專利名稱：用于混凝土電桿的改良連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土電桿，且尤其涉及一種允許零件栓到所述電桿的混凝土電桿的附加機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，將結(jié)構(gòu)配件附加到離心澆注混凝土電桿的最普通方法為將螺栓完全穿過電桿并將螺母連接到電桿相對(duì)側(cè)的螺栓上。其需要澆注或鉆出穿過電桿的孔，這需要耗費(fèi)大量體力。更重要的是(這意味著)，為了在電桿基座旁附加任何物件(其可具有非常大的直徑)，則需要很長的螺栓。所述長螺栓昂貴，且為了能附加到所述錐形電桿多個(gè)不同高度，則需要采購多種不同長度的螺栓，這也非常昂貴。
也由于離心澆注混凝土電桿為空心的且具壁相對(duì)較薄，所以電桿不能很好地支撐所述螺栓，且因此不能支撐過多的附加荷載。
1998年6月9日頒發(fā)的題為具有附加機(jī)構(gòu)的鋼筋混凝土電桿的美國專利案第5,761,875號(hào)以引用的方式并入本文中，其揭示了一種改良附加機(jī)構(gòu)，所述附加機(jī)構(gòu)引入使用更短的、標(biāo)準(zhǔn)尺寸的螺栓以及材料和節(jié)省勞動(dòng)力成本，并改良了混凝土電桿的通用性。然而，如說明書中更詳細(xì)的論述，所述改良具有包括將附加物緊固到電桿的螺母與螺栓上的懸臂式荷載的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種附加機(jī)構(gòu)，所述附加機(jī)構(gòu)并不需要鉆穿混凝土電桿以將零件附加到其上，借此節(jié)省了勞動(dòng)力。本發(fā)明也提供一種允許使用單一長度的螺栓以將零件附加到所述電桿任一高度的附加機(jī)構(gòu)，即使混凝土厚度可變化且所述電桿的直徑可隨高度變化，借此允許使用便宜的螺栓且允許采購僅單一長度的螺栓，這節(jié)省了大量成本。
本發(fā)明也提供一種附加機(jī)構(gòu)，其向栓到附加機(jī)構(gòu)的任一物件提供極好支撐，使更重荷載附加到所述電桿或向相同荷載提供比現(xiàn)有設(shè)計(jì)更佳的支撐。此外，螺栓并不支撐懸臂式荷載，而相反地混凝土電桿支撐所述螺栓長度。


圖1展示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明制造的具有附加到所述電桿的臂的離心澆注混凝土電桿的實(shí)例；圖2展示一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的離心澆注混凝土電桿(部分以剖面形式)的拆分透視圖，所述離心澆注混凝土電桿具有垂直鋼筋條或預(yù)應(yīng)力絞合線、一個(gè)螺旋鋼筋及延伸到埋入所述電桿的板使得一個(gè)臂附加到所述電桿的螺栓；圖3為用在圖1電桿的附加機(jī)構(gòu)的部分經(jīng)分解透視圖；圖4為用在圖1電桿的具有剖視圖中所展示混凝土的裝配好的附加機(jī)構(gòu)示意性頂部圖；圖5為圖1混凝土電桿(部分以剖面形式)的拆分透視圖；圖6為圖3的插入緊固件的一個(gè)透視圖；圖7為圖6的插入緊固件的相對(duì)端的透視圖；圖8為組合了一個(gè)管的圖6插入緊固件的經(jīng)分解透視圖，當(dāng)被裝配好時(shí)，其成為如圖10所示的本發(fā)明電桿附加機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例的一部分；圖9是為全周角焊接準(zhǔn)備的圖8緊固件和管的拆分透視圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明制造的電桿附加機(jī)構(gòu)的一個(gè)第二實(shí)施例的透視圖，同時(shí)為清楚說明上連接管被移除；和圖11為根據(jù)本發(fā)明制造的電桿的拆分部分(部分以剖面形式)，其展示在所述電桿不同高度的兩個(gè)不同連接機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1展示一個(gè)用于輸送電能的復(fù)數(shù)個(gè)混凝土電桿10的實(shí)例。當(dāng)然，已知類似電桿可用于其它目的，諸如支撐照明固定物、通信天線、信號(hào)及其它結(jié)構(gòu)。鑒于此，每一個(gè)電桿10都具有附加到電桿10的三個(gè)臂12，且臂12支撐電線14。
