CN105297763A - 一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础 - Google Patents

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Shaoxing University Yuanpei College
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Abstract

本发明公开一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，包括上板、底座，以及连接上板、底座的锚索；所述底座由数块预制板拼装呈组圆台形，底座上顶面通过螺栓与下锚板固定连接，所述上板顶部设有钢垫板，所述下锚板和上板中间均设有供锚索穿入的通孔，所述锚索底端通过下锚板与底座相连，锚索顶端通过钢垫板固定在上板上；所述上板下表面设有圆环形挡板，所述圆环形挡板的圆心与上板中心一致。上述结构的装配式柔性半掏挖基础将下部拼装式的圆台型底座嵌入到原状土下方，这样的结构能充分发挥原状土抗拔性能，大幅增加了基础的抗拔承载力；同时，通过在上板下表面设置圆环形挡板来增加了基础抗水平荷载的能力。

Description

一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础
技术领域
本发明涉及一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，属于输电线路技术领域。
背景技术
随着社会发展，电力需求迅速增长，高压、超高压、特高压等各种电压等级的输电线路建设正如火如荼地展开。基础工程是输电线路工程建设的重要组成部分。选择合理的基础型式并进行优化研究，对降低输电线路工程投资、保障线路的安全运行都显得至关重要。
目前，山区输电线路常用的基础型式有“大开挖”板式基础、掏挖基础、挖孔桩基础等。其中，“大开挖”板式基础主要依靠扩大基础底板尺寸来满足抗拔稳定性，基础造价高，对环境破坏大；掏挖基础以原状土构成的抗拔土体与基础自重共同抵抗上拔荷载，其立柱工程量占基础工程量的60%以上，对抗拔承载力的贡献却不到20%，基础单位体积承载力偏低；挖孔桩基础的抗拔力主要由基础立柱侧摩阻力提供，指标优于掏挖基础，但其基础深径比需保持在4以上，埋深一般超过5米，施工难度较大。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其结构简单、传力线路清晰，能有效降低输电线路基础工程投资，缩短基础施工周期，提高线路安全可靠性。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，包括上板、底座，以及连接上板、底座的锚索；所述底座为圆台形，底座上顶面通过螺栓与下锚板固定连接，所述上板顶部设有钢垫板，所述下锚板和上板中间均设有供锚索穿入的通孔，所述锚索底端通过下锚板与底座相连，锚索顶端通过钢垫板固定在上板上；所述上板下表面设有圆环形挡板，所述圆环形挡板的圆心与上板中心一致。
作为优选，所述锚索包括钢绞线和设置在钢绞线两端的上锚头和下锚头，其中，所述上锚头连接上板，所述下锚头连接下锚板；所述钢绞线外表面依次包覆有发泡密封胶和玻璃钢保护管，避免钢绞线直接与土体接触，防止锚索受到腐蚀。
作为优选，所述上锚头通过预应力夹片锚具与钢垫板固定连接，钢垫板上设有数个地脚螺栓，钢垫板通过地脚螺栓与上板、基础上部的输电塔塔腿锚固在一起。钢垫板承受上部结构的作用力，并将作用力传递到基础。
作为优选，所述下锚头通过钢绞线锚固板安装在下锚板底部。
作为优选，所述上板下表面的圆环形挡板外径与下锚板外径一致。
作为优选，所述底座为中空的圆台形底座，由多块预制混凝土板拼装而成，既节省混凝土材料，又便于运输。
作为优选，所述底座为中空的圆台形底座，由6块预制混凝土板拼装而成。
作为优选，所述底座为中空的圆台形底座，由混凝土浇筑而成。
作为优选，所述上板为预制混凝土板。
上述结构的装配式柔性半掏挖基础安装时，先挖好基坑，然后将底座的各个预制板拼装成圆台形，将下锚头安装在下锚板上，通过螺栓将下锚板固定在底座的上顶面，基坑土回填，接着将上板安装在基坑口，并将上锚头固定在上板上，最后在基坑的缝隙注浆，完成板索基础的安装。
本发明所述的山区输电线路装配式柔性半掏挖基础将下部拼装式的圆台型底座嵌入到原状土下方，这样的结构能充分发挥原状土抗拔性能，大幅增加了基础的抗拔承载力；同时，通过在上板下表面设置圆环形挡板来增加了基础抗水平荷载的能力。此外，锚索的抗腐蚀设计，进一步增加了板索基础的使用寿命和可靠性。在相同荷载与地质情况下，本发明所述的柔性半掏挖基础比传统掏挖基础降低基础混凝土量50%以上，经济效益显著。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的装配式柔性半掏挖基础剖视图；
