一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)及施工方法，它位于輸電塔腿(7)的下方，其特征在于：十字懸臂梁(1)設(shè)置在上表面呈圓形的基礎(chǔ)主柱(2)的上端，每個所述的十字懸臂梁(1)和基礎(chǔ)主柱(2)的外邊緣均設(shè)置有護欄(6)，在所述的十字懸臂梁(1)上設(shè)置有錐形柱(4)；所述的基礎(chǔ)主柱(2)垂直放置，且下端伸入到地面以下與擴大頭(3)通過混凝土澆筑在一起；所述的爬梯(5)設(shè)置在所述的基礎(chǔ)主柱(2)的側(cè)面，且沿地面到基礎(chǔ)主柱(2)的頂端；它克服了現(xiàn)有技術(shù)中的基礎(chǔ)直徑小，施工空間小，施工風險大的缺點，具有有效避免塔材受到腐蝕和淹沒的優(yōu)點。
【專利說明】
一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及到輸電線路基礎(chǔ)的技術(shù)領(lǐng)域，更加具體來說是一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為輸電線路工程重要組成部分之一，輸電線路基礎(chǔ)投資占工程總成本30%以上，其主要作用是支撐輸電桿塔;輸電線路往往要經(jīng)過腐蝕性地區(qū)或淹沒區(qū)，常規(guī)設(shè)計的桿塔由于塔腿接近地面，容易被腐蝕或者淹沒;輸電線路傳統(tǒng)的4基礎(chǔ)，由于基礎(chǔ)直徑小，施工空間小，施工風險大。強腐蝕地區(qū)，原狀土基礎(chǔ)沒法實施防腐界面材料的涂刷，一般采用開挖基礎(chǔ)，以便于涂刷防腐材料。對于傳統(tǒng)的4個獨立開挖基礎(chǔ)，土方量大，不環(huán)保，且基礎(chǔ)比表面積大，防腐費用高。
[0003]傳統(tǒng)輸電線路四基礎(chǔ)型式，占地面積大，征地困難，當輸電線路跨高速公路或高架橋時，往往會受到公路運行限制，從而造成輸電線路繞行，增加成本。
[0004]對于需要跨河需要將輸電塔設(shè)置在河道中間時，傳統(tǒng)的四基礎(chǔ)型式，施工困難程度大；占水域面積大，影響航道通行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的第一目的在于克服上述【背景技術(shù)】的不足之處，而提出一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其有效避免塔材受到腐蝕和淹沒的不利情況發(fā)生。
[0006]本發(fā)明一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，它位于輸電塔腿的下方，其特征在于:它包括十字懸臂梁、基礎(chǔ)主柱、擴大頭、錐形柱、爬梯和護欄;在所述的十字懸臂梁設(shè)置在上表面呈圓形的基礎(chǔ)主柱的上端，每個所述的十字懸臂梁和基礎(chǔ)主柱的外邊緣均設(shè)置有護欄，在所述的十字懸臂梁上等間距設(shè)置有錐形柱，所述的基礎(chǔ)主柱垂直放置，且下端伸入到地面以下與擴大頭通過混凝土澆筑在一起;所述的爬梯設(shè)置在所述的基礎(chǔ)主柱的側(cè)面，且沿地面到基礎(chǔ)主柱的頂端。
[0007]在上述技術(shù)方案中:所述的輸電塔腿通過錐形柱內(nèi)設(shè)置的地腳螺栓螺栓連接，并形成鉸接柱腳結(jié)構(gòu)。
[0008]在上述技術(shù)方案中:所述的基礎(chǔ)主柱的中心與輸電塔中心位于同一鉛垂線上；所述的基礎(chǔ)主柱的直徑為1.6米-2.6米;所述的基礎(chǔ)主柱截面為等截面實心或中空結(jié)構(gòu)，所述的基礎(chǔ)主柱的外輪廓為中空正方形或中空環(huán)形截面。
[0009]在上述技術(shù)方案中:所述的基礎(chǔ)主柱沿地面至頂端1.5米，設(shè)置有爬梯。
[0010]在上述技術(shù)方案中:當?shù)鼗鶠檐浫醯鼗鶗r，在所述的擴大頭下方布置有粧基或微粧結(jié)構(gòu)。
