CN106522260A - 一种用于冻土地基的铁塔基础 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于冻土地基的铁塔基础，包括钢板斜梁、角钢横梁、桩连接件、塔脚连接件和混凝土桩；本发明采用交叉三角形框架，大大提高了基础的横向刚度，减小了基础的水平位移或水平流变；大大提高了桩基础的整体协同作用，提高了整体承载能力，使得竖向变形更加均匀，避免不均匀变形导致的基础破坏；大大提高了桩基础的整体协同作用，在同等受力情况下，减小桩基础的直径，以降低造价。

Description

一种用于冻土地基的铁塔基础

技术领域

本发明涉及铁塔基础领域，特别涉及一种用于冻土地基的铁塔基础。

背景技术

冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月)/季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(又称永久冻土，指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。随着国家电网的发展，输电线路的建设常常涉及冻土地区，而由于冻土的特性往往使铁塔基础产生破坏，这种破环是由于不均匀的冻胀和融沉产生的。除此之外，输电线路铁塔属于高耸结构不仅受风荷载影响很大还会受到电缆的拖拽从而产生较大的水平拉力，故产生较明显的水平位移。因此，为了使其沉降变形和水平变形均匀以提高承载力，需要一种用于软弱地基减少水平位移和提高承载协同的铁塔基础。

现有的冻土基础主要采用掏挖基础、混凝土灌注桩、锥柱基础、钢管桩、玻璃套管桩，这些基础基本都设置在铁塔四个塔脚处。这会涉及如下问题：①输电线路铁塔由于电缆线的存在受有很大的水平作用力，因此为了防止塔基产生较大的水平位移需要的桩径比较大，配筋量高，造价高。②现有的桩基础埋深相对较浅，由于混凝土桩桩径大、配筋量高致使整体塔基导热良好，暖季的热量会导入地基冻土中，对整个塔基稳定造成影响。③现有桩基础都独立设置在塔脚底部各自承担荷载，协同作用差，在承受竖向荷载时往往会发生不均匀沉降变形，造成整体倾斜影响结构安全和使用。④现有桩基础都独立设置在塔脚底部，整个基础横向水平面刚度较小，致使协同作用差，在较大的水平荷载作用下会产生较大的水平位移变形。为此，需要提供一种用于冻土地基减少水平位移和提高承载协同的铁塔基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于冻土地基的铁塔基础，以解决现有铁塔基础造价高、塔基稳定性差、协同作用差和易产生位移等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于冻土地基的铁塔基础，包括钢板斜梁、角钢横梁、桩连接件、塔脚连接件和混凝土桩；四根混凝土桩均垂直于水平面呈矩形放置，每个混凝土桩的上表面均预埋有若干螺杆；桩连接件为表面开设有与螺杆相匹配的孔的钢板，桩连接件套在螺杆上与混凝土桩的上表面接触；塔脚连接件为表面开设有与螺杆相匹配的孔的矩形钢板；钢板斜梁包括钢梁和塔脚连接件，两个塔脚连接件分别焊接于钢梁的两端，焊接位置为塔脚连接件的一个直角边；钢板斜梁沿四根混凝土桩形成的矩形的对角线设置，钢板斜梁两端的塔脚连接件套在螺杆上与桩连接件的上表面接触；角钢横梁的两个端头均设置有与螺杆相匹配的孔，角钢横梁设置在四根混凝土桩形成的矩形的四个边上，角钢横梁套在螺杆上且位于塔脚连接件的上方。

进一步的，螺杆的顶端设置有螺帽。

进一步的，角钢横梁、钢板斜梁、桩连接件和螺帽上均涂刷有防锈剂和绝热材料。

进一步的，钢板斜梁的根数为1或2。

进一步的，每个塔脚连接件的上表面通过螺栓固定设置有塔脚；塔脚的上方固定设置有铁塔。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明采用交叉三角形框架，大大提高了基础的横向刚度，减小了基础的水平位移或水平流变；大大提高了桩基础的整体协同作用，提高了整体承载能力，使得竖向变形更加均匀，避免不均匀变形导致的基础破坏；大大提高了桩基础的整体协同作用，在同等受力情况下，减小桩基础的直径，以降低造价。