圖2展示我們用于將臂連接到電桿的先前發(fā)明。所述電桿定義一個(gè)中心垂直軸11。一個(gè)垂直底板18具有焊接到自身的環(huán)形元件或環(huán)16。在頂部兩環(huán)16之間，穿過底板18鉆一個(gè)孔，且將一螺紋螺母(未圖示)焊接到底板18所述孔處的內(nèi)表面。管(pipe)或管(tube)24的固定在底板18的外表面上，且從底板18向外突出在所述孔處穿過頂部兩環(huán)16。所述管24足夠長，由于澆注了混凝土，管24的未附加端剛好伸出混凝土電桿的外表面，留出從電桿10的外部到所述螺母的路徑。管24包圍所述孔，以使螺栓22可延伸通過管24并擰入所述螺母?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的一個(gè)缺點(diǎn)是經(jīng)由螺栓22緊固到混凝土電桿10的臂12產(chǎn)生螺栓22上的懸臂式荷載。臂12在電桿10的面或外表面的螺栓22強(qiáng)加垂直荷載，同時(shí)螺栓22緊固到所述螺母且從而緊固到離電桿10表面具有某徑向距離的電桿10內(nèi)的底板18。因此，臂12強(qiáng)加的荷載為懸臂式荷載，所述懸臂式荷載具有等于從電桿10的外表面到焊接到底板18內(nèi)表面的螺母的距離的力矩臂。
圖3-7展示一個(gè)用于混凝土電桿10的附加物組合的第一實(shí)施例。圖3為附加機(jī)構(gòu)30的分解圖，其包括一個(gè)大體上垂直的底板32，所述底板32具有一個(gè)指向電桿10的中心垂直軸11的內(nèi)表面32A(見圖5)和一個(gè)離開所述中心垂直軸11的外表面32B。將兩個(gè)大體上垂直的鋼筋34緊固到內(nèi)表面32A(如通過焊接)并定義鋼筋34之間的間隔。底板32定義與鋼筋34之間間隔對(duì)準(zhǔn)的上及下、垂直對(duì)準(zhǔn)孔36。如下文所解釋，將插入緊固件38固定底板32孔36處(如再通過焊接)。
如圖6和7所見，每一插入緊固件38分別具有第一和第二端40，42，且定義貫穿其長度的大體部分的內(nèi)螺紋38A。每一插入緊固件38在其第一和第二端40，42之間都具有一個(gè)擴(kuò)大的環(huán)形部分43。所述擴(kuò)大環(huán)形部分43定義外肩部44及一個(gè)內(nèi)肩部46。所述內(nèi)肩部46定義一個(gè)斜緣48。
如圖4所展示，外肩部44毗鄰底板32的內(nèi)部表面32A。將插入緊固件38緊固到底板32(如通過焊接)。在這個(gè)特殊原型中，由ASTM A36鋼所制成的插入緊固件38被切削且被刻上螺紋，且其在擴(kuò)大環(huán)形部分43處的直徑外具有2英寸。
圖3的附加機(jī)構(gòu)30被插入通常在澆注混凝土前，用于制造混凝土電桿10的現(xiàn)有鋼筋元件中。見圖4和5，可看到所述組合包括在空間上互相離開的垂直鋼筋條50，同時(shí)所有鋼筋條50與電桿10的中心軸11距離相同。棒50延伸電桿10的全部長度。稱所述棒50垂直(其實(shí)際上比垂直稍微傾斜)以說明電桿10的錐度。螺旋鋼絲54包圍垂直棒50且被連接到棒50。(螺旋絲54可指代包括復(fù)數(shù)個(gè)環(huán)形元件，盡管其并不精確地接近形成一個(gè)完整的環(huán))。棒50和螺旋或環(huán)形元件54形成一個(gè)籠。
附加機(jī)構(gòu)30的底板32和鋼筋34較佳置于螺旋鋼絲54內(nèi)(如此處所示)。附加機(jī)構(gòu)的鋼筋34可連接到螺旋鋼絲54。在附加機(jī)構(gòu)30被插入所述籠前，底板32較佳焊接到鋼筋34且也可焊接到插入緊固件38，且底板32被定位以致于預(yù)埋組件38伸出所述籠，使得其第一端40與電桿10的經(jīng)修整外表面對(duì)齊。其次包圍桿50、螺旋絲54、鋼筋條34、底板32和預(yù)埋組件38，較佳通過旋轉(zhuǎn)澆注來澆注混凝土58。圖3的若干附加機(jī)構(gòu)30可安裝在電桿10的不同高度。無論如何，安裝底板32使得預(yù)埋組件38的第一端40大體上與電桿10的經(jīng)修整外表面對(duì)齊，以致于可從電桿10外部通過其內(nèi)螺紋表面38A。
為將一臂12或任一其它附加物12附加到電桿10，通過附加物12中的上和下孔56A插入螺栓56且擰入代表性預(yù)埋組件38的內(nèi)螺紋38A。附加物12的孔56A具有和底板32中的孔36相同的間距，所以它們可直接互相對(duì)準(zhǔn)以螺栓連接附加物12到電桿10。