图2为本实施例的装配式柔性半掏挖基础底座俯视图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，包括上板1、底座2，以及连接上板1、底座2的锚索3；所述底座1可以采用拼装结构和一体结构，其中，拼装结构由多块预制混凝土板拼接形成，一体结构采用混凝土现浇而成。本实施例的底座1由6块预制板21拼装呈圆台形，预制板21为混凝土结构，数量根据实际尺寸而定，底座2上顶面设有若干个安装螺栓4用的螺孔22，柔性半掏挖基础主要依靠下部混凝土圆台底座1与原状土体来承受上拔荷载，且通过锚索3来传递竖向荷载，充分发挥出原状土的作用，符合半掏挖计算模式。所述上板1也为预制混凝土板。底座2上顶面通过螺栓4与下锚板5固定连接，所述上板1顶部设有钢垫板6，所述下锚板5和上板1中间均设有供锚索3穿入的通孔，所述锚索3包括钢绞线31和设置在钢绞线31两端的上锚头32和下锚头33，其中，所述上锚头32连接上板上的钢垫板6，所述下锚头33通过钢绞线锚固板连接下锚板5，所述钢绞线锚固板位于下锚板5底部；（即所述锚索3底端通过下锚板5与底座1相连，锚索3顶端通过钢垫板6固定在上板1上）。所述上板1下表面设有圆环形挡板11，所述圆环形挡板11的圆心与上板中心一致。在上板1下表面设置一个圆环型挡板11，该挡板11外径与下锚板5外径、基坑直径一致，并在其与基坑之间的缝隙注浆，虽然增加了一定混凝土量，但有效的加大了上板1与土体的接触面积，大幅增强了柔性半掏挖整体抗水平和与倾覆荷载的能力。
所述上锚头32通过预应力夹片锚具与钢垫板6固定连接，钢垫板6上设有数个地脚螺栓7，钢垫板6通过地脚螺栓7与上板1、基础上部的输电塔塔腿锚固在一起。钢垫板6承受上部结构的作用力，并将作用力传递到基础，而钢垫板6是通过地脚螺栓7与上部的输电塔塔腿和下部的上板1锚固在一起的，因此上承载钢垫板的大小最基本的要求就是能够满足地脚螺栓的基本布置，钢垫板6的大小可根据实际情况综合考虑地脚螺栓7布置、塔腿地脚板的大小进行选用。
所述钢绞线31外表面依次包覆有发泡密封胶和玻璃钢保护管，避免钢绞线31直接与土体接触，防止锚索3受到腐蚀。
上述结构的装配式柔性半掏挖基础安装时，先挖好基坑，然后将底座2的各个预制板21拼装成圆台形，将下锚头33安装在下锚板5上，通过螺栓4将下锚板5固定在底座2的上顶面，基坑土回填，接着将上板1安装在基坑口，并将上锚头32固定在上板1上，最后在基坑的缝隙注浆，完成板索基础的安装。
本实施例所述的装配式柔性半掏挖基础将下部拼装式的圆台型底座嵌入到原状土下方，这样的结构能充分发挥原状土抗拔性能，大幅增加了基础的抗拔承载力；同时，通过在上板1下表面设置圆环形挡板11来增加了基础抗水平荷载的能力。此外，锚索3的抗腐蚀设计，进一步增加了板索基础的使用寿命和可靠性。对分别采用装配式板索基础和普通掏挖式基础的工程量进行了对比分析，如表2所示。
表1：柔性半掏挖与掏挖基础材料量对比（单个基础）
在相同荷载与地质情况下，本实施例所述的装配式柔性半掏挖基础可以比传统掏挖基础降低基础混凝土量50%以上，经济效益显著。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：包括上板、底座，以及连接上板、底座的锚索；所述底座为圆台形，底座上顶面通过螺栓与下锚板固定连接，所述上板顶部设有钢垫板，所述下锚板和上板中间均设有供锚索穿入的通孔，所述锚索底端通过下锚板与底座相连，锚索顶端通过钢垫板固定在上板上；所述上板下表面设有圆环形挡板，所述圆环形挡板的圆心与上板中心一致。
2.如权利要求1所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述锚索包括钢绞线和设置在钢绞线两端的上锚头和下锚头，其中，所述上锚头连接上板，所述下锚头连接下锚板；所述钢绞线外表面依次包覆有发泡密封胶和玻璃钢管保护管。
3.如权利要求1所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述上锚头通过预应力夹片锚具与钢垫板固定连接，钢垫板上设有数个地脚螺栓，钢垫板通过地脚螺栓与上板、基础上部的输电塔塔腿锚固在一起。
4.如权利要求2所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述下锚头通过钢绞线锚固板安装在下锚板底部。
5.如权利要求1所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述上板下表面的圆环形挡板外径与下锚板外径一致。
6.如权利要求1所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述底座为中空的圆台形底座，由多块预制混凝土板拼装而成。
7.如权利要求6所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述底座为中空的圆台形底座，由6块预制混凝土板拼装而成。
8.如权利要求1所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述底座为中空的圆台形底座，由混凝土浇筑而成。
9.如权利要求1所述的一种山区输电线路装配式柔性半掏挖基础，其特征在于：所述上板为预制混凝土板。
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