CN105714844B - 一种用于输电塔的复合基础 - Google Patents

Abstract

本发明及一种用于输电塔的复合基础，所述输电塔包括竖直设置的塔身以及在所述塔身上端的塔窗；所述复合基础包括承重台和设置在所述承重台下端的螺旋锚杆，所述承重台设有竖向钢筋；所述螺旋锚杆环绕所述竖向钢筋竖直设置，其上端设有与所述承重台相连的连接组件。本发明提供的复合基础，地基承载能力高、安装和维护难度小、施工和维护成本低。

Description

一种用于输电塔的复合基础

技术领域

本发明涉及输电设备，具体讲涉及一种用于输电塔的复合基础。

背景技术

输电塔的杆塔基础埋设于地下的杆塔基础为输电线路杆塔提供荷载支撑，是输电线路结构体系的重要组成部分。在建设电网中铁塔的高度有的达到几十米，现有杆塔基础无法保证输电塔的稳定性要求，会出现倾斜甚至造成人员和经济损失。所以需要提供一种杆塔基础保证输电塔的稳定性。

现有杆塔基础采用在地面上挖坑后将铁塔的支撑脚固定基坑中，然后在支撑脚中埋入自然土后夯实的固定方法。会涉及以下问题：①输电塔基础持力层的地基承载力较低，浅层的覆土层较厚，需要占用更大的面积、更深的基础埋深，并且土石方的开挖量大，混凝土及钢筋用量也大。②基础占地面积大，受外部干扰大。③养护周期长，施工繁琐，不能满足紧急抢修的工程应用要求。④材料耗量大，对环境的影响大。

为此，需要提供一种用于输电塔的联合装配式基础，以提高地基承载能力、降低安装和维护难度、降低施工和维护成本。

发明内容

要解决现有技术的不足，本发明提供了下述技术方案来实现的：提供一种用于输电塔的复合基础，所述输电塔包括竖直设置的塔身以及在所述塔身上端的塔窗；所述复合基础包括承重台和设置在所述承重台下端的螺旋锚杆，

所述承重台设有竖向钢筋；

所述螺旋锚杆环绕所述竖向钢筋竖直设置，其上端设有与所述承重台相连的连接组件。

所述塔窗形状为多边形，其包括水平设置的横担、垂直于所述横担分别对称设置在所述塔身两侧的支撑臂和设置在所述支撑臂之间，沿所述塔身径向方向设置的横梁；

所述横梁将所述塔窗分为上窗和下窗，所述上窗和下窗内分别设有呈垂直排列成上、下层的V型或U型回路导线。

所述承重台内设有沿其轴向设置的地脚螺栓，

所述地脚螺栓包括与所述承重台同轴向设置的J型螺杆和设置在所述J型螺杆上端与塔脚的横向钢梁相连的螺母组件；

所述横向钢梁设有与其表面垂直设置的螺杆固定孔。

所述横向钢梁上下面分别设有固定在所述J型螺杆上的压紧螺母和支撑螺母；

所述的压紧螺母、支撑螺母与横向钢梁之间设有垫圈；

所述的压紧螺母为两个。

所述竖向钢筋为由围绕所述承重台轴心竖直设置的主筋组成的圆筒。

所述连接组件包括锚盘和设置在所述锚盘上下两侧的环形肋筋；

所述锚盘包括设置在所述J型螺杆轴向垂直方向的环形板和连接所述J型螺杆和环形板的直角三角形肋板；

所述环形肋筋为沿所述J型螺杆轴向设置的螺纹槽。

所述连接组件下侧设有沿所述J型螺杆轴向方向设置的螺旋锚片；

所述螺旋锚片为锥形片状结构，

所述J型螺杆上设有连有金属条的防腐电极，所述金属条材质为镁合金。

所述地脚螺栓为从内至外依次设有渗铝层和表面铝层的渗铝钢；

所述渗铝层包括Al₂Fe0₄，其厚度为12至21μm，

所述表面铝层包括Al₂0₃，其厚度为80至95μm。

所述承重台为混凝土结构，

所述混凝土包括水泥、矿物掺合料、中砂、石子、水、防腐剂、萘系减水剂，各组成材料所占百分比为：水泥为7.5％～8％、矿物掺合料为6％～7％、中砂为25％～30％、石子为40％～46％、水为12％～14％、防腐剂为0.6％～1％、萘系减水剂为0.1％～0.2％；