[0011]在上述技術(shù)方案中:所述的十字懸臂梁為變截面混凝土結(jié)構(gòu)，且所述的十字懸臂梁自由端斷面面積小，所述的十字懸臂梁與基礎(chǔ)主柱連接的根部斷面面積大。
[0012]在上述技術(shù)方案中:在輸電塔的沉降量在0-20暈米時，在所述的輸電塔腿與所述的錐形柱之間設(shè)置有E型墊鋼板，在所述的錐形柱內(nèi)設(shè)置有地腳螺栓，所述的地腳螺栓一端預埋在所述的錐形柱內(nèi)，另一端穿過墊鋼板插入到輸電塔腿內(nèi)，所述的墊鋼板的厚度為8毫米、10毫米、14毫米、16毫米和20毫米。
[0013]在上述技術(shù)方案中:在輸電塔的沉降量大于20毫米時，在所述的輸電塔腿與所述的錐形柱之間澆筑有素混凝土，在所述的錐形柱內(nèi)設(shè)置有地腳螺栓，所述的地腳螺栓一端插入到所述的錐形主柱內(nèi)，另一端的尾部套有連接套筒，在所述的連接套筒上設(shè)置有加長螺桿，所述的加長螺桿通過螺母固定在輸電塔腿中，在所述的素混凝土中設(shè)置有工字型鋼，所述的工字型鋼沿縱向布置在所述的素混凝土內(nèi)，且尾部插入到所述的錐形柱內(nèi)，在所述的工字型的尾部設(shè)置有預留槽。
[0014]本發(fā)明的第二目的在于克服上述【背景技術(shù)】的不足，而提出一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)的施工方法，它包括如下施工步驟:
[0015]A、基坑開挖;按照基礎(chǔ)主柱的尺寸大小選擇開挖同等大小的基坑；
[0016]B、鋼筋架立和模板支護；按照基礎(chǔ)主柱的尺寸大小架立相同尺寸的鋼筋模型，同時在所述的鋼筋模型內(nèi)支護內(nèi)膜板，對于挖孔基礎(chǔ)鋼筋的架立與普通基礎(chǔ)類似，但還需要支護內(nèi)模板，以方便主柱空腔和空腔外側(cè)混凝土的澆筑；
[0017]C、混凝土澆筑和棄土回填；同時澆筑所述的基礎(chǔ)主柱的空腔和底部的擴大頭，保證一次澆筑成型；
[0018]D、支護內(nèi)膜板的安裝;所述的內(nèi)模板選用充氣芯膜作為內(nèi)膜板，將所述的內(nèi)膜板置于所述的基礎(chǔ)主柱內(nèi)，制作成基礎(chǔ)主柱的內(nèi)部空腔，并壓縮充氣芯膜的內(nèi)部空氣；
[0019]E、支護內(nèi)膜板的拆除；當所述的內(nèi)膜板外的基礎(chǔ)主柱中的混凝土凝固后，放出充氣芯膜中的壓縮空氣，所述的充氣芯膜收縮，將充氣芯膜從基礎(chǔ)主柱的空腔中抽出。
[0020]在上述技術(shù)方案中:所述的基礎(chǔ)主柱、擴大頭和十字懸臂梁均采用C25的混凝土；所述的基礎(chǔ)主柱的主筋、擴大頭的鋼筋和十字懸臂梁鋼筋采用HRB400的鋼筋，外箍筋和架立箍筋采用HPB300的鋼筋。
[0021]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:1、輸電塔架立在距離地面有一定高度的懸臂梁上，可以有效避免塔材受到腐蝕和淹沒的不利情況發(fā)生，也降低了架空輸電線路在地面的占地空間，使輸電桿塔不受場地限制，從而不會妨礙周圍的生產(chǎn)活動及交通運行。
[0022]2、獨柱支撐式基礎(chǔ)具有一定高度，在滿足設(shè)計檔距的同時，可以降低角鋼塔的制作高度，或者不改變原有桿塔高度，提高桿塔的掛點高度。
[0023]3、對于沙漠地區(qū)，砂質(zhì)土的上拔角一直沒有一個明確的定論，采用本發(fā)明，基礎(chǔ)不用計算上拔工況，從而避免了上拔角的取值問題。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明中的基礎(chǔ)主柱的縱向剖面圖。
[0026]圖3為本發(fā)明中的基礎(chǔ)的俯視圖。
[0027]圖4為圖1中A-A的剖面圖。
