[发明专利]一种FRP复合材料高耸塔架及其制作方法

说明书

本发明提供了一种FRP复合材料高耸塔架，包括塔架立柱、斜杆和水平杆，所述塔架立柱、斜杆和水平杆均采用FRP复合材料拉挤一次成型，所述塔架立柱、斜杆和水平杆构成空间桁架结构，所述塔架立柱上延伸设置有翼板，所述斜杆和水平杆均通过连接件与塔架立柱上的翼板通过螺栓连接。该发明采用具有耐腐蚀、高强度、重量轻、无磁性等特性的FRP复合材料，适应了国家关于节能减排的要求，使用寿命长，其重量轻，便于二次运输，不仅提高了运输效率、降低运输成本、而且提高了运输的安全性，同时也提高安装效率、降低安装成本、提高安装过程的安全性并大幅度节省了措施费。

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种FRP复合材料高耸塔架及其制作方法。

背景技术

高耸铁塔一般包括高压（超高压）输电线铁塔，电信、微波站、电视台天线、广播电台天线铁塔，以及其他用途的塔架，常规的高耸铁塔通常采用镀锌钢型材构建而成，其的外表面虽然采用了镀锌工艺，但是镀锌钢的抗腐蚀能力仍然较差，使用寿命较短，而且钢铁资源有限。

另外，高耸铁塔一般建设在高山峻岭之间，需要铺设轻便公路以便运输安装，或者采用人力背负构件到达现场，并用人力安装，危险性大、措施费高，例如搭建脚手架，拆除脚手架费用，而且二次运输（指从汽车、火车、或船舶卸货后，由人工搬运至工程场所的运输）费用高。

发明内容

本发明的目的是克服现有镀锌钢型材制造高耸铁塔抗腐蚀能力差、使用寿命短，且施工成本高的问题。

为此，本发明实施例提供了一种FRP复合材料高耸塔架，包括塔架立柱、斜杆和水平杆，所述塔架立柱、斜杆和水平杆均采用FRP复合材料拉挤一次成型，所述塔架立柱、斜杆和水平杆构成空间桁架结构，所述塔架立柱上延伸设置有翼板，所述斜杆和水平杆均通过连接件与塔架立柱上的翼板通过螺栓连接。

进一步的，所述FRP复合材料包括按质量百分比计的如下组分：纤维65～85% ，浆料15～35%；所述纤维为高弹膜玻璃纤维或或碳纤维，且纤维的杨氏模量为70～190GPa；所述浆料包括按质量百分比计的如下组分：树脂基体95.5～98.5%，固化剂1～3%，添加剂0.5～1.5%。

进一步的，所述塔架立柱为中空封闭管状结构，包括两个互相垂直的平直管壁，以及连接两个平直管壁的弧形管壁。

进一步的，所述塔架立柱内设有加强肋，该加强肋宽度由两个平直管壁连接处向弧形管壁延伸，加强肋长度与塔架立柱长度相同。

进一步的，所述翼板为所述塔架立柱的两个平直管壁和所述加强肋的自然延伸，且所述翼板长度与塔架立柱长度相同。

进一步的，所述连接件包括平直段连接板和圆弧段连接板，所述平直段连接板与所述塔架立柱的平直管壁的形状一致，所述圆弧段连接板与塔架立柱的弧形管壁的形状一致。

进一步的，所述螺栓采用FRP复合材料制造的螺栓，或尼龙螺栓或塑料螺栓。

进一步的，所述斜杆和水平杆均为FRP复合材料制成的L型结构。

另外，本发明还提供了上述FRP复合材料高耸塔架的制作方法，包括如下步骤：

1)采用由纤维和浆料复合的FRP复合材料按设计形状通过拉挤成型工艺制造塔架立柱，且在塔架立柱拉挤成型过程中，翼板与塔架立柱一体成型，翼板在塔架立柱轴线方向与塔架立柱等长；

2)采用FRP复合材料按设计形状通过拉挤成型工艺制造连接件，且连接件在拉挤成型过程中其形状与塔架立柱形状一致，连接件在连续拉出后按设计长度截短；

3)采用FRP复合材料按设计形状通过拉挤成型工艺制造L型结构的斜杆和水平杆；

4)将斜杆和水平杆均通过连接件与塔架立柱上的翼板通过螺栓群连接构成空间桁架结构。