CN103628495B - 一种带桩锚的斜坡掏挖基础 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带桩锚的斜坡掏挖基础，方形柱体插入放大脚的预留杯口中，用结构砂浆填充方形柱体与杯口之间的空隙，线塔支脚通过地脚螺栓固定于方形柱体的上端；拉锚穿过柱体之上的预留孔道，将垫板和锥孔锚环套在拉锚的外露端，并通过千金顶拉紧拉锚后，将夹片打入锥孔锚环中，用以楔紧所述的拉锚；用结构砂浆注满预留孔道。放大脚与掏挖基础通过现场绑扎成钢筋笼后再整体浇筑混凝土完成的，两者埋设于持力层中。该基础结构简单，操作简便，能有效地提高输电塔基的整体稳定性，可提高输电塔基在复杂地质条件的山区斜坡上的抗拔、抗倾覆能力。

Description

一种带桩锚的斜坡掏挖基础

技术领域

本发明涉及斜坡塔基技术领域，尤其涉及一种带桩锚的斜坡掏挖基础，适用于含复杂地质条件的山区斜坡上的输电塔基，为提高斜坡塔基的抗拔、抗倾覆能力提供了一套有效的方法。

背景技术

我国是一个多山的国家，山区面积占全国总面积的2/3。随着西电东送等国家大型输电项目的逐步实施，在山区建设输电线路已成为必然。在水利、公路以及其他工业、民用设施建设中，也经常遇到在斜坡上修建建（构）筑物的情况。穿越山岭重丘区的输电线路工程，其塔基大多位于斜坡之上，设计时将面临塔基自身稳定的问题。因此，如何提高山区斜坡塔基的抗拔、抗倾覆能力是摆在工程技术人员面前的一个重要课题。

目前，现行规范中关于斜坡基础的设计方法还没有明确的参考标准，为了提高斜坡塔基的抗倾覆性能，传统的柱下独立基础的埋设深度往往设置地较大，这样将存在浪费建筑材料的经济问题，同时容易造成柱体因埋深过大而发生折断的情况，且亦不能很好地提高输电塔基在斜坡上的抗拔、抗倾覆能力。

针对处于地质条件较好的高压输电塔基，掏挖基础运用得较多；但对于表面为覆盖层、底部为持力层的山区斜坡地层组合，传统的掏挖基础便不能适应这类复杂的地质条件了。

因此，为了提高山区斜坡塔基的抗拔、抗倾覆能力，研发一种经济、合理、安全、有效的基础形式具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种带桩锚的斜坡掏挖基础，该基础针对表面为覆盖层、底部为持力层的山区斜坡地层，采用传统的掏挖基础加拉锚的组合形式，形成一种全新的基础形式。该种基础结构简单，操作简便，能有效地提高输电塔基的整体稳定性，可提高输电塔基在复杂地质条件的山区斜坡上的抗拔、抗倾覆能力。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术措施：

一种带桩锚的斜坡掏挖基础，它由方形柱体，放大脚，掏挖基础，拉锚，覆盖层，持力层，线塔支脚，杯口，预留孔道，地脚螺栓，垫板，锥孔锚环，夹片等部件构成。其连接关系是：方形柱体插入放大脚的预留杯口中，用结构砂浆填充方形柱体与杯口之间的空隙，线塔支脚通过地脚螺栓固定于方形柱体的上端；拉锚穿过柱体之上的预留孔道，将垫板和锥孔锚环套在拉锚的外露端，并通过千金顶拉紧拉锚后，将夹片打入锥孔锚环中，用以楔紧所述的拉锚；用结构砂浆注满预留孔道。放大脚与掏挖基础通过现场绑扎成钢筋笼后再整体浇筑混凝土完成的，两者埋设于持力层中。方形柱体的钢筋笼的端头制作成锥形或波浪形的柱体插入端，形成整体的预制结构，柱体插入端高度为柱宽的2～4倍，杯口呈锥形，其深度和宽度与柱体插入端相匹配。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1）方形柱体为小型的混凝土预制构件，方便运输，使用方便，减少了在山区现场拌合混凝土的工作量。