[0028]圖5為本發(fā)明中的錐形柱與輸電塔的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6為軟弱地基時擴大頭部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖7為當沉降量小于20毫米時本發(fā)明中的輸電塔腿與錐形基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖8為鋼墊板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖9為當沉降量大于20毫米時本發(fā)明中的輸電塔腿與錐形基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖10為本發(fā)明中基礎(chǔ)主柱和擴大頭中的外箍筋和架立箍筋的具體綁扎示意圖。
[0034]圖11為本發(fā)明中基礎(chǔ)主柱和擴大頭的內(nèi)膜板安裝示意圖。
[0035]圖中:十字懸臂梁1、基礎(chǔ)主柱2、內(nèi)模板2.1、擴大頭3、粧基或微粧結(jié)構(gòu)3.1、錐形柱
4、墊鋼板4.1、地腳螺栓4.2、爬梯5、護欄6、輸電塔腿7、素混凝土8、連接套筒9、加長螺桿1、工字型11、預留槽11.1。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的的實施情況，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定，僅作舉例而已，同時通過說明本發(fā)明的優(yōu)點將變得更加清楚和容易理解。
[0037]參照圖1-11所示:本發(fā)明一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，它位于輸電塔塔腿7的下方，其特征在于:它包括十字懸臂梁1、基礎(chǔ)主柱2、擴大頭3、錐形柱4、爬梯5和護欄6;在所述的十字懸臂梁I設(shè)置在上表面呈圓形的基礎(chǔ)主柱2的上端，每個所述的十字懸臂梁I和基礎(chǔ)主柱2的外邊緣均設(shè)置有護欄6，在所述的十字懸臂梁I上設(shè)置有錐形柱4;所述的基礎(chǔ)主柱2垂直放置，且下端伸入到地面以下與擴大頭3通過混凝土澆筑在一起;所述的爬梯5設(shè)置在所述的基礎(chǔ)主柱2的側(cè)面，且沿地面到基礎(chǔ)主柱2的頂端。
[0038]所述的輸電塔腿7通過錐形柱4內(nèi)設(shè)置的地腳螺栓4.2連接，并形成鉸接柱腳結(jié)構(gòu)；此處的地腳螺栓4.2也可以用鋼管替代。
[0039]錐形柱4為進一步減小十字懸臂梁I的高度，節(jié)省混凝土方量;錐形柱4的尺寸要滿足預埋件錨固長度要求;基礎(chǔ)主柱2為變截面的錐面或圓臺面，可以進一步縮小截面面積，減少混凝土和配筋量;對于凍土地區(qū)，錐形基礎(chǔ)4可以有效減少外側(cè)比表面積，從而減少切向凍脹力，有利于抵消寒冷季節(jié)凍土地區(qū)的不利影響。
[0040]所述的基礎(chǔ)主柱2的中心與輸電塔中心位于同一鉛垂線上;所述的基礎(chǔ)主柱2的直徑為1.6米-2.6米;所述的基礎(chǔ)主柱2截面為等截面實心或中空結(jié)構(gòu)，所述的基礎(chǔ)主柱2的外輪廓為中空正方形或中空環(huán)形截面。所述的基礎(chǔ)主柱2位于地面以上1.5米的高度每隔半米，均勻布置爬梯5。
[0041 ]當?shù)鼗鶠檐浫醯鼗鶗r，在所述的擴大頭3下方布置有粧基或微粧結(jié)構(gòu)3.1。所述的十字懸臂梁I為變截面混凝土結(jié)構(gòu)，且與所述的基礎(chǔ)主柱2澆筑的一端的截面長度大于十字懸臂梁I尾部的截面長度。
[0042]十字懸臂梁I依據(jù)鐵塔作用力進行雙向配筋計算;基礎(chǔ)主柱2依據(jù)鐵塔作用力，進行下壓和水平抗傾覆計算，并計算主柱鋼筋配置。
[0043]本發(fā)明中的基礎(chǔ)主柱2可以采用普通現(xiàn)澆混凝土或商品混凝土；當基礎(chǔ)臨近城區(qū)或高速公路附近，對基礎(chǔ)有美觀要求時，可采用清水混凝土建筑，美觀大方，質(zhì)量有保證。