通過電桿10的結(jié)構(gòu)可非常好地支持螺栓56具有若干原因。第一，其上固定有預(yù)埋組件38的底板32得以極好地支持。通過包圍其周圍的混凝土58且通過鋼筋條34、垂直棒50、螺旋絲籠54和包圍它們的混凝土58，底板32無法向任一方向移動(dòng)。此外，不僅預(yù)埋組件38完全焊接到底板32，而且預(yù)埋組件38上的外肩部44毗鄰底板32的內(nèi)部表面32A，同時(shí)提供不太可能離開電桿10的更強(qiáng)連接。由于螺栓56擰入預(yù)埋組件38，大體上覆蓋螺栓56的全部長度且較佳到達(dá)電桿10的經(jīng)修整外表面，螺栓56沿其長度被支持，不經(jīng)歷懸臂式荷載，且使附加物12強(qiáng)度更大且使失敗的可能更小。
圖8-11展示一根據(jù)本發(fā)明制造的混凝土電桿的附加機(jī)構(gòu)30A的一個(gè)第二實(shí)施例。簡要參考圖10，所述第二實(shí)施例30A包含上文所述的兩個(gè)附加機(jī)構(gòu)30，其在直徑上彼此相對(duì)，且由互連相對(duì)緊固件38的各自第二端42的隔離物60連接。在此較佳實(shí)施例中，隔離物60為空心管，盡管也可使用其它剛性隔離元件。(為說明清除起見，圖10中已移除上管60)管60的端點(diǎn)軸向固定在相對(duì)預(yù)埋組件38的第二端42上。管60在預(yù)埋組件38的第二端42上滑動(dòng)直到管60的端點(diǎn)毗鄰預(yù)埋組件38的內(nèi)肩部46。其次將管60緊固到各自預(yù)埋組件38(如通過焊接)。如圖9所示，肩部46的斜緣48允許管60端點(diǎn)與各自預(yù)埋組件38之間的完全滲透角焊。當(dāng)然，管60的長度是根據(jù)在那個(gè)高度的電桿直徑仔細(xì)選擇的，所以當(dāng)管60正毗鄰對(duì)應(yīng)預(yù)埋組件38的肩部46時(shí)，各自預(yù)埋組件38的第一端40大體上與混凝土電桿10的經(jīng)修整外表面對(duì)齊。
所述第二實(shí)施例不僅為臂12提供了一個(gè)第二附加位置，而且管60也提供對(duì)附加機(jī)構(gòu)30A的附加強(qiáng)度。在一個(gè)包含附有臂12的兩螺栓56的典型安裝中，上螺栓56處于緊張狀態(tài)，由于臂12的重量試圖使其離開電桿10，同時(shí)由于所述臂推壓電桿10側(cè)，下螺栓56處于壓縮狀態(tài)。管60有助于將某些拉力及壓縮力從電桿10的一側(cè)轉(zhuǎn)化到另一側(cè)。此外，如果另一臂12固定到電桿10的另一側(cè)(如圖11實(shí)施例底部所示)，且如果在兩臂12上的荷載大約相等，管60自身承受許多拉力及壓縮力且趨向平衡所述電桿混凝土部分上的荷載。
因此，本發(fā)明提供一種具有一個(gè)附加機(jī)構(gòu)的混凝土電桿，其在功能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有技術(shù)。對(duì)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是在不偏離本發(fā)明范圍下，可對(duì)上文所提及的實(shí)施例進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種定義一個(gè)中心垂直軸的鋼筋混凝土電桿，所述電桿包含一個(gè)鋼筋籠，其包括垂直鋼筋條和環(huán)形元件；一個(gè)第一連接器，其包括一個(gè)第一底板，其具有一個(gè)指向所述中心垂直軸的內(nèi)表面和一個(gè)離開所述中心垂直軸的外表面；一個(gè)第一空心緊固件，其具有第一和第二端且定義內(nèi)螺紋，所述第一緊固件被固定到具有指向所述軸的第一端和離開所述軸的第二端的第一底板，并從所述第一底板向外伸出；和包圍所述鋼筋籠和所述連接器的混凝土，所述混凝土定義一個(gè)外混凝土表面，其中所述第一空心緊固件的第二端鄰近所述混凝土外表面，且所述內(nèi)螺紋延伸所述第二端與所述底板之間的至少部分距離，以使一個(gè)螺栓可以從電桿外部進(jìn)入所述第一空心緊固件的第二端，并被擰入所述第一空心緊固件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述第一底板位于所述籠內(nèi)并延伸跨過復(fù)數(shù)個(gè)所述環(huán)形元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述連接器包括固定到所述第一底板的至少一個(gè)垂直鋼筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述第一緊固件定義一個(gè)在所述第一與第二端之間的第一肩部，且其中所述第一肩部毗鄰所述第一底板的內(nèi)表