一種蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，包括豎直設(shè)置在塔基上的塔身，塔身上水平設(shè)有橫擔(dān)和地線支架，其改進(jìn)之處在于：塔身由兩端設(shè)有法蘭的塔節(jié)連接而成，塔節(jié)包括同軸設(shè)置的外層和加強(qiáng)層，在外層和加強(qiáng)層之間設(shè)有蜂窩夾層。和現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，提高了輸電桿塔的整體承載力和局部穩(wěn)定性，并通過減小鋼管塔所用高強(qiáng)鋼板的厚度，來防止加工中的層裂現(xiàn)象和減小焊接難度，在一定程度上解決高強(qiáng)鋼用于輸電鐵塔的困難，推動(dòng)了高強(qiáng)鋼在輸電桿塔中的應(yīng)用。
【專利說明】一種蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輸電桿塔，具體講涉及一種蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，隨著城市土地日益緊張，用電負(fù)荷迅速增加，供電網(wǎng)絡(luò)已不滿足用電負(fù)荷發(fā)展的需要，勢(shì)必要新建進(jìn)城線路，對(duì)原有的城網(wǎng)線路進(jìn)行增容改造。為此，城市規(guī)劃部門一般提供狹窄的高壓線路走廊或利用綠化帶作為高壓架空線路的通道，普通自立式鐵塔因?yàn)楦_寬，需要比較大的走廊，占的位置多，不適合在受限制的走廊內(nèi)架設(shè)；如在同一路徑上鋪設(shè)電纜線路，則投資非常大，工程建設(shè)單位往往難于接受，而且容易受城市施工的影響，發(fā)生線路事故也不易檢修；采用鋼筋混凝土電桿，其縱向、環(huán)向裂紋問題，一直未能很好的解決。而環(huán)形或多邊形截面的鋼管塔因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力清楚、加工制造容易、施工方便、運(yùn)行安全可靠、維護(hù)工作量小的特點(diǎn)，在新城區(qū)的高壓架空線路中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]目前用于鋼管塔的鋼材強(qiáng)度等級(jí)一般不高，鋼管材質(zhì)多為Q235和Q345等強(qiáng)度等級(jí)，強(qiáng)度不大，不適用于多回路大容量的送電線路。隨著世界各國鋼鐵生產(chǎn)工藝的發(fā)展，鋼材的強(qiáng)度等級(jí)也逐步提高。近年來，高強(qiáng)鋼在輸電鐵塔中逐步得到應(yīng)用，2004年，在中國西北750kV輸電線路中，首次使用了 Q420高強(qiáng)鋼；2007年，由中國河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的平頂山一洛南500kV線路工程中對(duì)Q460鐵塔進(jìn)行了設(shè)計(jì)應(yīng)用；2010年，中國河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院等研究、設(shè)計(jì)的我國首個(gè)Q690鋼管塔，在中國電力科學(xué)研究院霸州特高壓桿塔試驗(yàn)基地順利通過真型塔試驗(yàn)，獲得成功；之后在平頂山一白河500kV線路工程中首次進(jìn)行了 Q690鐵塔的試點(diǎn)應(yīng)用，運(yùn)行情況良好，表面Q690鋼管塔的設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于實(shí)際工程是安全可靠的。日本和南韓在鋼管塔的設(shè)計(jì)、制造上也積累了很多的有益經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。日本的跨海線路工程普遍采用鋼管結(jié)構(gòu)，在第一條100kV試驗(yàn)線路上也是采用高強(qiáng)度鋼材的鋼管塔，而在一般的普通線路上，日本多回路鋼管塔和鋼管桿應(yīng)用也十分地普遍。
[0004]國際上相關(guān)輸電鐵塔應(yīng)用高強(qiáng)鋼的規(guī)范一般晚于高強(qiáng)鋼的小規(guī)模實(shí)際應(yīng)用，只有規(guī)范完善后，才有利于高強(qiáng)鋼的推廣，中國規(guī)范GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB50545-2010 ((IlOkV?750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》中鋼材的最高強(qiáng)度等級(jí)為420MPa，而一些國家的鐵塔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中給出的可選鋼材品種較豐富，且其鋼材最高強(qiáng)度等級(jí)也較高，其中《美國輸電鐵塔設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(ASCE10-1997)中的強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到686MPa。
