一种钢-UHPC-混凝土混合式输电杆塔的制作方法

本发明涉及土木工程中结构工程领域，特别是涉及一种钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔。

背景技术：

1、近年来，我国电网建设快速发展，电力基础设施不断完善。然而，随着电网规模的不断扩大，电力设施塔架面临的服役环境越来越复杂，对电力设施塔架全寿命周期性能的需求越来越高，对电力塔架结构的设计提出了新的要求。因此，迫切需要一种强度高、刚度大、自重轻、施工便捷，且适用于各种恶劣服役环境的塔架来适应工程方面的需求。

2、uhpc材料是一种新型高性能水泥基材料，具有超高抗压强度、超高韧性、超长耐久性的特点。利用外层uhpc、内部填充混凝土形成的uhpc管构件，该管构件具有承载力高、抗弯刚度大、耐久性好等特点，能够提升混合结构杆塔在面对腐蚀环境、撞击、强震等恶劣服役条件下存活概率，实现结构更长的寿命，适于用作桥墩、塔架、海洋平台支架柱以及高层建筑底层大直径柱等其他高耸构筑物及柱构件。利用uhpc材料与传统钢结构塔架技术结合，形成钢-uhpc-混凝土混合结构输电杆塔，是实现强度高、刚度大、自重轻、施工便捷，且适用于各种恶劣服役环境的塔架的有效途径。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供一种钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，该输电塔传力明确、性能优良、施工简便，能够有效避免恶劣服役环境对电力设施塔架的影响，提高电力设施塔架的使用寿命。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其包括所述钢塔体的下方设置有uhpc管构件，所述uhpc管构件包括管件、预应力组件、混凝土浇筑件，所述管件由uhpc材料制成，管件的内部设置有腔体，所述腔体朝向钢塔体的端部设置有开口，所述预应力组件经所述开口安装于所述腔体内，所述预应力组件的一端与所述钢塔体连接，另一端与所述腔体的底部连接，所述混凝土浇筑件设置在所述腔体的内部，包裹所述预应力组件。

3、进一步地，所述混凝土浇筑件的材料是普通混凝土、再生混凝土或高强混凝土。

4、进一步地，所述管件内设置有相互交错连接的箍筋、纵筋，所述箍筋与所述纵筋分别沿管件的周向与管件的纵向布设于所述腔体的壁的内部。

5、进一步地，所述钢塔体包括塔架主杆和位于所述塔架主杆底部用于连接uhpc管构件的连接板，所述连接板与所述预应力组件的端部连接。

6、进一步地，所述连接板上具有绕设于所述塔架主杆外周的固定件，且所述固定件朝预应力组件所在一侧延伸设置，所述预应力组件的上表面具有螺孔，所述螺孔与所述固定件相配合，用于固定钢塔体和uhpc管构件。

7、进一步地，所述预应力组件包括上锚板、预应力筋、下锚板，所述上锚板盖合于所述开口处，且所述上锚板与所述钢塔体连接，所述下锚板与所述腔体的底部连接，所述预应力筋安装于所述上锚板和所述下锚板之间。

8、进一步地，所述上锚板和所述下锚板的横截面的轮廓为圆形、方形或矩形。

9、进一步地，所述预应力组件还包括上锚端头，所述上锚端头安装于所述上锚板的顶部，且所述上锚端头与所述预应力筋连接，用于张拉固定管件。

10、进一步地，所述管件包括第一管节和若干个第二管节，所述第一管节内设置有腔室，腔室的一端密封，对向的另一端设置有开口，每个所述第二管节内均设置有贯穿第二管节的通孔，所述通孔的一端设置有连接承插接头，任一所述第二管节的连接承插接头嵌入相邻的第二管节的通孔内，且与第一管节相邻的第二管节的连接承插接头嵌入腔室内，使所述腔室与所述通孔相互连通，形成腔体。

11、进一步地，所述第一管节设置有开口的端部、以及所述第二管节与连接承插接头对向的端部均设有用于加固管件的坐浆层。

12、进一步地，所述第一管节和所述第二管节的横截面轮廓为圆形、方形或矩形。

13、进一步地，所述混凝土浇筑件由多段浇筑部拼接形成。

14、进一步地，所述混凝土浇筑件包括上浇筑部和位于所述上浇筑部下方的下浇筑部，所述下浇筑部浇筑于所述第一管节的腔室内。

15、本发明实施例一种钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔与现有技术相比，其有益效果在于：