2）施工时掏挖基础是直接在斜坡地基的持力层中挖坑浇筑完成的，结构简单、方便施工。

3）采用了掏挖基础与拉锚的组合形式，这样减小了方形柱体的埋设深度，节省了材料，同时降低了方形柱体在地层中被折断的风险，并且增加了独立基础的整体稳定性，提高了整个塔基在斜坡上的抗拔、抗倾覆能力；

4）通过调整拉锚的倾斜角度、数量以及与方形柱体的连接部位，可适应不同的实际工况对抗拔、抗倾覆等的具体要求。

对比研究发现：当斜坡坡比为1：2，基础埋深为2m时，普通基础的极限抗拔力为35KN，而采用本专利的基础形式，使用1～3根拉锚后，且拉锚进入持力层4m左右时，带桩锚的斜坡掏挖基础的极限抗拔力为43～58KN，比普通基础的极限抗拔力提高了约22～67%。

本发明设计合理，结构简单，在很大程度上提高了斜坡塔基的抗拔、抗倾覆性能，对山区输电线路中斜坡塔基的设计提供了一种经济、合理、安全、有效的方法。

附图说明

图1为一种带桩锚的斜坡掏挖基础的剖面示意图。

图2为一种带桩锚的斜坡掏挖基础的方形柱体与杯口的细部构造图（方式1）。

图3为一种带桩锚的斜坡掏挖基础的方形柱体与杯口的细部构造图（方式2）。

图4为一种带桩锚的斜坡掏挖基础的地脚螺栓的细部构造图。

图5为一种带桩锚的斜坡掏挖基础的锚固端细部构造图。

图6为一种带桩锚的斜坡掏挖基础的锥孔锚环示意图。

图7为一种带桩锚的斜坡掏挖基础的夹片示意图。

图中1.方形柱体，2.放大脚，3.掏挖基础，4.拉锚，5.覆盖层，6.持力层，7.线塔支脚，8.柱体插入端（锥形、波浪形），9.结构砂浆，10.杯口，11.地脚螺栓，12.预留孔道，13.垫板，14.锥孔锚环，15.夹片。

具体实施方式

实施例1：

下面根据附图对本发明作进一步详细描述：

根据图1～7可知，一种带桩锚的斜坡掏挖基础，它由方形柱体1，放大脚2，掏挖基础3，拉锚4，覆盖层5，持力层6，线塔支脚7，柱体插入端8，结构砂浆9，杯口10，地脚螺栓11，预留孔道12，垫板13，锥孔锚环14，夹片15等部件构成。其连接关系是：方形柱体1插入放大脚2的预留杯口10中，并用结构砂浆9填充方形柱体1与杯口10之间的空隙，线塔支脚7通过地脚螺栓11固定于方形柱体1的上端；拉锚4穿过柱体1之上的预留孔道12，将垫板13和锥孔锚环14套在拉锚4的外露端，并通过千金顶拉紧拉锚4后，再将夹片15打入锥孔锚环14中，用以楔紧拉锚4，最后用结构砂浆9注满预留孔道12。将方形柱体1的钢筋笼的端头制作成锥形或波浪形的柱体插入端8，形成整体的预制结构。

所述的放大脚2与掏挖基础3通过现场绑扎成钢筋笼后再整体浇筑混凝土完成的，两者埋设于持力层中。

所述的方形柱体1的宽度为15～20cm、高度为宽度的8～10倍；

所述的地脚螺栓11呈L型，其长度为柱宽的1.5～2.5倍，直径为2～4cm，与方形柱体1的钢筋笼绑扎在一起后浇筑混凝土形成预制构件。

所述的柱体插入端8可制作成锥形（方式1）或波浪形（方式2），其高度为柱宽的2～4倍，主要是为了增加方形柱体1与所述的杯口10之间的咬合力，以提高结构的整体稳定性。

所述的杯口10呈锥形，其深度和宽度与柱体插入端8相匹配。

所述的拉锚4可采用直径为2cm的钢筋或钢索等材料，并涂上防锈漆，其固定端埋设于所述的持力层6中，其外露端埋设于覆盖层5中，外露端的长度为5～15cm，且所述的拉锚4呈一定角度（30°～45°）地布置在斜坡地基中。

