一种法兰连接节点及中空夹层钢管混凝土输电杆的制作方法

本发明属于工程机械，涉及输电杆塔，具体涉及一种法兰连接节点及中空夹层钢管混凝土输电杆。

背景技术：

1、随着我国特高压电网建设迅速加快，大规模增长的特高压电网对输电杆塔的要求也不断提高。角钢塔底部开展、承载性能好，但构造复杂，设计、加工、安装难度加大，导致耗钢量和建设成本增加。钢管杆作为一种高耸结构，具有强度高、占地面积少等优点，但其管壁相对较薄，整体柔性较大，在轴向荷载作用下容易发生局部失稳。为满足挠度和自身的稳定要求，需要大大增加梢径和钢管壁厚，造成钢材浪费、工程造价升高。

2、中空夹层钢管混凝土结构充分发挥了钢材和混凝土的内在潜能，整体承载力、稳定性及刚度都得到了大幅提高，有效地弥补了钢管杆稳定性的不足。目前，中空夹层钢管混凝土杆塔电杆的拼接节点采用内外壁双刚性法兰，电杆内外部均采用刚性法兰，导致其内部构造复杂，需进入电杆内部拧紧螺栓，施工难度大、施工成本高、具有较大的安全隐患。现有技术中，拼接节点采用带颈锻造法兰结构与内钢管连接，从而解决了施工人员进入中空夹层中施工的问题，但此类由于内部的带颈锻造法兰工艺要求较高，造价较普通法兰盘昂贵，且内钢管与法兰颈部对接，外钢管与锻造法兰盘面连接，采用环形焊缝传力，对焊缝质量要求高，加工难度大。

技术实现思路

1、针对上述不足，本发明提供了一种法兰连接节点及中空夹层钢管混凝土输电杆，以解决现有技术中存在的输电线路用中空夹层钢管混凝土杆的连接节点焊接质量不稳定、防腐成本高、施工困难等技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种法兰连接节点，包括下法兰盘本体和上法兰盘组件，所述上法兰组件包括能够与下法兰盘本体连接的上法兰盘本体，所述上法兰盘本体的中心开设有第一通孔，所述下法兰盘本体的中心开设有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔同轴连通，

4、所述上法兰盘本体上竖直设置有第一内钢管，所述第一内钢管外同轴套设有第一外钢管，所述第一内钢管与第一外钢管之间形成中空夹层；

5、所述第一内钢管的外壁上沿周向均匀布设多个第一加劲肋，所述第一加劲肋经开设在第一外钢管管壁上的第一轴向插槽穿出第一外钢管；

6、所述第一外钢管的外壁上沿周向均匀布设多个第二加劲肋；所述第一加劲肋与第二加劲肋交替设置；

7、所述第一加劲肋与第二加劲肋之间的第一外钢管管壁上还沿竖向布设多个第一自攻螺纹孔，所述第一内钢管管壁上沿周向布设多个第二自攻螺纹孔。

8、本发明还具有以下技术特征：

9、具体的，所述第一内钢管包括多个等间隔布设的内弧板，相邻内弧板之间形成安装缝。

10、更进一步的，所述上法兰盘本体上开设有第一螺栓连接孔，所述第一螺栓连接孔设置在第一通孔的外围；所述的下法兰盘本体开设有第二螺栓连接孔，所述第二螺栓连接孔设置在第二通孔的外围，且第一螺栓连接孔与第二螺栓连接孔同轴对称设置；第一螺栓连接孔与第二螺栓连接孔内穿设有紧固螺栓。

11、更进一步的，所述第一外钢管的下端面、内弧板的下端面均与所述上法兰盘本体的上端面连接。

12、更进一步的，所述第一加劲肋、第二加劲肋的形状均为三角形或梯形。

13、本发明还保护一种中空夹层钢管混凝土输电杆，包括上述法兰连接节点，以及与所述法兰连接节点相连的中空夹层钢管混凝土柱；

14、所述中空夹层钢管混凝土柱包括同轴套设的第二内钢管和第二外钢管，所述第二内钢管和第二外钢管之间设置有混凝土填充层；

15、所述第二外钢管的底端开设有能够供第一加劲肋插入的第二轴向插槽。

16、更进一步的，所述第二外钢管包括多个第一卷边冷弯薄壁型钢单元，相邻第一卷边冷弯薄壁型钢单元首尾相连形成封闭的圆形结构；所述第一卷边冷弯薄壁型钢单元包括第一弧形段和由第一弧形段的一端向内翻折的第一卷边段。

17、更进一步的，所述第二内钢管包括多个第二卷边冷弯薄壁型钢单元，相邻第二卷边冷弯薄壁型钢单元首尾相连形成封闭的圆形结构；所述第二卷边冷弯薄壁型钢单元包括第二弧形段和分别由第二弧形段的两端向外翻折的第二卷边段和第三卷边段。