16、1、通过uhpc管构件与传统钢结构塔架技术结合，形成钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，能够使得该混合式输电杆塔具有强度高、刚度大、自重轻、施工便捷等特点，且适用于输电杆塔的各种恶劣服役环境。

17、2、通过uhpc材料预制成型的管件、混凝土浇筑件的设置，利用管件和管件的腔体内填充混凝土浇筑件以形成的uhpc管构件，使得该uhpc管构件具有承载力高、抗弯刚度大、耐久性好等特点，能够提升塔架结构在面对腐蚀环境、撞击、强震等恶劣服役条件下存活概率，同时由uhpc材料预制成型的管件，避免了现场浇筑成型的管件因环境原因出现承载力不均的情况，有效提高了塔架结构的使用寿命。

18、3、通过预应力组件的设置，将预应力组件安装在管件腔体内，并浇筑混凝土浇筑件进行加固，能够进一步地提升塔架结构的抗裂性、承载力，实现uhpc管构件的稳固连接。

技术特征：

1.一种钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，包括钢塔体，其特征在于，所述钢塔体的下方设置有uhpc管构件，所述uhpc管构件包括管件、预应力组件、混凝土浇筑件，所述管件由uhpc材料制成，管件的内部设置有腔体，所述腔体朝向钢塔体的端部设置有开口，所述预应力组件经所述开口安装于所述腔体内，所述预应力组件的一端与所述钢塔体连接，另一端与所述腔体的底部连接，所述混凝土浇筑件设置在所述腔体的内部，包裹所述预应力组件。

2.根据权利要求1所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述管件内设置有相互交错连接的箍筋、纵筋，所述箍筋与所述纵筋分别沿管件的周向与管件的纵向布设于所述腔体的壁的内部。

3.根据权利要求1所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述钢塔体包括塔架主杆和位于所述塔架主杆底部用于连接uhpc管构件的连接板，所述连接板与所述预应力组件连接。

4.根据权利要求3所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述连接板上具有绕设于所述塔架主杆外周的固定件，且所述固定件朝预应力组件所在一侧延伸设置，所述预应力组件的上表面具有螺孔，所述螺孔与所述固定件相配合，用于固定钢塔体和uhpc管构件。

5.根据权利要求1所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述预应力组件包括上锚板、预应力筋、下锚板，所述上锚板盖合于所述开口处，且所述上锚板与所述钢塔体连接，所述下锚板与所述腔体的底部连接，所述预应力筋安装于所述上锚板和所述下锚板之间。

6.根据权利要求5所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述预应力组件还包括上锚端头，所述上锚端头安装于所述上锚板的顶部，且所述上锚端头与所述预应力筋连接，用于张拉固定管件。

7.根据权利要求1所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述管件包括第一管节和若干个第二管节，所述第一管节内设置有腔室，腔室的一端密封，对向的另一端设置有开口，每个所述第二管节内均设置有贯穿第二管节的通孔，所述通孔的一端设置有连接承插接头，任一所述第二管节的连接承插接头嵌入相邻的第二管节的通孔内，且与第一管节相邻的第二管节的连接承插接头嵌入腔室内，使所述腔室与所述通孔相互连通，形成腔体。

8.根据权利要求7所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述第一管节设置有开口的端部、以及所述第二管节与连接承插接头对向的端部均设有用于加固管件的坐浆层。

9.根据权利要求8所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述第一管节和所述第二管节的横截面轮廓为圆形、方形或矩形。

10.根据权利要求1所述的钢-uhpc-混凝土混合式输电杆塔，其特征在于，所述混凝土浇筑件由多段浇筑部拼接形成。

技术总结本发明涉及土木工程中结构工程领域，公开了一种钢‑UHPC‑混凝土混合式输电杆塔，其包括所述钢塔体的下方设置有UHPC管构件，所述UHPC管构件包括管件、预应力组件、混凝土浇筑件，所述管件由UHPC材料制成，管件的内部设置有腔体，所述腔体朝向钢塔体的端部设置有开口，所述预应力组件经所述开口安装于所述腔体内，所述预应力组件的一端与所述钢塔体连接，另一端与所述腔体的底部连接，所述混凝土浇筑件设置在所述腔体的内部，包裹所述预应力组件。本发明通过UHPC管构件与传统钢结构塔架技术结合，形成钢‑UHPC‑混凝土混合式输电杆塔，能够使得该混合式输电杆塔具有强度高、刚度大、自重轻、施工便捷等特点。技术研发人员：田会文,龚华勇,初金良,高磊受保护的技术使用者：丽水市普明电力建设工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13