[0005]目前，用于輸電線路的鋼管塔塔身多為環(huán)形的鋼管形式，通過對(duì)高強(qiáng)鋼鋼管的研究，其推廣應(yīng)用存在以下幾個(gè)問題:
[0006]第一，高強(qiáng)鋼管厚度有限，容易發(fā)生局部屈曲問題，從而造成桿塔局部失穩(wěn)；
[0007]第二，如果加工較厚的高強(qiáng)鋼管，加工中容易出現(xiàn)層狀撕裂問題；
[0008]第三，較厚的高強(qiáng)鋼管焊接難度較大，焊接質(zhì)量不能保證。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，提高了輸電桿塔的整體承載力和局部穩(wěn)定性，并通過減小鋼管塔所用高強(qiáng)鋼板的厚度，來防止加工中的層裂現(xiàn)象和減小焊接難度，在一定程度上解決高強(qiáng)鋼用于輸電鐵塔的困難，推動(dòng)了高強(qiáng)鋼在輸電桿塔中的應(yīng)用。
[0010]本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0011]本實(shí)用新型提供的一種蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，包括豎直設(shè)置在塔基上的塔身，所述塔身上水平設(shè)有橫擔(dān)和地線支架，其改進(jìn)之處在于:所述塔身由兩端設(shè)有法蘭的塔節(jié)連接而成，所述塔節(jié)包括同軸設(shè)置的外層和加強(qiáng)層，在所述外層和加強(qiáng)層之間設(shè)有蜂窩夾層。
[0012]其中，所述蜂窩夾層與外層和加強(qiáng)層的間隙均介于3mm?6mm之間。
[0013]其中，所述蜂窩夾層與外層和加強(qiáng)層的間隙相等。
[0014]其中，所述蜂窩夾層與外層和加強(qiáng)層之間通過粘結(jié)層連接。
[0015]其中，所述粘結(jié)層包括環(huán)氧樹脂、固化劑和銅粉。
[0016]其中，所述外層、蜂窩夾層和加強(qiáng)層均采用屈服強(qiáng)度大于420MPa的高強(qiáng)鋼板。
[0017]其中，所述外層的壁厚tl為25mm ^ tl > 4.5mm ;所述加強(qiáng)層的壁厚t2為tl彡t2> 4.5mm ;所述蜂窩夾層的壁厚t3為t3 < 4.5mm。
[0018]其中，所述高強(qiáng)鋼板經(jīng)冷彎為波形板后沖壓彎曲焊接成所述蜂窩夾層。
[0019]其中，所述高強(qiáng)鋼板經(jīng)沖壓彎曲后焊接成所述外層和加強(qiáng)層。
[0020]其中，所述外層和加強(qiáng)層的焊縫為直焊縫，所述外層焊縫與加強(qiáng)層焊縫位于同一平面且朝向相反。
[0021]其中，位于所述塔節(jié)兩端處的外層、蜂窩夾層和加強(qiáng)層之間通過焊接連接。
[0022]其中，所述塔節(jié)與法蘭為平接連接，所述法蘭與塔節(jié)之間設(shè)有加勁板。
[0023]其中，所述法蘭與外層和加強(qiáng)層通過焊接分別連接。
[0024]其中，所述法蘭之間通過螺栓連接。
[0025]其中，所述塔節(jié)兩端連接法蘭后的長(zhǎng)度小于等于9米。
[0026]其中，所述塔基為預(yù)埋在水平地面的外杯口型鋼筋混凝土基礎(chǔ)，由所述塔節(jié)連接構(gòu)成的塔身根部通過水泥固定設(shè)置在外杯口型鋼筋混凝土基礎(chǔ)中；所述塔身埋入的深度h大于塔身最大外徑d的1.5倍。
[0027]其中，所述塔身與橫擔(dān)和地線支架之間設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，所述連接節(jié)點(diǎn)包括橫縱交叉設(shè)置的連接板和加強(qiáng)板，所述連接板和加強(qiáng)板與塔身之間通過焊接連接；所述橫擔(dān)和地線支架通過螺栓與連接節(jié)點(diǎn)連接。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果是:
[0029]1、本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，采用的高強(qiáng)鋼管可以使用徑厚很大的鋼管，比起環(huán)形高強(qiáng)鋼加工，本發(fā)明的高強(qiáng)鋼管更容易加工，加工過程中可以有效避免層裂現(xiàn)象。
[0030]2、本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，采用的高強(qiáng)鋼管較薄，更容易焊接，且焊接質(zhì)量要好于較厚的環(huán)形鋼板。
[0031]3、本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，采用的蜂窩夾層可以增加塔身的局部穩(wěn)定性，能夠防止塔身局部屈曲。
[0032]4、本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，外層的設(shè)計(jì)起到了支撐桿塔的主要作用。
