CN109594578A - 一种塔柜的5g小微通信基站桩基机构 - Google Patents

Abstract

一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构，包括承台、楔形基桩桩体，在承台下侧面设有内凹的限位槽，楔形基桩桩体包括桩顶段、与桩顶段一端连接的中间段、以及与中间段另一端连接的桩端段，桩顶段另一端与承台上的限位槽配合连接，承台、桩顶段、中间段、桩端段之间为可装配式连接形式。本发明的目的是为了解决现有用于小微通信基站的楔形桩基机构在安装、使用时操作复杂、成本高的技术问题。

Description

一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构

技术领域

本发明属于基建工程领域，具体涉及一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构。

背景技术

根据工信部、三大运营商的5G商用计划，我国已在2017年展开了5G网络第二阶段测试，并于当年年底完成，且中国移动，中国联通及中国电信都在国内一些重点城市搭建了5G通信网络，预计2020年在国内将正式商用。

第五代通信技术的充分利用，必然需要网络天线（发射装置）具有饱满的覆盖度，故其发射天线采用更小体积，更高频率，但由于频率较高，能量也会衰减迅速，因此，需要发射天线间距需要更小，才能达到更好的覆盖效果，而作为悬挂发射天线最重要形式的地面通信塔也必然会向着竖向荷载轻，建筑密度大的趋势发展。

由于发射天线及通信塔自身重量较轻，而天线又悬挂在高处，且其迎风面积较大，因此，通信塔等轻型高耸结构的一个重要受力特点是支撑结构承受的竖向荷载较小，而承受的水平荷载或弯矩较大。而此类结构基础的设计，一般参考电力部门的相关规范，通过将基础形式做成直径很大的刚性短桩，用以抵抗上部较大的水平荷载和弯矩。现有研究结果表明，影响单桩极限水平承载力的土层，主要集中在桩顶以下很小的一部分，而与桩周深部土层的性质关系不大。在桩浅部土层性质确定时，桩径越大，则桩周土提供的抗力越大；另外，有限元分析表明，上部结构传递的弯矩，也主要是上部桩体在承担。倘若能适当增大桩顶以下主要受力层部分桩身的直径，适当减小深部桩身的直径，既能较大的提高桩身水平承载力及有效抵抗上部结构弯矩；同时，还能有效的节省的桩身混凝土的用量。因此，上部直径大，下部直径小的楔形桩便是一种很好选择。

装配式楔形桩是一种既节省材料、施工简单、又提高桩的单位承载力的优良桩型 。楔形桩较好的利用桩楔形侧面，充分发挥了桩与土体间的相互作用，犹如楔子楔入地基土中 。楔形桩在竖向荷载作用下产生竖向位移，从而对挤压周围土体，从而土体对楔形侧面也产生一定的法向抗力，这种法向抗力，可以增加桩周的摩擦力，即侧摩阻力，从而提高了楔形桩的承载力 。这种优良桩型虽然从产生到现在已有几十年的历史 ，但它的应用却并不很普遍 ，还没受到足够的重视。这主要是因为对楔形桩的研究还不多，人们对它的承载机理和性状的认识还没有象等直径桩那样深入。

随着城市化进程的加快，5G小微基站主要布局在城市中，而城镇一方面土地资源宝贵，对基站的占地面积有严格的限值，另一方面，对施工环境要求苛刻。由于单一基站工程量较小，租用大型机械设备成本较高，工期长，提高了基站的造价，因设备产生的噪音，泥浆等还会污染环境，施工期间占用场地较大等因素，都会对居民的生产生活产生较大的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有用于小微通信基站的楔形桩基机构在安装、使用时操作复杂、成本高的技术问题。

一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构，包括承台、楔形基桩桩体，在承台下侧面设有内凹的限位槽，楔形基桩桩体包括桩顶段、与桩顶段一端连接的中间段、以及与中间段另一端连接的桩端段，桩顶段另一端与承台上的限位槽配合连接，承台、桩顶段、中间段、桩端段之间为可装配式连接形式。

从桩顶段至桩端段楔形基桩桩体横截面的面积依次变小。

上述桩顶段以及中间段内部为中空结构。

从桩端段的上平面至下平面贯穿式设置若干固定套管，若干固定套管在桩端段内环抱式设置，从桩顶段的上平面至下平面贯穿式设置若干第一导管孔，从中间段的上平面至下平面贯穿式设置若干第二导管孔。

