高強(qiáng)度電桿的質(zhì)量提出了更高的要求。如在已經(jīng)公開的專利申請(qǐng)?zhí)枮?200620046486. 3，專利名稱為一種大彎矩高強(qiáng)度 混凝土電桿的專利文獻(xiàn)所揭示的，公開了一種預(yù)應(yīng)力混凝土電桿，其由預(yù)應(yīng)力主鋼筋和非 預(yù)應(yīng)力鋼筋及內(nèi)鋼箍，螺旋筋構(gòu)成，所述預(yù)應(yīng)力主鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋之間采用間隔排列 方式進(jìn)行配筋。本專利所述的電桿可提高電桿的抗裂性和抗拉強(qiáng)度。但該電桿較重，需要 鋼材較多，抗腐蝕和防酸雨能力較差。另外，現(xiàn)在普遍使用的電桿存在下述問題低彈性，低拉伸率；抗磨損、抗壓強(qiáng)度 較低；抗疲勞、抗沖擊性能較差；固化成型時(shí)間長；高、低溫等極端溫度承受力差，從而，難 以適用于地震等災(zāi)害頻發(fā)場(chǎng)合使用。

發(fā)明內(nèi)容
為克服所述問題，本發(fā)明目的在于提供一種高強(qiáng)度電桿，所述高強(qiáng)度電桿具有高 彈性、高韌性、高拉伸率，抗磨損、高抗壓強(qiáng)度高，抗疲勞、抗沖性能好；抗老化、耐化學(xué)腐蝕、 耐風(fēng)化作用、固化成型只需2-3小時(shí)、高/低溫承受力大，等優(yōu)良特性的優(yōu)質(zhì)高科技建筑功 能材料。另外，該電桿質(zhì)量較輕，節(jié)約鋼材使用量，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明特別適用于地 震等災(zāi)害頻發(fā)場(chǎng)合。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種高強(qiáng)度電桿，其包含有鋼 筋、內(nèi)襯鋼箍和混凝土，所述鋼筋分為縱向受力直鋼筋和螺旋鋼筋，所述縱向受力直鋼筋包 括間隔布置的預(yù)應(yīng)力主筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋，所述預(yù)應(yīng)力主筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋位于螺旋鋼筋 和內(nèi)襯鋼箍之間，所述預(yù)應(yīng)力主筋的直徑比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋的直徑小，所述預(yù)應(yīng)力主筋 的長度比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋的長度長。這樣使所述電桿不僅具有良好的抗裂性和抗拉強(qiáng) 度，而且質(zhì)量較輕，同時(shí)也節(jié)約鋼材的使用量，降低了生產(chǎn)成本。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述混凝土為彈性混凝土，其以重量百 分比計(jì)，包括A、B、C三種組分，其中A組分包括75 100%的聚異氰酸酯和0 25%的添加劑，B組分包括80 96%的蓖麻油和4 20%的添加劑，C組分包括50 70%的級(jí)配 石英砂和30 50%的添加劑，所述A、B、C組分的比例為1 1-2 10 16。這樣可以更加提高電桿的彈性和制造的便捷性，可以在緊急情況下，現(xiàn)場(chǎng)快速加 工生產(chǎn)該高強(qiáng)度電桿，滿足應(yīng)急需要。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋有兩種以上不同長 度，其長度分布從電桿頂部向根部遞減。 根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述預(yù)應(yīng)力主筋的直徑為8-10mm，所述 非預(yù)應(yīng)力鋼筋的直徑為12-18mm。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述內(nèi)襯鋼箍與非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用電 弧焊焊接。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述高強(qiáng)度電桿的兩端設(shè)置有頂部構(gòu) 造鋼板圈和根部構(gòu)造鋼板圈。所述根部構(gòu)造鋼板圈與非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用電弧焊焊接，以提 高電桿的抗腐蝕和防酸雨能力，可以延長電桿的使用壽命。