CN103469827A - 多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术，包括以下步骤：热棒位置测定、钻机安置、钻孔、吊装和回填及检查。本发明提供了多年冻土地区输电线路铁塔基础热棒安装技术，提高施工控制及施工质量能力，填补输电线路在多年冻土地区热棒安装技术空白。

Description

多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术

技术领域

本发明涉及铁塔基础建设技术领域，尤其是一种多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术。

背景技术

多年冻土地区由于其特殊的地质条件，具有严重的冻融循环和地质灾害，对建设在其上的建筑物有很强的破坏性，通过热棒稳定多年冻土地基，是一种经济、高效、简便、实用的措施。在输电线路铁塔基础的稳定性防治中热棒技术的使用目前还在初始阶段，因此，现有热棒安装技术存在很大的技术缺陷：热棒施工在电力线路工程中未大规模采用，施工技术、施工经验积累缺乏；因施工技术及经验的缺乏，对施工机械的了解不足，缺乏先进施工机械的选择和使用；无专业技术人员和施工人员，需依靠厂家专业人员的指导。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术，可大规模使用，施工简单。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术，包括以下步骤：

⑴、热棒位置测定：根据设计图纸和基础施工数据，计算热棒安装数量和安置位置；

⑵、钻机安置：根据铁塔塔位的地理位置及基础来选择匹配的钻机，并根据不同钻机的机械及使用特性采用不同的方式对钻机进行安置，确保钻机调平、支垫稳固、钻杆垂直；

⑶、钻孔：根据热棒直径确定成孔孔径，并结合各塔位的不同地质情况选择不同的钻头，在钻孔过程中要随时检测钻杆的垂直度；成孔后对钻孔进行孔深、孔径、垂直度的检查，同时进行清孔；

⑷、吊装：将热棒缓慢放入孔内，直至下落到热棒上的设计要求的标记处暂停；根据施工基面和热棒上提前预留的标记，测量热棒露出地面高度值，缓慢调整热棒高度直至达到设计深度后停止，并检查热棒垂直度是否符合要求；

⑸、回填及检查：热棒吊装到位后，热棒与孔壁的间隙采用细砂进行填充；回填完毕后，拆除散热片的外包装材料，使热棒处于良好工作状态。

进一步地，步骤⑶钻孔中，对在钻孔过程中因地下层上水大量渗出导致回填粗颗粒土塌方孔采取必要的护壁措施。

进一步地，步骤⑸回填及检查中，孔洞回填实后，对热棒进行固定，固定热棒的支撑物在填砂冻结后拆除。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供了多年冻土地区输电线路铁塔基础热棒安装技术，提高施工控制及施工质量能力，填补输电线路在多年冻土地区热棒安装技术空白。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为热棒安装示意图； 

图3为本发明中热棒安装平面示意图；

图4为图3的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

一种多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术的流程，如图1所示，其中具体描述如下：

1．热棒位置测定

1)  考虑热棒打孔垂直度有一定的误差，为防止打孔中破坏基础混凝土保护层，根据热棒安装误差要求为水平距离＜400㎜，在数据计算和定位时按安装误差的一半取值。

2) 根据设计图纸和基础施工数据，计算热棒安装施工数据表，数据表根据热棒测量方法，应包括以下表中项目，举例说明如下。

说明：

①按线路前进方向，如图2所示，左后为基础A腿、左前为基础B腿、右前为基础C腿、右后为基础D腿；并以此为顺序，将热棒分别编号为1#、2#、3#、4#（为了数据和测量方法统一，对方案1、2、3中虚增热棒补齐4个）。

②立柱断面E、底板断面F及立柱半根开G可从设计图中查知。

③其它计算数据公式（三角函数，在此不再推算）

立柱半对角H=

G；

热棒与基础中心距离

（紧贴方案）或

（外置方案）；

热棒与中心桩距离（

如B腿的2#热棒），

（如B腿的4#热棒），

（如B腿的1#、3#热棒）；

热棒与基础45°对角线夹角

（不在45°方向，如B腿的1#、3#热棒；在45°方向为0°，如B腿的2#、4#热棒）；

热棒相邻间横、顺线路方向距离Y=

X。

1) 热棒安装位置主要在基础的45°角（基础四顶角）方向。因此，热棒安装位置可用经纬仪和钢尺采用三角形法测量定位，具体方法如下（以B腿为例）：

a．在塔位基础中心桩上支仪器并对中整平；

b．仪器对准线路方向后向左转45°，水平度盘归“0”；

c．用钢卷尺和仪器配合，采用三角形法测量出2#和4#热棒位置并标记；

d． 仪器向左、右各转计算的β角，同样测出1#和3#热棒位置并标记；

e． 将钢卷尺水平测量热棒相邻横、顺线路方向的距离，检查其是否与计算的Y值相符合；f．如出现偏差则检查各计算数据及测量过程，校核检查误差出现的环节并修改。

1．钻机安置

1)   根据已经定位的热棒位置，将靠基础外侧方向的基面垫平夯实。

2)  对于岩芯钻等小型钻孔机械，其没有调整钻杆角度的能力，需要先将设备目测钻孔位置放置，再使用垫木将设备基本支垫平整，然后安装钻杆并根据钻杆位置精调，使钻杆位置精确后，使用水平尺测量设备平整度并调平、支垫牢固。

