CN106759446A - 一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础 - Google Patents
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- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
Abstract
本发明公开一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，包括主体混凝土结构，所述混凝土结构内部环向空间内设有钢筋笼，主体混凝土结构自上至下分为立柱段、变坡段和基底座，所述立柱段和变坡段中间为空心的空心段，立柱段外侧垂直连接有若干个根键；由于根键承担了侧向和竖向受力，故掏挖基础能够承受较大的荷载；其空心直柱可以充分利用立柱段截面承载特性，在保证截面承载能力的基础上减少混凝土耗量；本发明提供的根键式空心掏挖基础可以充分利用空心段减少混凝土用量，减少山区混凝土原材料运输量，同时降低弃土对环境破坏，从而增强输电线路杆塔基础的稳定性、降低生产成本，达到经济高效、环保节能的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及输电线路铁塔基础技术领域，尤其涉及一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础。
【背景技术】
随着国内高压输电线路工程的快速发展，更多的输电线路需要穿越高山大岭等陡峭地区，同时随着工程建设环境友好型理念的加强，设计人员越来越多的选择掏挖基础、岩石基础以及人工挖孔桩等原状土基础型式，取得了非常显著的经济和环保效益。尤其是人工挖孔桩基础，对于基础作用力大的直线塔和耐张塔转角塔基础，以及高露头塔位基础非常适用，已经成为设计人员的首选基础型式。
但是随着特高压工程的陆续开建，铁塔基础作用力越来越大，部分人工挖孔桩的直径已经超过2.0m，对于个别单桩直径过大的基础，只能采用承台式人工挖孔群桩基础型式，随之带来的问题是施工难度增大以及承台开挖对山体的破坏无法修复。为了使设计更加合理，施工更加便捷，对环境影响更小，需要一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础。
现有的输电线路掏挖基础往往采用实体掏挖基础会涉及以下问题：①桩径大，混凝土方量大导致自重大。②混凝土方量大，运输消耗很大的资源，③弃土量大，增加成本，影响环境。而采用实体掏挖基础和纯空心掏挖基础，共同涉及以下问题：①对于作用力较大时，实体掏挖基础和纯空心掏挖基础难以满足承载要求，所采用承台式人工挖孔群桩基础型式，其施工难度大，以及承台开挖对山体的破坏影响大。②在较大水平作用下，基础侧倾稳定性差。
【发明内容】
针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，具有混凝土使用方量少，横向刚度大，侧倾和侧向位移小，基础整体稳定性好，弃土量少，对环境破坏影响小，降低生产成本的效果。
为达到上述目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，包括主体混凝土结构，所述混凝土结构内部环向空间内设有钢筋笼，主体混凝土结构自上至下分为立柱段、变坡段和基底座，所述钢筋笼置于立柱段、变坡段和基底座中间通过混凝土现浇而成，连接预埋件连接在混凝土结构顶部，所述立柱段和变坡段中间为空心的空心段，空心段截面面积为立柱段截面面积的25％-50％；立柱段外侧垂直连接有若干个根键，根键从主体混凝土结构内部延伸到外侧一定长度。
进一步，所述钢筋笼由向布置一周的主筋，及捆扎主筋的环向外箍筋和环向内箍筋组成。
进一步，所述根键为预制混凝土构件或金属构件。
进一步，预制混凝土根键由根键主筋、根键箍筋组成钢筋笼，后浇筑混凝土形成，其中混凝土强度等级不低于C25，根键主筋强度不低于HRB300。
进一步，金属构件根键横截面为十字形，采用型钢或者其他高强度金属制成。
进一步，所述根键对称垂直分布或采用上下层交错布置于立柱段外侧。
进一步，所述立柱段和基底座为圆柱体，变坡段为圆台体。
进一步，空心段底部到基底座底部的距离不小于2倍基底座的厚度，空心段中填充有非混凝土物质填充。
进一步，所述变坡段的坡度不大于45度。
进一步，所述主体混凝土结构所用混凝土强度等级不低于C25，主筋强度不低于HRB400。
本发明具有如下有益效果：
1、采用空心结构，具有混凝土使用方量少，横向刚度大，侧倾和侧向位移小，基础整体稳定性好，弃土量少，对环境破坏影响小，降低生产成本，采用根键式结构，根键产生悬臂梁效应，对提高结构竖向和水平向承载力、抵抗倾覆有优异效果。
2、采用空心结构，空心桩圬工量小、自重轻，省去了多余的结构自重，对充分发挥桩侧摩阻力有优异效果。
3、采用空心结构，可在不显著降低基础承载力的条件下节省混凝土浇筑量，在经济方面有优异效果。
4、采用根键式结构，形成仿生结构，对土体挤密，同时增强基础与土体之间的整体作用效应，可充分发挥土体的抗力作用，对竖向和水平向承载能力大有优异效果。
5、根键式空心掏挖基础可以替代采用较大直径(1.6m以上)的四桩带承台挖孔桩基础，独立单桩就能满足要求，降低施工难度和工程造价，避免山体的大开挖，在上拔控制时还可以消耗部分弃土，保护环境。
6、在同样的地质条件和外荷载作用下，采用根键的空心基础比纯空心基础节省造价约30％左右，效能比高，材料利用率高，在经济方面有优异效果。
进一步，空心段可以用弃土或者碎石等非混凝土物质填充，消化部分弃土，对于山区线路工程中环境保护有优异效果，在经济方面有优异效果。
【附图说明】
图1为本发明提供的根键式空心掏挖基础结构示意图；
图2为本发明提供的根键式空心掏挖基础横截面示意图；
图3为本发明提供根键(预制混凝土构件)示意图；