[0033]5、本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，內(nèi)層的加強(qiáng)層設(shè)計(jì)起到了支撐桿塔的次要作用，其主要作用為固定蜂窩夾層的變形。
[0034]6、本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，采用的蜂窩夾層提高了輸電桿塔的整體承載力。
[0035]7、本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，整體的結(jié)構(gòu)緊湊，科學(xué)合理，減少了輸電走廊的寬度，具有廣闊的市場(chǎng)前。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是:薄板經(jīng)輥壓冷彎成波形的冷彎板側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2是:本實(shí)用新型提供的加強(qiáng)層的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3是:本實(shí)用新型提供的蜂窩夾層的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4是:本實(shí)用新型提供的外層的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5是:本實(shí)用新型提供的塔身的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖6是:本實(shí)用新型提供的塔身和法蘭的平接連接截面示意圖:
[0042]圖7是:本實(shí)用新型提供的塔身與橫擔(dān)和地線支架的連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖8是:本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔的地基結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖9是:本實(shí)用新型提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖10是:本實(shí)用新型提供的塔身截面幾何參數(shù)示意圖；
[0046]圖11是:本實(shí)用新型提供的塔身局部側(cè)視幾何參數(shù)示意圖；
[0047]圖12是:本實(shí)用新型提供的塔身局部俯視幾何參數(shù)示意圖；
[0048]其中:1、塔身；2、外層；3、蜂窩夾層；4、加強(qiáng)層；5、外層的焊縫；6、蜂窩夾層的焊縫；7、加強(qiáng)層的焊縫；8、粘結(jié)層；9、加勁板；10、法蘭內(nèi)焊縫；11、法蘭外焊縫；12、螺孔；13、法蘭；14、橫擔(dān)；15、連接節(jié)點(diǎn)；16、連接板；17、加強(qiáng)板；18、連接螺孔；19、地線支架；20、鋼筋混凝土基礎(chǔ)；21、水泥。

【具體實(shí)施方式】
[0049]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0050]本實(shí)施例以蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔為例，如圖1至圖12所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔包括:塔身1、外層2、蜂窩夾層3、加強(qiáng)層4、外層的焊縫5、蜂窩夾層的焊縫6、加強(qiáng)層的焊縫7、粘結(jié)層8、加勁板9、法蘭內(nèi)焊縫10、法蘭外焊縫11、螺孔
12、法蘭13、橫擔(dān)14、連接節(jié)點(diǎn)15、連接板16、加強(qiáng)板17、連接螺孔18、地線支架19、鋼筋混凝土基礎(chǔ)20、水泥21。
[0051]選擇屈服強(qiáng)度不低于420MPa的高強(qiáng)鋼板分別制作外層2、蜂窩夾層3和加強(qiáng)層4，外層2的厚度tl、加強(qiáng)層4的厚度t2、蜂窩夾層3的厚度t3的關(guān)系為25mm ^ tl ^ t2 >
4.5mm > t3。
[0052]首先，制作外層2和內(nèi)加強(qiáng)層4:在JCO成型機(jī)上先將預(yù)彎鋼板的一半進(jìn)行分次沖壓成J型，再將鋼板的另一半也用同樣的方法沖壓成C型，最后鋼板形成開口的O型，然后對(duì)O型鋼板的開口處進(jìn)行焊接，焊接采用埋弧焊的焊接方式，最后形成的焊縫為直焊縫。
[0053]其次，制作蜂窩夾層3:將高強(qiáng)鋼板經(jīng)過軋輥碾壓，冷彎加工成波形的壓型板，在JCO成型機(jī)上先將預(yù)彎的壓型板的一半進(jìn)行分次沖壓成J型，再將壓型板的另一半也用同樣的方法沖壓C型，最后壓型板形成開口的O型，然后對(duì)O型鋼板的開口處進(jìn)行焊接，形成環(huán)狀的蜂窩夾層3。