18、更进一步的，所述第二内钢管与第二外钢管底端的管壁上均沿周向开设多个螺纹底孔。

19、更进一步的，所述第二卷边冷弯薄壁型钢单元的数量与内弧板的数量相同，且第二卷边段和第三卷边段均能从安装缝穿出。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、(1)本发明中由上法兰盘本体、第一外钢管、第一内钢管，以及交替设置的第一加劲肋和第二加劲肋组装而成的上法兰组件装配使用方便，第一加劲肋的底部与上法兰盘本体焊接连接，增强了内钢管和外钢管的局部稳定性能，使连接节点具有良好的强度和刚度。

22、(2)本发明的中空夹层钢管混凝土输电杆的第二外钢管和第二内钢管均由弯薄壁型钢借助自攻螺钉拼装而成，传力可靠，施工便捷，无需焊接，有效解决了现有技术中中空夹层钢管混凝土输电杆的连接质量不稳定、杆体运输及吊装困难的技术问题。

23、(3)本发明的中空夹层钢管混凝土输电杆能够通过安装槽与法兰连接节点进行装配式连接，且中空夹层钢管混凝土柱和连接节点主要在工厂预制，现场只需组装，能够显著提高施工效率，保证施工质量，降低施工成本，解决现有技术中中空夹层钢管混凝土输电杆现场浇筑混凝土施工及整体运输困难的技术问题。

24、本发明的其他优点在具体实施方中进行详细说明。

技术特征：

1.一种法兰连接节点，包括下法兰盘本体(1)和上法兰盘组件(2)，所述上法兰组件(2)包括能够与下法兰盘本体(1)连接的上法兰盘本体(21)，所述上法兰盘本体(21)的中心开设有第一通孔，所述下法兰盘本体(1)的中心开设有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔同轴连通，其特征在于，

2.如权利要求1所述的法兰连接节点，其特征在于，所述第一内钢管(22)包括多个等间隔布设的内弧板(222)，相邻内弧板(222)之间形成安装缝(223)。

3.如权利要求1所述的法兰连接节点，其特征在于，所述上法兰盘本体(21)上开设有第一螺栓连接孔，所述第一螺栓连接孔设置在第一通孔的外围；所述的下法兰盘本体(1)开设有第二螺栓连接孔，所述第二螺栓连接孔设置在第二通孔的外围，且第一螺栓连接孔与第二螺栓连接孔同轴对称设置；第一螺栓连接孔与第二螺栓连接孔内穿设有紧固螺栓(3)。

4.如权利要求1所述的法兰连接节点，其特征在于，所述第一外钢管(23)的下端面、内弧板(222)的下端面均与所述上法兰盘本体(21)的上端面连接。

5.如权利要求1所述的法兰连接节点，其特征在于，所述第一加劲肋(24)、第二加劲肋(232)的形状均为三角形或梯形。

6.一种中空夹层钢管混凝土输电杆，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求5所述的法兰连接节点，以及与所述法兰连接节点相连的中空夹层钢管混凝土柱(4)；

7.如权利要求6所述的中空夹层钢管混凝土输电杆，其特征在于，所述第二外钢管(42)包括多个第一卷边冷弯薄壁型钢单元(422)，相邻第一卷边冷弯薄壁型钢单元(422)首尾相连形成封闭的圆形结构；所述第一卷边冷弯薄壁型钢单元(422)包括第一弧形段(4221)和由第一弧形段(4221)的一端向内翻折的第一卷边段(4222)。

8.如权利要求6所述的中空夹层钢管混凝土输电杆，其特征在于，所述第二内钢管(41)包括多个第二卷边冷弯薄壁型钢单元(411)，相邻第二卷边冷弯薄壁型钢单元(411)首尾相连形成封闭的圆形结构；所述第二卷边冷弯薄壁型钢单元(411)包括第二弧形段(4111)和分别由第二弧形段(4111)的两端向外翻折的第二卷边段(4112)和第三卷边段(4113)。

9.如权利要求6所述的中空夹层钢管混凝土输电杆，其特征在于，所述所述第二内钢管(41)与第二外钢管(42)底端的管壁上均沿周向开设多个螺纹底孔(5)。

10.如权利要求8所述的中空夹层钢管混凝土输电杆，其特征在于，所述第二卷边冷弯薄壁型钢单元(411)的数量与内弧板的数量相同，且第二卷边段(4112)和第三卷边段(4113)均能从安装缝(223)穿出。

技术总结
本发明公开了一种法兰连接节点及中空夹层钢管混凝土输电杆，中空夹层钢管混凝土输电杆包括法兰连接节点以及与法兰连接节点相连的中空夹层钢管混凝土柱；所述中空夹层钢管混凝土柱包括同轴套设的第二内钢管和第二外钢管，所述第二内钢管和第二外钢管之间设置有混凝土填充层；所述第二外钢管的底端开设有能够供法兰连接节点中的加劲肋插入的轴向插槽。本发明能够通过安装槽与法兰连接节点进行装配式连接，且中空夹层钢管混凝土柱和连接节点主要在工厂预制，现场只需组装，能够显著提高施工效率，保证施工质量，降低施工成本，解决现有技术中中空夹层钢管混凝土输电杆现场浇筑混凝土施工及整体运输困难的技术问题。

技术研发人员：闫风洁,李辛庚,梁王赓,王先铁,何全能
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15