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述混凝土 A組分中的添加劑為選自 緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑之一種，所述緩凝劑選自酒石酸，石膏、酒石鉀鈉一或二種，所述早 強(qiáng)劑選自氯鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽和硫酸鹽的一或二種，所述速凝劑為鋁氧熟料。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述混凝土 B組分中的添加劑為選自 普通減水劑和引氣劑之一種，所述減水劑選自木質(zhì)素磺酸鈣及/或糖蜜，所述引氣劑選自 松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇之一或二種。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述混凝上C組分中的添加劑為阻銹 劑及選自引氣劑、防水劑之一種，所述引氣劑選自松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇之一或二 種，所述防水劑選自氟硅酸鹽、粉煤灰、硅藻土、浙青乳液、松香之一種以上。根據(jù)本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿，較好的是，所述混凝土 C組分的阻銹劑包括100份 (重量)波特蘭水泥、0. 3-3份(重量)羥基羧酸、0. 3-3份(重量)糖化物、2-10份(重 量)聚合物膠乳的固體含量、0-5份(重量)添加劑和30-45份(重量)水。緩凝劑能延緩混凝土凝結(jié)硬化時(shí)間，便于施工；能使混凝土漿體水化速度減慢，延 長水化放熱過程，有利于大體積混凝土溫度控制。緩凝劑會(huì)對(duì)混凝土 1 3d早期強(qiáng)度有所 降低，但對(duì)后期強(qiáng)度的正常發(fā)展并無影響。如酒石酸，石膏、酒石鉀鈉等。早強(qiáng)劑是指能提高混凝土早期強(qiáng)度，并且對(duì)后期強(qiáng)度無顯著影響的外加劑。早強(qiáng) 劑的主要作用在于加速混凝土水化速度，促進(jìn)混凝上早期強(qiáng)度的發(fā)展；既具有早強(qiáng)功能，又 具有一定減水增強(qiáng)功能的外加劑稱為早強(qiáng)減水劑。如氯鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽和硫酸鹽等多 種早強(qiáng)型外加劑，以及有機(jī)物早強(qiáng)劑，如三乙醇胺、甲酸鈣、尿素等。速凝劑為摻入混凝土中能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。其主要成分為鋁氧熟 料(即鋁礬土、純堿、生石灰按比例燒制成的熟料)經(jīng)磨細(xì)而制成。它們的作用是加速混凝 土的水化硬化，在很短的時(shí)間內(nèi)形成足夠的強(qiáng)度，以達(dá)到搶修或井巷中混凝土快速凝結(jié)的 目的。減水劑又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土?xí)r加入適量的減水劑，可使水泥顆粒分 散均勻，同時(shí)將水泥顆粒包裹的水份釋放出來，從而能明顯減少混凝土用水量。減水劑的作 用是在保持混凝土配合比不變的情況下，改善其工作性；或在保持工作性不變的情況下減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；或在保持強(qiáng)度不變時(shí)減少水泥用量，節(jié)約水泥，降低成本。同 時(shí)，加入減水劑后混凝土更為均勻密實(shí)，改善一系列物理化學(xué)性能，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵 蝕性等，提高了混凝土的耐久性。如木質(zhì)素磺酸鈣、糖蜜等普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)減 水劑、緩凝型減水劑、引氣型減水劑等。引氣劑是一種表面活性物質(zhì)，是混凝土常用的外加劑之一，它能使混凝土在攪拌 過程中從大氣中引入大量均勻封閉的小氣泡，使混凝土中含有一定量的空氣。好的引氣劑 能引入混凝土中的氣泡達(dá)10億個(gè)之多，孔徑多為0. 05 0. 