[0054]最后，依次將蜂窩夾層3和加強(qiáng)層4裝入外層2中，并通過粘結(jié)層8粘接為一體；蜂窩夾層3與外層2和加強(qiáng)層4的間隙厚度為6mm > Ill > 3m,并且Ii1 = h2。在放置過程中，外層2、蜂窩夾層3和加強(qiáng)層4保持同軸關(guān)系，外層的焊縫5與加強(qiáng)層的焊縫7位于同一平面且朝向相反。
[0055]其中，外層2和加強(qiáng)層4的徑厚t與管徑D比應(yīng)滿足公式1:
[0056]I
[0057]單位為毫米和牛頓，σ為選用鋼材的牌號(hào)。
[0058]由于塔身I的結(jié)構(gòu)為外層2、蜂窩夾層3和加強(qiáng)層4粘合而成的組合式構(gòu)件，如圖10所示，對(duì)塔身I結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)分為以下3個(gè)步驟:
[0059]1、整體穩(wěn)定/強(qiáng)度計(jì)算；
[0060]根據(jù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式，在構(gòu)件的長(zhǎng)度、材料及載荷確定時(shí)，它的整體穩(wěn)定應(yīng)力和強(qiáng)度應(yīng)力與桿件沿軸線的橫截面面積和慣性矩有關(guān)。結(jié)構(gòu)的蜂窩夾層均沿構(gòu)件的縱向布置，它對(duì)構(gòu)件橫截面面積和慣性矩的貢獻(xiàn)和內(nèi)外圓管幾乎相同，充分發(fā)揮了蜂窩夾層對(duì)構(gòu)件整體穩(wěn)定和強(qiáng)度承載力的提高作用。
[0061]2、局部穩(wěn)定計(jì)算；
[0062]為防止局部屈曲，普通鋼管的徑厚比應(yīng)符合公式II的要求:
b I235
[0063]— = Ij 1---τι
I ij fr11
[0064]這樣，在應(yīng)用高強(qiáng)鋼時(shí)，鋼管總是在未發(fā)生整體失穩(wěn)前發(fā)生局部屈曲，無法充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼的作用。
[0065]對(duì)于本實(shí)施例中提供的組合式構(gòu)件，由于蜂窩夾層和內(nèi)外圓管的相互支撐，兩個(gè)支撐之間的內(nèi)外圓管鋼板可視為長(zhǎng)度為a、寬度為b的矩形板。
[0066]承受縱向均勻壓力，單位寬度上的力為Nx，注意從這里開始，正應(yīng)力為正。屈曲微分方程為公式III:
c W O M1 O WC~\V
[0067]D(—++ —) =Μ
ox— €ix~cy~ OV€X~
[0068]利用逆解法，設(shè)
,.ηιπχ.ηπγ
[0069]w = Amn sm sm
αο
[0070]代入公式III，得到公式IV:, tnm(ηπχ1 ,? ,?Λ*α
[0071]—~~)十(--;It--J + ^——β J = Hxcr ^-—j|γ
aabba
[0072]根據(jù)上式，要使得Nxra最小，η應(yīng)該取1，所以得出公式V:
[0073]Nxcr = D{^-f [(—)2 + 2 + (―)2 ] = D(^f (—+—f
+b ambb a mb γ
[0074]公式V在b = a/m時(shí)有最小值，得出公式VI:
,r 4 TT D
Γ ππ~7 κ? /V —-
LUU/Oj ^xer j 2
b ￥1
[0076]采用臨界應(yīng)力表示為公式Y(jié)D:
4π2Ε ?3
[0077]^xcr I,/】2 \ r 2
丨二(丨......,"),)穩(wěn)
[0078]當(dāng)板件的長(zhǎng)度a小于寬度b時(shí)，板件以一個(gè)半波屈曲，臨界應(yīng)力為公式VII:
?r7Γ/fill.)Λ.?, a、，ιE t , i) a、，
[0079]Nxa,:D(T)1(——)"+2 + (^)"] = -TTvrifn — + m^)"
b amb 12(1 —/r)o— a b糧
[0080]從公式VI和公式vn可知，板件的臨界荷載與長(zhǎng)度無關(guān)，而與板件寬度的平方成反t匕?？梢姡捎诜涓C夾層的存在，極大提高了內(nèi)外圓管的抵抗局部屈曲的能力。
[0081]3、連接強(qiáng)度分析；
[0082]從組合式結(jié)構(gòu)上取出一個(gè)微元來分析蜂窩夾層和內(nèi)圓管和外圓管之間的粘合力要求,如圖11至圖12所示。
[0083]公式IX:
[0084]τ = (? σΧΙΜ-? σπ1?Α) ? hb = —κ
A
[0085]其中σ χ1，σ χ2 和M2分別為端點(diǎn)I和2的彎矩。y為質(zhì)點(diǎn)到形心的距離，b為微元的寬度。
[0086]將。xl和。x2代入公式IX，得出公式X:
(M1 -M11f
[0087]τ = ^* rj ydA
K Mb Jjx

Iyf — Iyf
[0088]其中^^為桿件的剪力，由于在桿系結(jié)構(gòu)中，剪力與軸力之比趨于O,蜂窩夾層和內(nèi)外兩個(gè)鋼管之間的剪應(yīng)力τ很小，因此，該結(jié)構(gòu)對(duì)粘合劑的要求并不高。同時(shí)，也可以得出粘合力與/ ydA有關(guān)，即蜂窩類的高度越大、I1和的比值越大，所需的粘合應(yīng)力越大。