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述第一緊固件被焊接到所述第一底板第一肩部處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼筋混凝土電桿，其進(jìn)一步包含一個(gè)與所述第一連接器在直徑上相對(duì)的第二連接器，其包括一個(gè)具有內(nèi)和外表面的第二底板，所述第二底板的外表面鄰近所述鋼筋籠的內(nèi)表面；和一個(gè)第二空心緊固件，其定義內(nèi)螺紋并具有第一和第二端，所述第二緊固件被固定到所述第二底板并從所述第二底板向外伸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼筋混凝土電桿，其進(jìn)一步包含一個(gè)具有第一和第二端的隔離物，所述第一和第二端分別固定在所述第一和第二空心緊固件的第一端上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述隔離物是一個(gè)管，其裝配在所述第一和第二空心緊固件的第一端上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述第二緊固件包括一個(gè)在所述第一和第一端之間的外肩部，且其中所述外肩部靠在所述第二板的內(nèi)表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述第二緊固件被焊接到所述第二板第一肩部處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鋼筋混凝土電桿，其中每一個(gè)所述第一和第二緊固件都具有一個(gè)從其第一端凹進(jìn)的內(nèi)肩部，且所述第二隔離管的端毗鄰所述第二肩部。
12.一種混凝土電桿，其定義一中心垂直軸并包含一個(gè)鋼筋籠，其包括垂直鋼筋條和環(huán)形元件；一個(gè)連接器，其包括一個(gè)具有指向所述軸的內(nèi)表面和一個(gè)離開所述軸的外表面的底板，所述底板位于鄰近所述環(huán)形元件的鋼筋籠內(nèi)；上和下空心緊固件，其各具有一個(gè)內(nèi)和一個(gè)外端，并定義固定到所述底板內(nèi)表面的一個(gè)外肩部，其中所述空心緊固件向外穿過并伸出所述底板；和包圍所述鋼筋籠和所述連接器并定義一個(gè)外表面的混凝土，其中所述上和下空心緊固件大體上延伸到所述外表面并定義內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋是可以從所述電桿外接近的并延伸所述底板與所述外表面之間的一段相當(dāng)大的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鋼筋混凝土電桿，其進(jìn)一步包含一個(gè)具有一個(gè)定義上和下孔的主體的電桿附著物；和延伸通過所述上和下孔的并被分別擰入所述上和下空心緊固件的上和下螺栓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述電桿包括兩個(gè)在直徑上彼此相對(duì)的連接器，且進(jìn)一步包含緊固到相對(duì)的下空心緊固件的至少一個(gè)隔離物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的鋼筋混凝土電桿，其進(jìn)一步包含一個(gè)緊固到相對(duì)的上空心緊固件的第二隔離物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鋼筋混凝土電桿，其中所述隔離物為管，所述管套在其各自空心緊固件的內(nèi)端上。
全文摘要
一種混凝土電桿，其包括一個(gè)提供附加到電桿的結(jié)構(gòu)上合理裝置且允許使用短而便宜的螺栓的附加機(jī)構(gòu)。所述附加機(jī)構(gòu)(30)包括鋼筋(50)、一個(gè)底板(32)、一個(gè)固定到所述底板而提供從埋入混凝土電桿的底板到所述電桿經(jīng)修整外表面的路徑的內(nèi)螺紋預(yù)埋組件(38)。一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)將預(yù)埋組件對(duì)接以增加強(qiáng)度的管(60)。
文檔編號(hào)E04B1/41GK1671936SQ03818037
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月27日
發(fā)明者韋斯利·詹姆斯·奧利芬特, 羅伯特·查爾斯·溫加德 申請(qǐng)人:佛蒙特工業(yè)股份有限公司