[发明专利]一种含预应力钢丝的钢管法兰结构及制作方法

说明书

本发明提供了一种含预应力钢丝的钢管法兰结构、制作方法和制作的混凝土钢管结构及带肋钢管结构，包括：至少两个钢管本体1、法兰2、多个钢丝结构3和孔壁紧固件4；所述钢丝结构3通过所述孔壁紧固件4安装在所述钢管本体1内壁，用于将拉力传递至钢管本体1；所述钢管本体1之间通过所述法兰2固定连接。本发明中利用的钢丝结构的抗拉能力，将法兰节点承受的载荷力传递到钢管本体；通过设置钢丝结构，大幅度提高了法兰节点承载力，降低了法兰盘及螺栓的重量；利用填充物的抗压能力，增强了钢管本体的抗拉能力。

技术领域

本发明涉及输电塔设计领域，具体涉及一种含预应力钢丝的钢管法兰结构及制作方法。

背景技术

随着输电塔的高度和载荷的增大，传统的纯钢管主材输电塔已经不能满足需要。大型输电塔的高度大多在200米以上，钢管混凝土主材的直径也大于800mm。两根钢管主材之间的轴力需要通过螺栓传递。由于钢管直径厚壁厚都很大，导致法兰盘的壁厚及螺栓的直径和长度都很大。为了防止法兰盘加劲肋向法兰盘传递轴力时，法兰盘因厚度过大而发生层状撕裂，人们还设计出了双层法兰和内外双圈螺栓法兰，进一步增大了法兰的重量和价格。

同时，为了防止大口径钢管在运输过程中发生局部屈曲，并提高它的横截面及受压承载力，需要在钢管内部添加横向或纵向的加劲肋，但法兰盘的螺栓孔比较密集，很难保证钢管的每个纵向加劲肋位于两个螺栓孔之间的合理位置，且钢管内部焊接施工困难，大口径钢管和法兰板的刚度差异很大，纵向加劲肋与法兰盘焊接后的残余变形较大，导致很少将钢管的纵向加劲肋与法兰板焊接在一起。这样，法兰盘在最大承载力为不含纵向加劲肋横截面面积的钢管轴向受拉承载力，无法利用钢管纵向加劲肋的轴向承载力。目前，在某些工程中，纵向加劲肋的面积与钢管总面积之比超过15％，这是一个很大的浪费。

在钢管内部固定过多上述的结构，并不会增加钢管的轴向拉力，钢管的承载力仍全部积累在法兰结构周围，容易造成钢管结构的损坏。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的钢管的承载力仍全部积累在法兰结构周围，容易造成钢管结构的损坏，本发明提供一种含预应力钢丝的钢管法兰结构及制作方法。

本发明提供的技术方案是：一种钢管法兰结构，所述结构，包括：

至少两个钢管本体(1)、法兰(2)、多个钢丝结构(3)和孔壁紧固件(4)；

所述钢丝结构(3)通过所述孔壁紧固件(4)安装在所述钢管本体(1)内壁，用于将拉力传递至钢管本体(1)；

所述钢管本体(1)之间通过所述法兰(2)固定连接。

优选的，所述钢丝结构(3)，包括：

两条预应力钢丝和花篮螺丝；

所述花篮螺丝将两条所述预应力钢丝连接，用于将张紧所述预应力钢丝。

优选的，所述孔壁紧固件(4)为半圆球状，所述孔壁紧固件(4)的圆面上设置有连接件；

所述钢丝结构(3)通过所述连接件与所述孔壁紧固件(4)的圆面连接；

所述孔壁紧固件(4)的切面焊接在所述钢管本体(1)内壁的预设位置上，且固定安装在所述孔壁紧固件(4)上的所述钢丝结构(3)与所述钢管本体呈预设的安装角度；

所述钢丝结构(3)上有连接副件，配合所述孔壁紧固件(4)上的连接件固定连接。

优选的，所述结构，还包括：填充物(7)，填充于所述钢管本体内部的腔体中。

优选的，所述填充物(7)为泡沫铝或混凝土。

优选的，还包括：填充物托盘(5)、托盘固定件(6)；