[0089]綜上所述:本實(shí)施例提供的塔身采用蜂窩夾層來支撐內(nèi)外圓管，極大的提高了壓桿抵抗局部屈曲的能力。同時(shí)，蜂窩夾層也提高了壓桿的整體穩(wěn)定性，且對(duì)粘合劑的要求不高。因此，本實(shí)施例提供的塔身I達(dá)到了節(jié)約鋼材的目的。
[0090]其中，粘結(jié)層8由環(huán)氧樹脂和固化劑組成，并摻有少量的銅粉。
[0091]其中，組成塔身I的蜂窩式結(jié)構(gòu)的塔節(jié)在組建時(shí)可根據(jù)輸電桿塔的高度需要來選擇蜂窩式結(jié)構(gòu)塔節(jié)長(zhǎng)度規(guī)格組合。塔節(jié)兩端的外層2、蜂窩夾層3和加強(qiáng)層4之間進(jìn)行焊接；然后在塔節(jié)的兩端焊接法蘭13，焊接方式為坡口焊；塔節(jié)之間通過法蘭13相互連接，法蘭13之間采用平接連接的連接方式，平接式法蘭盤與塔節(jié)之間設(shè)置加勁板9。
[0092]其中，在塔身I安裝橫擔(dān)14和地線支架19的位置設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)15，該連接節(jié)點(diǎn)15由加強(qiáng)板17和連接板16組成，連接板16和加強(qiáng)板17與塔身I之間采用焊接連接，橫擔(dān)14和地線支架19用螺栓安裝在連接節(jié)點(diǎn)15上。
[0093]其中，塔身I的根部采用預(yù)埋的方式固定，先埋入外杯口型鋼筋混凝土基礎(chǔ)20，然后加入混合好的水泥21，塔身I埋入的深度h不低于塔身I最大外徑d的1.5倍。水泥21為硅酸鹽水泥，以黏土和石灰石為原料，經(jīng)高溫煅燒得到以硅酸鈣為主要成分的熟料，然后加入3.5%的石灰石或粒化高爐礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料；其主要礦物組成是:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個(gè)星期內(nèi)的強(qiáng)度；硅酸二鈣四星期后才發(fā)揮強(qiáng)度作用，約一年左右達(dá)到硅酸三鈣四個(gè)星期的發(fā)揮強(qiáng)度；鋁酸三鈣強(qiáng)度發(fā)揮較快，但強(qiáng)度低，其對(duì)硅酸鹽水泥在I至3天或稍長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)度起到一定的作用；鐵鋁酸四鈣的強(qiáng)度發(fā)揮也較快，但強(qiáng)度低，對(duì)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度貢獻(xiàn)小。娃酸鹽水泥的初凝時(shí)間50min,終凝時(shí)間310min。
[0094]本實(shí)施例提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，采用的高強(qiáng)鋼，按照質(zhì)量百分比計(jì)為，C 彡 0.20%,Mn:1.0 ?1.7%,Si 彡 0.55%,P 彡 0.045%，S 彡 0.045%，V:0.02 ?0.20%，Nb:0.015 ?0.060%,Ti:0.02 ?0.20%,Al 彡 0.015%,Cr ( 0.40%,Ni ( 0.70%，余量為Fe。
[0095]具體為，C:0.11%, Mn:1.3%, Si:0.45%, P:0.037%, S:0.033%, V:0.14%, Nb:
0.043%, Ti:0.19%, Al:0.025%, Cr:0.36%, Ni:0.57%，余量為 Fe。
[0096]采用上述材料構(gòu)成的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，提高了輸電桿塔的整體承載力和局部穩(wěn)定性，并通過減小鋼管塔所用高強(qiáng)鋼板的厚度，來防止加工中的層裂現(xiàn)象和減小焊接難度，在一定程度上解決高強(qiáng)鋼用于輸電鐵塔的困難，推動(dòng)了高強(qiáng)鋼在輸電桿塔中的應(yīng)用。
[0097]本實(shí)施例提供的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，為了防腐防銹并延長(zhǎng)其使用年限，需要在其表面做防腐防銹處理，最簡(jiǎn)單有效的方法是在輸電桿塔的表面鍍鋅，但是在外部環(huán)境極為惡劣的條件下，如濱海地區(qū)和重污染工業(yè)區(qū)，采用鍍鋅處理不能達(dá)到輸電桿塔的使用年限要求，在這種情況下，可以采用鍍鋅+涂料的方法進(jìn)行處理，首先在輸電桿塔表面鍍鋅，然后再涂裝乙烯樹脂或氯化橡膠，使輸電桿塔受到雙重保護(hù)。采用上述方法處理的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔可以適應(yīng)不同環(huán)境，有效的避免桿塔的腐蝕生銹，極大地增加了其使用年限，經(jīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示證明，其使用年限可達(dá)到50年以上。
