[发明专利]一种输电线路的中空夹层钢管混凝土杆

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种输电线路的中空夹层钢管混凝土杆，属于架空输电线路杆塔技术领域。

背景技术

随着城市建设的高速发展，土地资源越来越稀缺，对于电压等级较高的220kV、500kV同塔多回输电线路，常规杆塔由于占地面积大，在市区通过将会遇到很大的困难。钢管杆可以很好的解决城市占地问题，由于其占地面积小，可以直接设立在城市道路的绿化带中，这样可以较大程度上避免因线路经过人口较密集的建筑物时引起的政策处理纠纷，同时节约城市的土地资源。

常规钢管杆多用于较低电压等级的单回或双回输电线路，杆身材料采用薄壁空心钢管。随着城市用电量需求的不断提高和土地资源的日益稀缺，高电压等级的同塔三回、四回输电线路将体现出更多的优越性。随着外荷载的增大，空心钢管已无法满足承载要求，如一味提高管径，将带来钢管局部稳定、加工制造及施工安装等一系列困难。为保证输电杆设计的安全可靠和经济节约，杆身主材选择中空夹层钢管混凝土复合构件可以较好解决上述问题。

中空夹层钢管混凝土构件由于钢管和混凝土间的相互作用，与钢管构件相比有如下优点：

1）抗压强度高，结构整体刚度大；

2）防撞性能好，抗冲击性能好；

3）结构阻尼比更大，具有良好的抗风性能，可以抵御强台风的袭击；

4）局部稳定性好，可节约钢材用量；

与实心钢管混凝土构件相比，具有如下优点：

1）截面开展、抗弯刚度大；

2）内部空心，可节约混凝土用量；

3）自重轻，可节约基础工程造价。

上述优点中，自重较轻的特点尤其适合其在城市高压线路中进行应用。南方平原区域软弱土层深厚，下压荷载往往是基础设计的控制因素，较轻的自重可以极大的节省基础工程量和投资。因此中空夹层钢管混凝土结构的这些特点决定了其作为输电线路结构具有十分优越的力学和经济优势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，而提供了承载能力强且经济节约的输电线路中空夹层钢管混凝土杆。

本发明是通过如下技术方案实现的：它包括：中空夹层钢管混凝土构件、空心钢管构件、内外壁法兰、普通法兰、导线横担，所述的中空夹层钢管混凝土构件由外钢管、内钢管以及中间的夹层混凝土构成，所述中空夹层钢管混凝土构件分段间通过内外壁法兰连接，所述中空夹层钢管混凝土构件与空心钢管构件之间通过普通法兰连接。

所述的中空夹层钢管混凝土构件固定安装在一钢筋混凝土基础中；所述的内外壁法兰由内外兰和外法兰共同组成，在所述空心钢管构件上安装有所述导线横担。

本发明所述的输电杆主要承受压弯荷载组合作用（以弯矩作用为主），底部截面弯矩较大而上部截面弯矩较小，因此底部采用中空夹层钢管混凝土构件以满足强度、整体稳定和钢管构件局部稳定的承载要求，上部杆身随着弯矩减小，可以采用空心钢管构件。中空夹层钢管混凝土构件分段间采用内外壁法兰进行连接，以满足整体截面共同受力的要求；导线横担与杆身采用螺栓连接；中空夹层钢管混凝土杆与基础底座采用地脚螺栓进行连接。

作为一种改进，中空夹层钢管混凝土的构件截面由外钢管、内钢管和夹层混凝土共同组成，既提供了较高的截面抗压、抗弯承载力和钢管壁的局部稳定性，又有效控制了构件的自重。为保证内外双层钢管的共同受力，特别设计了内外壁法兰进行中空夹层钢管混凝土构件的连接，内外壁法兰由内法兰和外法兰共同构成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：与常规输电塔相比，减小了占地面积，塔位选择也更灵活；与普通钢管杆相比，极大的提高了构件的抗压、抗弯和局部稳定承载力，扩大了输电杆的应用范围并节省了钢材用量；与钢管混凝土杆相比，减轻了结构自重，降低了基础作用力，节省了基础混凝土用量。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是图1的B-B剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的介绍：图1、2、3所示，本发明主要包括：中空夹层钢管混凝土构件2、3、空心钢管构件4、内外壁法兰5、普通法兰6、导线横担7，所述的中空夹层钢管混凝土构件2、3由外钢管8、内钢管9以及中间的夹层混凝土10构成，见图2所示；所述中空夹层钢管混凝土构件2、3分段间通过内外壁法兰5连接，所述中空夹层钢管混凝土构件3与空心钢管构件4之间通过普通法兰6连接。