所述的预留孔道12的孔道呈圆形，其尺寸和布设角度与所述的拉锚4相匹配。

所述的垫板13采用钢板材料，呈梯形状，厚度为5～10cm，板中的孔洞与预留孔道12的尺寸和布设角度相匹配；

所述的锥孔锚环14呈空心圆柱状，高度为5～10cm，厚度为2～3cm，锥孔的尺寸与拉锚4相匹配，锥孔内部布满螺纹，以增加与夹片15之间的咬合力；

所述的夹片15由三片组成，长度为5～10cm，厚度为1～2cm，夹片15内槽布满螺纹，以增加与拉锚4之间的咬合力。

所述的放大脚2的高度为柱宽的3～5倍，所述的掏挖基础3的高度为柱宽的4～6倍。

通过调整所述的拉锚4的倾斜角度、数量以及与方形柱体1的连接位置，可适应不同的实际工况对抗拔、抗倾覆等的具体要求。

适用范围：

本发明提供了一种带桩锚的斜坡掏挖基础，适用于表面为覆盖层、底部为持力层的山区斜坡地层。

Claims (6)

1.一种带桩锚的斜坡掏挖基础，它包括方形柱体（1），放大脚（2），掏挖基础（3），拉锚（4），线塔支脚（7），结构砂浆（9），杯口（10），地脚螺栓（11），预留孔道（12），垫板（13），锥孔锚环（14），夹片（15），其特征在于：方形柱体（1）插入放大脚（2）的预留杯口（10）中，用结构砂浆（9）填充方形柱体（1）与杯口（10）之间的空隙，线塔支脚（7）通过地脚螺栓（11）固定于方形柱体（1）的上端；拉锚（4）穿过方形柱体（1）之上的预留孔道（12），将垫板（13）和锥孔锚环（14）套在拉锚（4）的外露端，将夹片（15）打入锥孔锚环（14）中，用结构砂浆（9）注满预留孔道（12）；所述的方形柱体（1）的钢筋笼的端头制作成锥形或波浪形的柱体插入端（8），形成整体的预制结构，柱体插入端（8）高度为柱宽的2~4倍，杯口（10）呈锥形，其深度和宽度与柱体插入端（8）相匹配；放大脚（2）与掏挖基础（3）通过现场绑扎成钢筋笼后再整体浇筑混凝土；所述的方形柱体（1）的宽度为15~20cm、高度为宽度的8~10倍；所述的地脚螺栓（11）呈L型，其长度为柱宽的1.5~2.5倍，直径为2~4cm，与方形柱体（1）的钢筋笼绑扎在一起后浇筑混凝土形成预制构件；所述的拉锚（4）采用直径为2cm的钢筋或钢索材料，涂上防锈漆，固定端埋设于持力层（6）中，外露端埋设于覆盖层（5）中，外露端的长度为5~15cm，拉锚（4）呈30°~45°地布置在斜坡地基中。

2.根据权利要求1所述的一种带桩锚的斜坡掏挖基础，其特征在于：所述的放大脚（2）与掏挖基础（3）通过现场绑扎成钢筋笼后再整体浇筑混凝土，两者埋设于持力层中，放大脚（2）的高度为柱宽的3~5倍，掏挖基础（3）的高度为柱宽的4~6倍。

3.根据权利要求1所述的一种带桩锚的斜坡掏挖基础，其特征在于：所述的预留孔道（12）的孔道呈圆形，其尺寸和布设角度与拉锚（4）相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种带桩锚的斜坡掏挖基础，其特征在于：所述的垫板（13）采用钢板材料，呈梯形状，厚度为5~10cm，板中的孔洞与预留孔道（12）的尺寸和布设角度相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种带桩锚的斜坡掏挖基础，其特征在于：所述的锥孔锚环（14）呈空心圆柱状，高度为5~10cm，厚度为2~3cm，锥孔的尺寸与拉锚（4）相匹配，锥孔内部布满螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种带桩锚的斜坡掏挖基础，其特征在于：所述的夹片（15）由三片组成，长度为5~10cm，厚度为1~2cm，夹片内槽布满螺纹。