所述矿物掺合料包括矿粉、粉煤灰和硅灰，所述矿粉为平均粒径为3μm～5μm的超细矿物填充原料；所述粉煤灰为平均粒径为10μm～12μm的二级灰；所述硅灰平均粒径为10μm～13μm。

复合基础安装方法，所述方法包括如下步骤：

第一步，基础定位：根据设计图纸尺寸和位置要求，利用全站仪、GPS定位仪对输电塔基础进行放线定位，确定基础的轮廓线及中心轴线；

第二步，挖掘承重台基坑：挖掘用于固定所述承重台的基坑，在所述基坑底部根据需要留出相应的作业空间，并在基坑周围设置安全围栏和警示标志；

第三步，螺旋锚杆基础施工：采用人工钻进或机械钻进施工，

所述机械钻进采用植锚机施工，所述植锚机的传动头保持匀速向下且同时提供扭矩和压力，钻出螺旋锚杆基础；

第四步，将所述螺旋锚杆植入土体；

第五步，焊接所述螺旋锚杆上端的连接组件；

第六步，构建承重台；

第七步，回填基坑：分层回填环境素土、粉土并碾压夯实，每层回填土厚度为300mm，压实系数不低于0.95，回填土高出地面300mm；

第八步，在所述承重台周边做防沉层或石护坡。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

1、本申请提供的复合基础，具有提高地基承载能力、降低安装和维护难度、降低施工和维护成本的优异效果。

2、本申请提供的复合基础采用承重台和螺旋锚杆相结合的方式，具有承载能力强、工期短、造价低、节约工程材料、保护环境的优异效果。

3、本申请提供的复合基础采用阶梯形结构，具有抗倾覆能力和承载力强、节约工程材料、保护环境的优异效果。

4、本申请提供的复合基础采用J型螺杆，具有制造成本低、固定牢固和运输方便的优异效果。

5、本申请提供的复合基础采用设有防腐电极的J型螺杆，具有防腐能力强的优异效果。

6、本申请提供的复合基础采用新型混凝土，具有良好的防腐性能、提高输电塔使用年限一年以上。

7、本申请提供的复合基础采用渗铝钢为电塔钢材，具有防止输电铁塔腐蚀，提高输电铁塔的抗腐蚀能力、提高输电铁塔使用年限至少两年以上的优异效果。

附图说明

图1为本发明提供的输电塔和复合基础连接示意图；

图2为本发明提供的复合基础局部剖视图；

图3为本发明提供的螺旋锚杆主视图；

图4为本发明提供的锚盘俯视图；

图5为本发明提供的地脚螺栓主视图；

其中，1—塔窗、2—承重台、3—螺旋锚杆、4—竖向钢筋、5—横担、6—支撑臂、7—横梁、8—地脚螺栓、9—J型螺杆、10—压紧螺母、11—支撑螺母、12—锚盘、13—环形肋筋、14—螺旋锚片；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1和图4所示，一种用于输电塔的复合基础，所述输电塔包括竖直设置的塔身以及在所述塔身上端的塔窗1；所述复合基础包括承重台2和设置在所述承重台2下端的螺旋锚杆3，其特征在于，