[0098]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，參照上述實(shí)施例可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換均在申請(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，包括豎直設(shè)置在塔基上的塔身，所述塔身上水平設(shè)有橫擔(dān)和地線支架，其特征在于:所述塔身由兩端設(shè)有法蘭的塔節(jié)連接而成，所述塔節(jié)包括同軸設(shè)置的外層和加強(qiáng)層，在所述外層和加強(qiáng)層之間設(shè)有蜂窩夾層。
2.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述蜂窩夾層與外層和加強(qiáng)層的間隙均介于3mm?6mm之間。
3.如權(quán)利要求2所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述蜂窩夾層與外層和加強(qiáng)層的間隙相等。
4.如權(quán)利要求3所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述蜂窩夾層與外層和加強(qiáng)層之間設(shè)有粘結(jié)層。
5.如權(quán)利要求4所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述粘結(jié)層包括環(huán)氧樹月旨、固化劑和銅粉。
6.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述外層、蜂窩夾層和加強(qiáng)層均采用屈服強(qiáng)度大于420MPa的高強(qiáng)鋼板。
7.如權(quán)利要求6所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述外層的壁厚tl為25mm彡tl > 4.5mm ;所述加強(qiáng)層的壁厚t2為tl彡t2 > 4.5mm ;所述蜂窩夾層的壁厚t3為 t3 < 4.5mm。
8.如權(quán)利要求6所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述高強(qiáng)鋼板經(jīng)冷彎為波形板后沖壓彎曲焊接成所述蜂窩夾層。
9.如權(quán)利要求6所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述高強(qiáng)鋼板經(jīng)沖壓彎曲后焊接成所述外層和加強(qiáng)層。
10.如權(quán)利要求9所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述外層和加強(qiáng)層的焊縫為直焊縫，所述外層焊縫與加強(qiáng)層焊縫位于同一平面且朝向相反。
11.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，位于所述塔節(jié)兩端處的外層、蜂窩夾層和加強(qiáng)層之間通過焊接連接。
12.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述塔節(jié)與法蘭為平接連接，所述法蘭與塔節(jié)之間設(shè)有加勁板。
13.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述法蘭與外層和加強(qiáng)層通過焊接分別連接。
14.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述法蘭之間通過螺栓連接。
15.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述塔節(jié)兩端連接法蘭后的長(zhǎng)度小于等于9米。
16.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述塔基為預(yù)埋在水平地面的外杯口型鋼筋混凝土基礎(chǔ)，由所述塔節(jié)連接構(gòu)成的塔身根部通過水泥固定設(shè)置在外杯口型鋼筋混凝土基礎(chǔ)中；所述塔身埋入的深度h大于塔身最大外徑d的1.5倍。
17.如權(quán)利要求1所述的蜂窩式高強(qiáng)鋼輸電桿塔，其特征在于，所述塔身與橫擔(dān)和地線支架之間設(shè)有連接節(jié)點(diǎn)，所述連接節(jié)點(diǎn)包括橫縱交叉設(shè)置的連接板和加強(qiáng)板，所述連接板和加強(qiáng)板與塔身之間通過焊接連接；所述橫擔(dān)和地線支架通過螺栓與連接節(jié)點(diǎn)連接。
【文檔編號(hào)】E04H12/08GK203924849SQ201420353733
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】王旭明, 劉海鋒, 邢海軍, 楊靖波, 楊風(fēng)利, 蘇志鋼, 黃耀 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)福建省電力有限公司