3)  对于潜孔钻等大型设备，其功能齐全，自身带有调整钻杆角度能力，对机械平整度要求较低，但必须根据已经标记位置将钻头调整一致，并根据机械指示将钻杆调垂直。

2．钻孔

1)  成孔孔径较热棒管壳直径大40mm以上，成孔深度应比设计深度大100～200 mm。考虑多年冻土有丰富的地下层上水，因此钻孔时钻头直径应较棒管壳直径大80mm以上。

2)  钻头直径应符合要求，在钻孔过程中应每钻孔2m检查一次钻杆垂直度，确保孔洞垂直。

3) 在钻孔过程中因地下层上水大量渗出导致回填粗颗粒土塌方时，应使用潜孔钻等大型设备钻孔，并在钻孔过程中每钻入1m左右将钻头提出灌入速凝水泥或红土，利用潜孔钻等大型设备往出吹渣的特性，将水泥或红土向上吹附在孔壁上，起到护壁的作用。

4)  钻孔完后，检查孔径、孔深和垂直度，同时将钻孔中泥浆清除干净。

3．吊装

1) 由于热棒具有质量较轻但长度较长的特点，热棒采用吊车起吊安装。

2) 热棒顶部设置有吊环，将热棒起吊后移至孔口，由施工人员配合把持将热棒缓慢放入孔内，直至下落到热棒上的标记处暂停。

3) 由测量人员根据施工基面和热棒上提前预留的标记，测量热棒露出地面高度值，缓慢调整热棒高度直至达到设计深度后停止，并检查热棒垂直度是否符合要求。

4) 吊点绳采用高强度尼龙吊索，安装过程中应防止碰撞、摩擦和敲打热棒。

5) 防腐反射涂层在施工过程中如有损坏，及时用厂家提供的修补材料进行补涂完整。

4．回填及检查

1) 热棒吊装到位后，热棒与孔壁的间隙采用细砂进行填充。填充过程中应采用人工捣实，必要时可采用冷水冲实；灌砂数量应与计算数量相符。

2) 回填时不得混入油污、木屑、石块等杂物，防止出现空隙或不实现象。

3) 孔洞回填实后，洞口处用木楔对热棒进行固定，固定热棒的支撑物在填砂冻结后方可拆除，填砂回冻时间一般5～7 天。

4) 回填完毕后，拆除散热片的外包装材料，使热棒处于良好工作状态。

5) 再次检查热棒的位置、垂直度和外露高度等数据是否符合设计及规范要求，并对检查数据进行记录。

应用举例

在±400kV青藏线，为了保护铁塔基础的稳定、及时消除因基础施工对多年冻土的扰动，恢复多年冻土的平衡，在多年冻土地区的高温冻土塔位的基础周围设置了热棒。热棒尺寸为直径Φ76×4.5㎜，长度为9m和11m两种，其中地面露出部分为2m，其余均埋设在地下，材质为碳钢管，热棒采用垂直安装，根据地理位置和基础型式不同，采用了多种布置方式，见图3和4。

其中，方案 1、2用于埋深较深的灌注桩、掏挖桩基础（基础断面均为圆形），使用全长为11m的热棒，热棒埋深9m，贴于基础外表面埋设；方案3、4使用于埋深较浅的板式基础（基础底板为正方形），使用全长为9m的热棒，热棒埋深7m，贴在基础底板外边缘埋设。

Claims (3)

1.一种多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术，包括以下步骤：

⑴、热棒位置测定：根据设计图纸和基础施工数据，计算热棒安装数量和安置位置；

⑵、钻机安置：根据铁塔塔位的地理位置及基础来选择匹配的钻机，并根据不同钻机的机械及使用特性采用不同的方式对钻机进行安置，确保钻机调平、支垫稳固、钻杆垂直；

⑶、钻孔：根据热棒直径确定成孔孔径，并结合各塔位的不同地质情况选择不同的钻头，在钻孔过程中要随时检测钻杆的垂直度；成孔后对钻孔进行孔深、孔径、垂直度的检查，同时进行清孔；

⑷、吊装：将热棒缓慢放入孔内，直至下落到热棒上的设计要求的标记处暂停；根据施工基面和热棒上提前预留的标记，测量热棒露出地面高度值，缓慢调整热棒高度直至达到设计深度后停止，并检查热棒垂直度是否符合要求；

⑸、回填及检查：热棒吊装到位后，热棒与孔壁的间隙采用细砂进行填充；回填完毕后，拆除散热片的外包装材料，使热棒处于良好工作状态。

2.如权利要求1所述多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术，其特征在于：步骤⑶钻孔中，对在钻孔过程中因地下层上水大量渗出导致回填粗颗粒土塌方孔采取必要的护壁措施。

3.如权利要求1所述多年冻土地区铁塔基础热棒安装技术，其特征在于：步骤⑸回填及检查中，孔洞回填实后，对热棒进行固定，固定热棒的支撑物在填砂冻结后拆除。

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