2mm，一般為不連續(xù)的封閉球形， 分布均勻，穩(wěn)定性好，這樣能顯著提高混凝土的抗凍性、耐久性(三峽工程內(nèi)部混凝土抗凍 融循環(huán)次數(shù)達(dá)150次以上，外部混凝土達(dá)300次以上)；同時(shí)還能改善混凝土和易性，特別 是在人工骨料或天然砂顆粒較粗、級(jí)配較差以及在貧水泥混凝土中使用效果更好；改善混 凝土的泌水和離析；減少混凝土滲透性，提高混凝土抗侵蝕能力。如松香酸鈉、烷基磺酸鈉、 脂肪醇等。速凝劑為通常的鋁氧熟料(主要成分為鋁酸鈉)，更可使用鋁氧熟料(主要成分為 鋁酸鈉)、碳酸鈉、生石灰按質(zhì)量1 1 0.5的比例配制而成的粉狀物。防水劑是一種化學(xué)外加劑，加在混凝土中，當(dāng)混凝土凝結(jié)硬化時(shí)，隨之體積膨脹， 起補(bǔ)償收縮和張拉鋼筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力以及充分填充混凝土間隙的作用。如氟硅酸鹽、粉煤灰、 硅藻土、浙青乳液、松香。根據(jù)本發(fā)明的高強(qiáng)度電桿，所述高強(qiáng)度電桿具有高彈性、高拉伸率；抗磨損、高抗 壓強(qiáng)度高，抗疲勞、抗沖性能好；抗老化、耐化學(xué)腐蝕、耐風(fēng)化作用、固化成型只需2-3小時(shí)； 高/低溫承受力大。另外，該電桿質(zhì)量較輕，節(jié)約鋼材使用量，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明特 別適用于地震等災(zāi)害頻發(fā)場(chǎng)合。


圖1為本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示高強(qiáng)度電桿的根部配筋剖面圖；圖3為圖1所示高強(qiáng)度電桿的鋼筋展開示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，用實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。本實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明最 佳實(shí)施方式的描述，并不對(duì)本發(fā)明的范圍有任何限制。實(shí)施例1如圖1、2和3所示，本發(fā)明所述的高強(qiáng)度電桿包含有鋼筋、內(nèi)襯鋼箍2和混凝土， 所述鋼筋分為縱向受力直鋼筋和螺旋鋼筋3，螺旋鋼筋3軸向垂直于地面，所述縱向受力直 鋼筋包括間隔布置的預(yù)應(yīng)力主筋1與非預(yù)應(yīng)力鋼筋4，優(yōu)選為采用均勻間隔布置。根據(jù)本實(shí)施例，所述預(yù)應(yīng)力主筋1和非預(yù)應(yīng)力鋼筋4位于螺旋鋼筋3和內(nèi)襯鋼箍 2之間，所述預(yù)應(yīng)力主筋1的直徑比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋4的直徑小，而所述預(yù)應(yīng)力主筋1的 長度比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋4的長度長。由于采用不同直徑和長度，就可以節(jié)約使用的鋼材 量，同時(shí)也減輕了電桿的重量，降低了生產(chǎn)成本。生產(chǎn)時(shí)是先在模具中放入內(nèi)襯鋼箍2、螺旋鋼筋3、預(yù)應(yīng)力主筋1和非預(yù)應(yīng)力鋼筋4，預(yù)應(yīng)力主筋1和非預(yù)應(yīng)力鋼筋4混合配筋之后用混凝上澆注，再脫模成高強(qiáng)度電桿。根據(jù)本實(shí)施例，所述混凝土可以采用彈性混凝土，其以重量百分比計(jì)，包括A、B、C 三種組分，其中A組分包括90 100%的聚異氰酸酯和0 10%的添加劑，B組分包括90 96%的蓖麻油和4 10%的添加劑，C組分包括50%的級(jí)配石英砂和50%的添加劑，所述 A、B、C組分的比例為1 1 12。在本實(shí)施例中，所述混凝土 A組分中的添加劑為選自緩凝劑的酒石酸。另外，所述混凝土 B組分中的添加劑為選自普通減水劑和引氣劑之一種，所述減 水劑選自木質(zhì)素磺酸鈣，所述引氣劑選自烷基磺酸鈉。所述混凝土 C組分中的添加劑包括100份(按重量)波特蘭水泥、1-3份(按重 量)羥基羧酸、2-3份糖化物、2-6份聚合物膠乳的固體含量、1-5份任選引氣劑和30-40份 水，所有部分都是按重量計(jì)算。所述弓I氣劑選自松香酸鈉，所述防水劑選自硅藻土。這樣不僅可以更加提高電桿的抗裂性和抗拉強(qiáng)度，且使得所述高強(qiáng)度電桿具有高 彈性、高韌性、高拉伸率；抗壓強(qiáng)度高，抗疲勞、抗沖性能好；抗老化、耐化學(xué)腐蝕、耐風(fēng)化作 用、固化成型只需2-3小時(shí)、高/低溫承受力大。