固定套管、第一导管孔、第二导管孔的数量相同，且从楔形基桩桩体的一端至另一端，第一导管孔、第二导管孔、固定套管位于同一直线上。

在桩顶段上设有固定锚栓，在承台上对应设有固定锚栓插孔，固定锚栓与固定锚栓插孔配合连接。

包括若干中间段，中间段与中间段叠加式连接形成楔形基桩桩体的中间结构体。

一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构的施工方法，包括以下步骤：

1）楔形基桩桩体及承台，楔形基桩桩体，包括桩顶段、与桩顶段一端连接的中间段、以及与中间段另一端连接的桩端段，

2）在目标地基上进行楔形桩成孔，挖成孔径从上至下逐渐变小的孔；

3）桩端段下沉：成孔后，先在桩端处铺设混凝土垫层，然后将桩端段吊放入孔，带有固定套管的一侧向上。

4）楔形桩中间段吊放下沉：桩端段吊放下沉到位后，并在固定套管上安装注浆导管，注浆导管安装完成后，下放第一层楔形桩中间段，使注浆导管准确对中桩段的预留导管孔，并使上层桩的下表面与下层桩的上表面贴合紧密，按此类顺序直至将中间段桩拼装完毕；

5）楔形桩桩顶段吊放下沉及空心段浇筑混凝土：桩顶段吊装完成后，对空心段浇筑混凝土，边浇筑边振捣密实；

6）承台拼装：浇筑完成后，开挖承台基坑，然后将承台盖板的螺栓孔和注浆孔分别对准桩顶段的固定螺栓和注浆导管，并使承台盖板和侧壁与桩顶段贴合紧密，回填承台基坑，并将边沿填筑紧密；

7）导管注浆：安装完成后，采用水泥净浆对导管注浆，直至桩侧土层有水泥浆泛出。

在步骤3）中，在同一平面上，孔的横截面的直径小于桩体横截面的直径。

在步骤6）中，承台包括中空板和承台盖板，从承台盖板的上平面至下平面贯穿式设置若干第三导管孔，中空板叠设在承台盖板的一侧这样在承台一侧面设有内凹的限位槽，最后一段的注浆导管长度为桩顶段及承台盖板的厚度之和。

采用上述技术方案，能带来以下技术效果：

1）装配化程度高，楔形基桩，承台、上部机柜以及通信塔均可采用装配施工完成，构件均在工程预制完成，质量有保证；

2）节约材料，提高基础水平和弯矩作用下的承载力，因为所采用的上部直径大，下部直径小的楔形桩基础，所以，可有效节约材料。在相同材料用量时，能较明显的提高基础水平和弯矩作用下的承载力；

3）造价较低，无需租用大型机械设备，施工方便。预制楔形桩采用人工孔，调放小块预制构件，小型机械设备即可满足施工需要；

4）施工时无需泥浆护壁钻孔，也无需锤击施工，利于环境保护，对居民生活影响较小；

5）占地面积小，利于美化环境。小微基站采用单管美化塔，美化路灯杆，仿生树等塔型，有利于美化环境，而机柜环绕于塔的周围，放置于承台之上，无需另外砌筑底座，减少了占地面积，大大减弱人们对基站的抵触情绪。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中桩顶段的结构示意图；

图3为本发明中中间段的结构示意图；

图4为本发明中桩端段的结构示意图；

图5为本发明中承台的承台盖板的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示一种包括承台1、楔形基桩桩体，在承台1下侧面设有内凹的限位槽，楔形基桩桩体包括桩顶段2、与桩顶段2一端连接的中间段3、以及与中间段3另一端连接的桩端段4，桩顶段2另一端与承台1上的限位槽配合连接，承台1、桩顶段2、中间段3、桩端段4之间为可装配式连接形式。

从桩顶段2至桩端段4楔形基桩桩体横截面的面积依次变小。

上述桩顶段2以及中间段3内部为中空结构。

从桩端段4的上平面至下平面贯穿式设置若干固定套管5，若干固定套管5在桩端段内环抱式设置，从桩顶段2的上平面至下平面贯穿式设置若干第一导管孔6，从中间段3的上平面至下平面贯穿式设置若干第二导管孔7。

