[发明专利]GFRP双管式输电杆及双管式输电杆预制件的制作方法

说明书

本发明公开了一种GFRP双管式输电杆及双管式输电杆预制件的制作方法，属于输电杆塔领域，包括主杆、地线支架与导线横担，主杆由至少两段管材上下套接而成；管材包括GFRP外管、设于GFRP外管中的GFRP内管，导线横担横向穿设于GFRP外管、GFRP内管上，GFRP外管、GFRP内管之间用混凝土浇筑为一体。相邻管材之间通过套接方式连接。本发明将GFRP材料与传统混凝土材料结合使用，有效增强了输电干的电气绝缘性，并能够在减轻输电干整体重量的同时，也加强空心混凝土的结构强度，兼具良好的绝缘性与承载力。

技术领域

本发明属于输电杆塔领域，具体地讲是一种GFRP双管式输电杆及双管式输电杆预制件的制作方法。

背景技术

高压输电所用的输电杆塔的型式多种多样，根据输电回路、功能、材料等均有不同的类型。自立式输电杆为其中一种，但由于其材料（水泥或木材）限制，多用于低压或配电电压的输电使用。而采用钢管构件作为材料的输电杆虽然能够承受较大荷载但其工程造价、基础占地以及线路走廊均需增加；并且钢材的导电性也容易引发各种闪络事故。

GFRP材料（玻璃纤维增强塑料）为一种新型输电线路杆塔材料，电气绝缘性能好、材料强度高、质量轻、耐腐蚀。但刚度要远远小于钢材，在较大荷载作用下杆塔变形过大易引发运行事故。

基于此，提出本案申请。

发明内容

为解决现有技术中传统杆材承载有限、钢材造价高且绝缘性差而难以满足现有输电、配电的需要，本申请将GFRP材料与其他材料进行结合，提供一种同时具备较好的绝缘性与承载力的采用GFRP材料制作的双管式输电杆。

为实现上述目的，本发明采用的方案如下：GFRP双管式输电杆，包括主杆、横向固定于主杆上的地线支架与导线横担，地线支架设于主杆的顶部，主杆由至少两段管材上下套接而成。每段管材包括GFRP外管、GFRP内管和至少一根横担，GFRP内管设于GFRP外管中，横担横向穿设于GFRP外管、GFRP内管上，GFRP外管、GFRP内管之间用混凝土浇筑为一体。位于上方的管材的底部具有供位于下方的管材的GFRP外管或其顶部整体插入套接的间隙或空间。

上述结构形成了GFRP外管、GFRP内管双重嵌套的双管结构，在此结构上浇筑混凝土形成一体化的管材，兼具良好的强度与绝缘性。此外，将上、下两段管材以插拔的方式套接，既方便插头或插口的加工，也方面安装。

本发明进一步设置如下：位于上方的管材的GFRP外管与位于下方的管材的GFRP外管的接合处同位于上方的管材的混凝土与位于下方的管材的混凝土的接合处相互错开有一定距离。通过将外部的连接点与内部的连接点位置相互错开，避免连接点受到的应力过于集中，进而确保上、下两根管材能够稳定连接。

本发明进一步设置如下：任一管材的GFRP外管与其内部的混凝土与GFRP内管之间存在高低差，另一管材的混凝土与GFRP内管的凸出于其GFRP外管，且凸出部分的方向、形状、大小与任一管材中的空隙相适应。

或者，位于上方、下方的管材的GFRP外管与其内部的混凝土与GFRP内管之间均存在高低差，该高低差之间的空隙配合设有另一混凝土中间件用于连接。

为便于套接和加工，本发明进一步设置如下：为便于套接，管材上小下大，其GFRP外管管壁的斜度与与其套接的下一管材/上一管材的相适应。

为便于套接和加工，本发明进一步设置如下：GFRP外管管壁斜度为2~20°。

本发明还提供一种双管式输电杆预制件的制作方法，包括以下步骤：使内管置于外管中，并对内管与外管的位置及相对位置进行固定；在内管与外管之间的间隙中灌入钢渣混凝土，灌入同时在内管中心施加一旋转磁场搅拌钢渣混凝土，并使该旋转磁场跟随混凝土的灌入从内管的底部提升至顶部。

上述双管式输电杆预制件的制作方法进一步设置如下：所述旋转磁场的磁场范围不小于外管直径。