另外，該電桿質(zhì)量較輕，節(jié)約鋼材使用量， 降低了生產(chǎn)成本。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋4有兩種以上不同長度。如圖3所 示，所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋有四種不同長度，分別有圖標(biāo)4至7表示，其長度分別為12m、9m、6m 和3m，其長度分布從電桿頂部向根部遞減。這樣在保證電桿具有良好的抗裂性和抗拉強(qiáng)度 的同時(shí)，也可以節(jié)約使用的鋼材量，減輕電桿的重量。作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)應(yīng)力主筋1的直徑為8-10mm，所述非預(yù)應(yīng)力 鋼筋4的直徑為12-18mm。作為本發(fā)明的又一步改進(jìn)，所述內(nèi)襯鋼箍2與非預(yù)應(yīng)力鋼筋4采用電弧焊焊接。作為本發(fā)明的再又一步改進(jìn)，所述高強(qiáng)度電桿的兩端設(shè)置有頂部構(gòu)造鋼板圈5和 根部構(gòu)造鋼板圈6。所述根部構(gòu)造鋼板圈6與非預(yù)應(yīng)力鋼筋4采用電弧焊焊接。以提高電 桿的抗腐蝕和防酸雨能力，可以延長電桿的使用壽命。實(shí)施例2除了以下不同之處外，其他如同實(shí)施例1制得本發(fā)明的電桿。所述混凝土為彈性混凝土，其以重量百分比計(jì)，包括A、B和C三種組分，其中A組 分包括75 %的聚異氰酸酯和25 %的添加劑，B組分包括80 %的蓖麻油和20 %的復(fù)合添加 劑，C組分包括60%的級(jí)配石英砂和40%的添加劑，所述A、B、C組分的比例為1 1 16。所述混凝土 A組分中的添加劑為早強(qiáng)劑50 %和速凝劑50 %，所述早強(qiáng)劑選自氯 鹽、和亞硝酸鹽各50%，所述速凝劑為鋁氧熟料。所述混凝土 B組分中的添加劑為普通減水劑20%和引氣劑80%，所述減水劑選自 木質(zhì)素磺酸鈣，所述弓I氣劑選自松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇之一種。在本實(shí)施例中，所述混凝土 C組分中的添加劑包括100份(按重量)波特蘭水泥、 0. 3-2份(按重量)羥基羧酸、0. 3-1. 5份糖化物、5-10份聚合物膠乳的固體含量、1-5份任 選防水劑和1-5份任選引氣劑和30-45份水，所有部分都是按重量計(jì)算。所述引氣劑選自 松香酸鈉，所述防水劑選自硅藻土。所述引氣劑選自松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇之一種，所述防水劑選自氟硅酸
6鹽、粉煤灰、硅藻土、浙青乳液、松香之一種。 根據(jù)本發(fā)明的高強(qiáng)度電桿，所述高強(qiáng)度電桿具有高彈性、高拉伸率，抗磨損、高抗 壓強(qiáng)度高，抗疲勞、抗沖性能好；抗老化、耐化學(xué)腐蝕、耐風(fēng)化作用、固化成型只需2-3小時(shí)、 高/低溫承受力大，等優(yōu)良特性的優(yōu)質(zhì)高科技建筑功能材料。另外，該電桿質(zhì)量較輕，節(jié)約 鋼材使用量，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明特別適用于地震等災(zāi)害頻發(fā)場(chǎng)合。
權(quán)利要求
一種高強(qiáng)度電桿，其包含有鋼筋、內(nèi)襯鋼箍(2)和混凝土，所述鋼筋分為縱向受力直鋼筋和螺旋鋼筋(3)，所述縱向受力直鋼筋包括間隔布置的預(yù)應(yīng)力主筋(1)與非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)，所述預(yù)應(yīng)力主筋(1)和非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)位于螺旋鋼筋(3)和內(nèi)襯鋼箍(2)之間，其特征在于所述預(yù)應(yīng)力主筋(1)的直徑比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)的直徑小，所述預(yù)應(yīng)力主筋(1)的長度比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)的長度長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于，所述混凝土為彈性混凝土，其以重 量百分比計(jì)，包括A、B和C三種組分，其中A組分包括75 100%的聚異氰酸酯和0 25% 的添加劑，B組分包括80 96%的蓖麻油和4 20%的添加劑，C組分包括50 70%的 級(jí)配石英砂和30 50%的添加劑，所述A、B、C組分的比例為1 1-2 10 16。