本发明采用防锈材料涂刷铁塔与基础相连接的所有构件，降低后期维护成本。

本发明采用绝热材料涂装铁塔与基础相连接的所有构件，可以有效的阻隔铁塔上部传递到基础的热量，保护冻土不发生溶陷，提高结构安全性。

附图说明

图1为本发明提供的铁塔与桩基础示意图；

图2为本发明提供的铁塔与基础连接示意图；

图3为本发明提供的交叉三角形框架示意图；

图4为本发明提供的双三角形框架示意图；

图5为本发明提供的角钢横梁示意图；

图6为钢板斜梁示意图；

图7为塔脚连接件示意图；

其中，1—铁塔、3—角钢横梁、4—桩连接件、5—塔脚连接件、6—钢板斜梁、7—螺帽、8—混凝土桩、9—塔脚、10—螺杆。

具体实施方式

下面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、完整的描述，本文所描述的实施例仅仅为本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护范围。

请参阅图1至图7所示，一种用于冻土地基的铁塔基础，包括钢板斜梁6、角钢横梁3、桩连接件4、塔脚连接件5和混凝土桩8；四根混凝土桩8均垂直于水平面呈矩形放置，每个混凝土桩8的上表面均预埋有若干螺杆10；桩连接件4为表面开设有与螺杆10相匹配的孔的钢板，桩连接件4套在螺杆10上与混凝土桩8的上表面接触；塔脚连接件5为表面开设有与螺杆10相匹配的孔的矩形钢板；钢板斜梁6包括钢梁和塔脚连接件5，两个塔脚连接件5分别焊接于钢梁的两端，焊接位置为塔脚连接件5的一个直角边；钢板斜梁6沿四根混凝土桩8形成的矩形的对角线设置，钢板斜梁6两端的塔脚连接件5套在螺杆10上与桩连接件4的上表面接触；角钢横梁3的两个端头均设置有与螺杆10相匹配的孔，角钢横梁3设置在四根混凝土桩8形成的矩形的四个边上，角钢横梁3套在螺杆10上且位于塔脚连接件5的上方。

螺杆10的顶端设置有螺帽7。角钢横梁3、钢板斜梁6、桩连接件4和螺帽7上均涂刷有防锈剂和绝热材料。钢板斜梁6的根数为1或2。

每个塔脚连接件5的上表面通过螺栓固定设置有塔脚9；塔脚9的上方固定设置有铁塔1。

实施例1：

钢板斜梁6的根数为1，角钢横梁3、钢板斜梁6和塔脚连接件5形成双三角形框架，其中未设置钢板斜梁6的对角线上，使用矩形的塔脚连接件5。

实施例2：

钢板斜梁6的根数为2，角钢横梁3、钢板斜梁6和塔脚连接件5形成交叉三角形框架。

以上实施例仅用于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案进行修改或者等同替换，而这些并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围之内。

Claims (5)

1.一种用于冻土地基的铁塔基础，其特征在于，包括钢板斜梁(6)、角钢横梁(3)、桩连接件(4)、塔脚连接件(5)和混凝土桩(8)；四根混凝土桩(8)均垂直于水平面呈矩形放置，每个混凝土桩(8)的上表面均预埋有若干螺杆(10)；桩连接件(4)为表面开设有与螺杆(10)相匹配的孔的钢板，桩连接件(4)套在螺杆(10)上与混凝土桩(8)的上表面接触；塔脚连接件(5)为表面开设有与螺杆(10)相匹配的孔的矩形钢板；钢板斜梁(6)包括钢梁和塔脚连接件(5)，两个塔脚连接件(5)分别焊接于钢梁的两端，焊接位置为塔脚连接件(5)的一个直角边；钢板斜梁(6)沿四根混凝土桩(8)形成的矩形的对角线设置，钢板斜梁(6)两端的塔脚连接件(5)套在螺杆(10)上与桩连接件(4)的上表面接触；角钢横梁(3)的两个端头均设置有与螺杆(10)相匹配的孔，角钢横梁(3)设置在四根混凝土桩(8)形成的矩形的四个边上，角钢横梁(3)套在螺杆(10)上且位于塔脚连接件(5)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于冻土地基的铁塔基础，其特征在于，螺杆(10)的顶端设置有螺帽(7)。

3.根据权利要求2所述的一种用于冻土地基的铁塔基础，其特征在于，角钢横梁(3)、钢板斜梁(6)、桩连接件(4)和螺帽(7)上均涂刷有防锈剂和绝热材料。

4.根据权利要求1所述的一种用于冻土地基的铁塔基础，其特征在于，钢板斜梁(6)的根数为1或2。

5.根据权利要求1所述的一种用于冻土地基的铁塔基础，其特征在于，每个塔脚连接件(5)的上表面通过螺栓固定设置有塔脚(9)；塔脚(9)的上方固定设置有铁塔(1)。