[0044]本發(fā)明還包括一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)的施工方法，它包括如下施工步驟；
[0045 ] A、基坑開挖;按照基礎(chǔ)主柱2的尺寸大小選擇開挖同等大小的基坑；
[0046]B、鋼筋架立和模板支護;按照基礎(chǔ)主柱2的尺寸大小架立相同尺寸的鋼筋模型，同時在所述的鋼筋模型內(nèi)支護內(nèi)膜板2.1，對于挖孔基礎(chǔ)鋼筋的架立與普通基礎(chǔ)類似，但還需要支護內(nèi)模板，以方便主柱空腔和空腔外側(cè)混凝土的澆筑；
[0047]C、混凝土澆筑和棄土回填；同時澆筑所述的基礎(chǔ)主柱2的空腔和底部的擴大頭3，保證一次澆筑成型；
[0048]D、支護內(nèi)膜板的安裝;所述的內(nèi)模板2.1選用充氣芯膜作為內(nèi)膜板，將所述的內(nèi)膜板2.1置于所述的基礎(chǔ)主柱2內(nèi)，制作成基礎(chǔ)主柱2的內(nèi)部空腔，并壓縮充氣芯膜的內(nèi)部空氣；
[0049]E、支護內(nèi)膜板的拆除；當所述的內(nèi)膜板2.1外的基礎(chǔ)主柱2中的混凝土凝固后，放出充氣芯膜中的壓縮空氣，所述的充氣芯膜收縮，將充氣芯膜從基礎(chǔ)主柱2的空腔中抽出。
[0050]在上述技術(shù)方案中:所述的基礎(chǔ)主柱2、擴大頭3和十字懸臂梁I均采用C25的混凝土;所述的基礎(chǔ)主柱2的主筋、擴大頭3的鋼筋和十字懸臂梁I鋼筋采用HRB400的鋼筋，外箍筋和架立箍筋采用HPB300的鋼筋，其中縱向的的架立箍筋，橫向設(shè)置的為外箍筋。
[0051]注意模板的拆除時機，以保證棄土回填不影響挖孔基礎(chǔ)的澆筑質(zhì)量，其中施工的難度在于支護內(nèi)模板2.1，可以利用充氣芯模用于基礎(chǔ)主柱2空腔的混凝土構(gòu)件制作，制造基礎(chǔ)主柱空腔2時，將充氣芯模放入內(nèi)模板2.1內(nèi)，并充入壓縮空氣，當內(nèi)模板2.1外的混凝土凝固以后，放出袋子中的壓縮空氣，充氣芯模即收縮，從基礎(chǔ)主柱2空腔中抽出充氣芯模；充氣芯模使用簡便，經(jīng)濟耐用，未充氣能柔軟收縮，任意折疊、卷曲，充氣膨脹后具有足夠的強度來承受混凝土的壓力。施工實踐證明，使用膠囊成孔工藝，施工方便，適用范圍廣，可反復使用80?100次以上，造價低廉。
[0052]上述未詳細說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，它位于輸電塔腿(7)的下方，其特征在于:它包括十字懸臂梁梁(I)、基礎(chǔ)主柱(2)、擴大頭(3)、錐形柱(4)、爬梯(5)和護欄(6);在所述的十字懸臂梁梁(I)設(shè)置在上表面呈圓形的基礎(chǔ)主柱(2)的上端，每個所述的十字懸臂梁(I)和基礎(chǔ)主柱(2)的外邊緣均設(shè)置有護欄(6)，在所述的十字懸臂梁(I)上設(shè)置有錐形柱(4)，所述的基礎(chǔ)主柱(2)垂直放置，且下端伸入到地面以下與擴大頭(3)通過混凝土澆筑在一起;所述的爬梯(5)設(shè)置在所述的基礎(chǔ)主柱(2)的側(cè)面，且沿地面均勻布置到基礎(chǔ)主柱(2)的頂端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其特征在于:所述的基礎(chǔ)主柱(2)的中心與輸電塔中心位于同一鉛垂線上;所述的基礎(chǔ)主柱(2)的直徑為1.6米-2.6米;所述的基礎(chǔ)主柱(2)截面為等截面實心或中空結(jié)構(gòu)，所述的基礎(chǔ)主柱(2)的外輪廓為中空正方形或中空環(huán)形截面。