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于，所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)有兩種以上 不同長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于所述預(yù)應(yīng)力主筋(1)的直徑為 8-10mm，所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)的直徑為12_18mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于所述內(nèi)襯鋼箍(2)、所述根部構(gòu)造 鋼板圈(6)與非預(yù)應(yīng)力鋼筋⑷分別采用電弧焊焊接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于所述高強(qiáng)度電桿的兩端設(shè)置有頂 部構(gòu)造鋼板圈(5)和根部構(gòu)造鋼板圈(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于，所述混凝土A組分中的添加劑為選 自緩凝齊U、早強(qiáng)劑和速凝劑之一種，所述緩凝劑選自酒石酸，石膏、酒石鉀鈉一或二種，所述 早強(qiáng)劑選自氯鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽和硫酸鹽的一或二種，所述速凝劑為鋁氧熟料。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于，所述混凝土B組分中的添加劑為選 自普通減水劑和弓I氣劑之一種，所述減水劑選自木質(zhì)素磺酸鈣及/或糖蜜，所述引氣劑選 自松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇之一或二種。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于，所述混凝土C組分中的添加劑為阻 銹劑及選自引氣劑、防水劑之一種，所述引氣劑選自松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇之一或 二種，所述防水劑選自氟硅酸鹽、粉煤灰、硅藻土、浙青乳液、松香之一種以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高強(qiáng)度電桿，其特征在于所述混凝土C組分的阻銹劑包括 100份(重量)波特蘭水泥、0. 3-3份(重量)羥基羧酸、0. 3-3份(重量)糖化物、2-10份 (重量)聚合物膠乳、0-5份(重量)引氣劑、0-5份(重量)防水劑和30-45份(重量) 水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度電桿，其包含有鋼筋、內(nèi)襯鋼箍(2)和混凝土，所述鋼筋分為縱向受力直鋼筋和螺旋鋼筋(3)，所述縱向受力直鋼筋包括間隔布置的預(yù)應(yīng)力主筋(1)與非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)，所述預(yù)應(yīng)力主筋(1)和非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)位于螺旋鋼筋(3)和內(nèi)襯鋼箍(2)之間，所述混凝土為彈性混凝土，其特征在于所述預(yù)應(yīng)力主筋(1)的直徑比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)的直徑小，所述預(yù)應(yīng)力主筋(1)的長度比所述非預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)的長度長。不僅具有良好的抗裂性和抗拉強(qiáng)度，而且質(zhì)量較輕，節(jié)約鋼材使用量，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)E04H12/16GK101915006SQ20101027017
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者張剛強(qiáng), 方浩, 秦嶺, 陳偉信, 陶春鳳 申請(qǐng)人:上海電力線路器材有限公司;上海電力設(shè)計(jì)院有限公司