所述承重台2设有竖向钢筋4；

所述螺旋锚杆3环绕所述竖向钢筋4竖直设置，其上端设有与所述承重台2相连的连接组件。

所述塔窗1形状为多边形，其包括水平设置的横担5、垂直于所述横担5分别对称设置在所述塔身两侧的支撑臂6和设置在所述支撑臂6之间，沿所述塔身径向方向设置的横梁7；

所述横梁7将所述塔窗1分为上窗和下窗，所述上窗和下窗内分别设有呈垂直排列成上、下层的V型或U型回路导线。

所述承重台2内设有沿其轴向设置的地脚螺栓8，

所述地脚螺栓8包括与所述承重台2同轴向设置的J型螺杆9和设置在所述J型螺杆9上端与塔脚的横向钢梁相连的螺母组件；

所述横向钢梁设有与其表面垂直设置的螺杆固定孔。

所述横向钢梁上下面分别设有固定在所述J型螺杆9上的压紧螺母10和支撑螺母11；

所述的压紧螺母10、支撑螺母11与横向钢梁之间设有垫圈；

所述的压紧螺母10为两个。

所述竖向钢筋4为由围绕所述承重台2轴心竖直设置的主筋组成的圆筒。

所述连接组件包括锚盘12和设置在所述锚盘12上下两侧的环形肋筋13；

所述锚盘12包括设置在所述J型螺杆9轴向垂直方向的环形板和连接所述J型螺杆9和环形板的直角三角形肋板；

所述环形肋筋13为沿所述J型螺杆9轴向设置的螺纹槽。

所述连接组件下侧设有沿所述J型螺杆9轴向方向设置的螺旋锚片14；

所述螺旋锚片14为锥形片状结构，

所述J型螺杆9上设有连有金属条的防腐电极，所述金属条材质为镁合金。

所述地脚螺栓8为从内至外依次设有渗铝层和表面铝层的渗铝钢；

所述渗铝层包括Al₂Fe0₄，其厚度为12至21μm，

所述表面铝层包括Al₂0₃，其厚度为80至95μm。

所述承重台2为混凝土结构，

所述混凝土包括水泥、矿物掺合料、中砂、石子、水、防腐剂、萘系减水剂，各组成材料所占百分比为：水泥为7.5％～8％、矿物掺合料为6％～7％、中砂为25％～30％、石子为40％～46％、水为12％～14％、防腐剂为0.6％～1％、萘系减水剂为0.1％～0.2％；

所述矿物掺合料包括矿粉、粉煤灰和硅灰，所述矿粉为平均粒径为3μm～5μm的超细矿物填充原料；所述粉煤灰为平均粒径为10μm～12μm的二级灰；所述硅灰平均粒径为10μm～13μm。

复合基础安装方法，所述方法包括如下步骤：

第一步，基础定位：根据设计图纸尺寸和位置要求，利用全站仪、GPS定位仪对输电塔基础进行放线定位，确定基础的轮廓线及中心轴线；

第二步，挖掘承重台基坑：挖掘用于固定所述承重台2的基坑，在所述基坑底部根据需要留出相应的作业空间，并在基坑周围设置安全围栏和警示标志；

第三步，螺旋锚杆基础施工：采用人工钻进或机械钻进施工，

所述机械钻进采用植锚机施工，所述植锚机的传动头保持匀速向下且同时提供扭矩和压力，钻出螺旋锚杆基础；

第四步，将所述螺旋锚杆3植入土体；

第五步，焊接所述螺旋锚杆3上端的连接组件；

第六步，构建承重台2；

第七步，回填基坑：分层回填环境素土、粉土并碾压夯实，每层回填土厚度为300mm，压实系数不低于0.95，回填土高出地面300mm；

第八步，在所述承重台2周边做防沉层或石护坡。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范之内。

Claims (5)

1.一种用于输电塔的复合基础，所述输电塔包括竖直设置的塔身以及在所述塔身上端的塔窗(1)；所述复合基础包括承重台(2)和设置在所述承重台(2)下端的螺旋锚杆(3)，其特征在于，

所述承重台(2)设有竖向钢筋(4)；

所述螺旋锚杆(3)环绕所述竖向钢筋(4)竖直设置，其上端设有与所述承重台(2)相连的连接组件；

所述塔窗(1)形状为多边形，其包括水平设置的横担(5)、垂直于所述横担(5)分别对称设置在所述塔身两侧的支撑臂(6)和设置在所述支撑臂(6)之间，沿所述塔身径向方向设置的横梁(7)；