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其特征在于:所述的基礎(chǔ)主柱(2)沿地面至頂端1.5米，設(shè)置有爬梯(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其特征在于:當?shù)鼗鶠檐浫醯鼗鶗r，在所述的擴大頭(3)下方布置有粧基或微粧結(jié)構(gòu)(3.1)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其特征在于:所述的十字懸臂梁(I)為變截面混凝土結(jié)構(gòu)，且所述的十字懸臂梁(I)自由端斷面面積小，所述的十字懸臂梁(I)與基礎(chǔ)主柱(2)連接的根部斷面面積大。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其特征在于:在輸電塔的沉降量在0-20毫米時，在所述的輸電塔腿(7)與所述的錐形柱(4)之間設(shè)置有E型墊鋼板(4.1)，在所述的錐形柱(4)內(nèi)設(shè)置有地腳螺栓(4.2)，所述的地腳螺栓(4.2)—端預埋在所述的錐形柱(4)內(nèi)，另一端穿過墊鋼板(4.1)插入到輸電塔腿(7)內(nèi)，所述的墊鋼板(4.1)的厚度為8毫米、10毫米、14毫米、16毫米和20毫米。7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其特征在于:在輸電塔的沉降量大于20毫米時，在所述的輸電塔腿(7)與所述的錐形柱(4)之間澆筑有素混凝土(8)，在所述的錐形柱(4)內(nèi)設(shè)置有地腳螺栓(4.2)，所述的地腳螺栓(4.2) —端插入到所述的錐形主柱(4)內(nèi)，另一端的尾部套有連接套筒(9)，在所述的連接套筒(9)上設(shè)置有加長螺桿(10)，所述的加長螺桿(10)通過螺母固定在輸電塔腿(7)中，在所述的素混凝土(8)中設(shè)置有工字型鋼(11)，所述的工字型鋼(11)沿縱向布置在所述的素混凝土(8)內(nèi)，且尾部插入到所述的錐形柱(4)內(nèi)，在所述的工字型(11)的尾部設(shè)置有預留槽(11.1)。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)，其特征在于:它包括如下施工步驟: A、基坑開挖;按照基礎(chǔ)主柱(2)的尺寸大小選擇開挖同等大小的基坑； B、鋼筋架立和模板支護；按照基礎(chǔ)主柱(2)的尺寸大小架立相同尺寸的鋼筋模型，同時在所述的鋼筋模型內(nèi)支護內(nèi)膜板(2.1)，對于挖孔基礎(chǔ)鋼筋的架立與普通基礎(chǔ)類似，但還需要支護內(nèi)模板，以方便主柱空腔和空腔外側(cè)混凝土的澆筑； C、混凝土澆筑和棄土回填；同時澆筑所述的基礎(chǔ)主柱(2)的空腔和底部的擴大頭(3)，保證一次澆筑成型； D、支護內(nèi)膜板的安裝;所述的內(nèi)模板(2.1)選用充氣芯膜作為內(nèi)膜板，將所述的內(nèi)膜板(2.1)置于所述的基礎(chǔ)主柱(2)內(nèi)，制作成基礎(chǔ)主柱(2)的內(nèi)部空腔，并壓縮充氣芯膜的內(nèi)部空氣；E、支護內(nèi)膜板的拆除；當所述的內(nèi)膜板(2.1)外的基礎(chǔ)主柱(2)中的混凝土凝固后，放出充氣芯膜中的壓縮空氣，所述的充氣芯膜收縮，將充氣芯膜從基礎(chǔ)主柱(2)的空腔中抽出。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種輸電線路十字懸臂梁獨柱自平衡基礎(chǔ)的施工方法，其特征在于:所述的基礎(chǔ)主柱(2)、擴大頭(3)和十字懸臂梁(I)均采用C25的混凝土;所述的基礎(chǔ)主柱(2)的主筋、擴大頭(3)的鋼筋和十字懸臂梁(I)鋼筋采用HRB400的鋼筋，外箍筋和架立箍筋采用HPB300的鋼筋。
【文檔編號】E02D27/42GK106049521SQ201610471431
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】高彬, 楊景勝, 曾二賢, 馮德奎, 吳海洋, 馮衡, 胡超, 白強, 徐彬, 吳海兵, 王亞東, 趙沖, 王學群
【申請人】中國電力工程顧問集團中南電力設(shè)計院有限公司