图3(a)为根键(预制混凝土构件)立面图，图3(b)为根键平面图，图3(c)为根键配筋图；
图4为本发明提供根键(金属构件)示意图；图4(a)为根键立面图，图4(b)为根键截面图；
其中：1-立柱段、2-变坡段、3-基底座、4-空心段、5-根键、6-连接预埋件、7-主筋、8-环向外箍筋、9-环向内箍筋、10-根键主筋、11-根键箍筋、12-混凝土。
【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。
如图1所示，本发明用于输电线路的根键式空心掏挖基础，包括主体混凝土结构，主体混凝土结构包括立柱段1、变坡段2、根键5、基底座3、空心段4、连接预埋件6。
混凝土结构内部环向空间内设有钢筋笼，主体混凝土结构自上至下分为立柱段1、变坡段2和基底座3，所述钢筋笼置于立柱段1、变坡段2和基底座3中间通过混凝土现浇而成，连接预埋件6连接在混凝土结构顶部，所述立柱段1和变坡段2中间为空心的空心段4，空心段4截面面积为立柱段1截面面积的25％-50％；立柱段1外侧垂直连接有若干个根键5，根键5从主体混凝土结构内部延伸到外侧一定长度。
如图2所示，钢筋笼由竖向布置一周的主筋7，及捆扎主筋7的环向外箍筋8和环向内箍筋9组成。
进一步，根键5为预制混凝土构件或金属构件，所述根键5对称垂直分布于立柱段1外侧或采用上下层交错布置方式。如图2所示，根键5沿直柱竖向错层梅花状分布在一周。
如图3所示，预制混凝土根键由根键主筋10、根键箍筋11组成钢筋笼，后浇筑混凝土形成，预制混凝土根键按所给尺寸制作，支好模板后安放钢筋，再浇筑混凝土，养护至设计要求强度。根键所用主筋强度不低于HRB300，凝土强度等级不低于C25，见图3(a)、图3(b)和图3(c)。
如图4所示，金属构件根键横截面为十字形，采用型钢或者其他高强度金属制成，见图4(a)和图4(b)。
立柱段1和基底座3为圆柱体，变坡段2为圆锥体，空心段4底部到基底座3底部的距离不小于2倍基底座3的厚度，空心段4中填充有非混凝土物质填充。所述变坡段2的坡度一般不大于45度。
如图2所示，钢筋笼下放在基础外壁和内壁中间部位，主体混凝土结构所用混凝土强度等级不低于C25，主筋7强度不低于HRB400。
根键式空心掏挖基础浇筑过程如下：
如图1所示，先按照图纸进行测量定位，然后人工挖掏挖基础的孔，再进行终孔检查，清理孔洞，此时预留顶推孔，下放钢筋笼，在下放外层钢筋笼后立即进行根键的顶入工作，然后进行底层部分的基底座3混凝土浇注，然后再将内模板下放，空心段4外壁范围混凝土浇注，成型空心段4后，进行空心部分弃土回填，主要采用掏挖基础挖出的弃土进行回填，回填后测量定位预埋连接件(或不回填空心部分)，最后进行其余部分(基础顶部)混凝土浇注，基础养护。
本发明用于输电线路的根键式空心掏挖基础，降低混凝土使用方量，减少对环境破坏，增强基础整体稳定性和纵向刚度大，提高对基础的抗水平荷载和抗倾覆能力，充分发挥土体的抗力作用，全面降低工程造价。
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，其均在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：包括主体混凝土结构，所述混凝土结构内部环向空间内设有钢筋笼，主体混凝土结构自上至下分为立柱段(1)、变坡段(2)和基底座(3)，所述钢筋笼置于立柱段(1)、变坡段(2)和基底座(3)中间通过混凝土现浇而成，连接预埋件(6)连接在混凝土结构顶部，所述立柱段(1)和变坡段(2)中间为空心的空心段(4)，空心段(4)截面面积为立柱段(1)截面面积的25％-50％；立柱段(1)外侧垂直连接有若干个根键(5)，根键(5)从主体混凝土结构内部延伸到外侧一定长度。
2.根据权利要求1所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：所述钢筋笼由竖向布置一周的主筋(7)，及捆扎主筋(7)的环向外箍筋(8)和环向内箍筋(9)组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：所述根键(5)为预制混凝土构件或金属构件。
4.根据权利要求3所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：预制混凝土根键由根键主筋(10)、根键箍筋(11)组成钢筋笼，后浇筑混凝土形成，其中混凝土强度等级不低于C25，根键主筋强度不低于HRB300。
5.根据权利要求3所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：金属构件根键横截面为十字形，采用型钢或者其他高强度金属制成。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：所述根键(5)对称垂直分布或采用上下层交错布置于立柱段(1)外侧。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：所述立柱段(1)和基底座(3)为圆柱体，变坡段(2)为圆台体。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：空心段(4)底部到基底座(3)底部的距离不小于2倍基底座(3)的厚度，空心段(4)中填充有非混凝土物质填充。
9.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：所述变坡段(2)的坡度不大于45度。
10.根据权利要求1-3任一项所述的一种用于输电线路的根键式空心掏挖基础，其特征在于：所述主体混凝土结构所用混凝土强度等级不低于C25，主筋(7)强度不低于HRB400。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170531 |