所述横梁(7)将所述塔窗(1)分为上窗和下窗，所述上窗和下窗内分别设有呈垂直排列成上、下层的V型或U型回路导线；

所述承重台(2)内设有沿其轴向设置的地脚螺栓(8)，

所述地脚螺栓(8)包括与所述承重台(2)同轴向设置的J型螺杆(9)和设置在所述J型螺杆(9)上端与塔脚的横向钢梁相连的螺母组件；

所述横向钢梁设有与其表面垂直设置的螺杆固定孔；

所述竖向钢筋(4)为由围绕所述承重台(2)轴心竖直设置的主筋组成的圆筒；

所述承重台(2)为混凝土结构，

所述混凝土包括水泥、矿物掺合料、中砂、石子、水、防腐剂、萘系减水剂，各组成材料所占百分比为：水泥为7.5％～8％、矿物掺合料为6％～7％、中砂为25％～30％、石子为40％～46％、水为12％～14％、防腐剂为0.6％～1％、萘系减水剂为0.1％～0.2％；

所述矿物掺合料包括矿粉、粉煤灰和硅灰，所述矿粉为平均粒径为3μm～5μm的超细矿物填充原料；所述粉煤灰为平均粒径为10μm～12μm的二级灰；所述硅灰平均粒径为10μm～13μm；

所述地脚螺栓(8)为从内至外依次设有渗铝层和表面铝层的渗铝钢；

所述渗铝层包括Al₂Fe0₄，其厚度为12至21μm，

所述表面铝层包括Al₂0₃，其厚度为80至95μm。

2.如权利要求1所述的复合基础，其特征在于，所述横向钢梁上下面分别设有固定在所述J型螺杆(9)上的压紧螺母(10)和支撑螺母(11)；

所述的压紧螺母(10)、支撑螺母(11)与横向钢梁之间设有垫圈；

所述的压紧螺母(10)为两个。

3.如权利要求1所述的复合基础，其特征在于，所述连接组件包括锚盘(12)和设置在所述锚盘(12)上下两侧的环形肋筋(13)；

所述锚盘(12)包括设置在所述J型螺杆(9)轴向垂直方向的环形板和连接所述J型螺杆(9)和环形板的直角三角形肋板；

所述环形肋筋(13)为沿所述J型螺杆(9)轴向设置的螺纹槽。

4.如权利要求3所述的复合基础，其特征在于，所述连接组件下侧设有沿所述J型螺杆(9)轴向方向设置的螺旋锚片(14)；

所述螺旋锚片(14)为锥形片状结构，

所述J型螺杆(9)上设有连有金属条的防腐电极，所述金属条材质为镁合金。

5.如权利要求1-4中任一项所述的复合基础安装方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

第一步，基础定位：根据设计图纸尺寸和位置要求，利用全站仪、GPS定位仪对输电塔基础进行放线定位，确定基础的轮廓线及中心轴线；

第二步，挖掘承重台基坑：挖掘用于固定所述承重台(2)的基坑，在所述基坑底部根据需要留出相应的作业空间，并在基坑周围设置安全围栏和警示标志；

第三步，螺旋锚杆基础施工：采用人工钻进或机械钻进施工，

所述机械钻进采用植锚机施工，所述植锚机的传动头保持匀速向下且同时提供扭矩和压力，钻出螺旋锚杆基础；

第四步，将所述螺旋锚杆(3)植入土体；

第五步，焊接所述螺旋锚杆(3)上端的连接组件；

第六步，构建承重台(2)；

第七步，回填基坑：分层回填环境素土、粉土并碾压夯实，每层回填土厚度为300mm，压实系数不低于0.95，回填土高出地面300mm；

第八步，在所述承重台(2)周边做防沉层或石护坡。

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