固定套管5、第一导管孔6、第二导管孔7的数量相同，且从楔形基桩桩体的一端至另一端，第一导管孔6、第二导管孔7、固定套管5位于同一直线上。

在桩顶段2上设有固定锚栓8，在承台1上对应设有固定锚栓插孔，固定锚栓8与固定锚栓插孔9配合连接。

包括若干中间段3，中间段与中间段叠加式连接形成楔形基桩桩体的中间结构体。

一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构的施工方法，包括以下步骤：

1）预制楔形桩构件及承台。楔形桩各段的直径及承台直径根据设计要求和施工场地的实际条件确定，桩段的高度可采用0.5m的模数，设置0.5m、1.0m、1.5m、2.0m、2.5段，实际预制时与桩段直径，现有机械设备，施工场地条件确定，直径大，机械设备起重量小，场地限制，采用小高度，反之，则采用大高度。确定好各尺寸后在工厂预制成型。

2）楔形桩成孔：通信基站桩基础的桩径普遍较大，桩长较短，且楔形桩由于桩径上部大，下部小，不利于机械成孔，但利于人工挖孔，上大下小的孔径，有利于孔壁的稳定，且人工挖孔设备简单，成本较低。孔的直径宜比桩径小5-10cm。

3）楔形桩桩端段下沉：成孔后，先在桩端处铺设10cm厚素混凝土垫层，然后将桩端段吊放入孔，带有固定套管的一侧向上，由于孔径比桩径仅小5-10cm，因此依靠桩身依靠自重或小型压桩设备即可下沉到位，这样能够进一步提高本楔形桩埋在地下的紧实度，增强桩基的稳定性。

4）楔形桩中间段吊放下沉：桩端段吊放下沉到位后，在上表面涂刷一层硫磺胶泥，并在固定套管上安装注浆导管，注浆导管长度与即将安装的桩段长度相同，注浆导管安装完成后，下放第一层楔形桩中间段，使注浆导管准确对中桩段的预留导管孔，并使上层桩的下表面与下层桩的上表面贴合紧密，按此类顺序直至将中间桩段拼装完毕，注意最后一段的注浆导管长度为桩顶段及承台盖板的厚度之和。

5）楔形桩桩顶段吊放下沉及空心段浇筑混凝土：桩顶段吊装完成后，对空心段浇筑混凝土，边浇筑边振捣密实。

6）承台拼装：浇筑完成后，开挖承台基坑，在桩顶段的顶面和侧面分别涂刷硫磺胶泥，然后将承台盖板的螺栓孔和注浆孔分别对准桩顶段的固定螺栓和注浆导管，并使承台盖板和侧壁与桩顶段贴合紧密。回填承台基坑，并将边沿填筑紧密。

7）导管注浆：安装完成后，采用水泥净浆对导管注浆，注浆压力不小于5MPa，直至桩侧土层有水泥浆泛出。

9）安装通信塔13及迷你机柜12：注浆完成后，待其达到一定强度即可安装通信塔及迷你机柜。

在步骤6）中，承台包括中空板和承台盖板10，从承台盖板10的上平面至下平面贯穿式设置若干第三导管孔11，中空板叠设在承台盖板的一侧这样在承台1一侧面设有内凹的限位槽，最后一段的注浆导管长度为桩顶段及承台盖板的厚度之和。

Claims (10)

1.一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：包括承台（1）、楔形基桩桩体，在承台（1）下侧面设有内凹的限位槽，楔形基桩桩体包括桩顶段（2）、与桩顶段（2）一端连接的中间段（3）、以及与中间段（3）另一端连接的桩端段（4），桩顶段（2）另一端与承台（1）上的限位槽配合连接，承台（1）、桩顶段（2）、中间段（3）、桩端段（4）之间为可装配式连接形式。

2.根据权利要求1所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：从桩顶段（2）至桩端段（4）楔形基桩桩体横截面的面积依次变小。

3.根据权利要求1或2所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：所述桩顶段（2）以及中间段（3）内部为中空结构。

4.根据权利要求1或2所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：从桩端段（4）的上平面至下平面贯穿式设置若干固定套管（5），若干固定套管（5）在桩端段内环抱式设置，从桩顶段（2）的上平面至下平面贯穿式设置若干第一导管孔（6），从中间段（3）的上平面至下平面贯穿式设置若干第二导管孔（7）。

5.根据权利要求4所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：固定套管（5）、第一导管孔（6）、第二导管孔（7）的数量相同，且从楔形基桩桩体的一端至另一端，第一导管孔（6）、第二导管孔（7）、固定套管（5）位于同一直线上。

6.根据权利要求4所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：在桩顶段（2）上设有固定锚栓（8），在承台（1）上对应设有固定锚栓插孔（9），固定锚栓（8）与固定锚栓插孔配合连接。

7.根据权利要求1或2所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：包括若干中间段（3），中间段与中间段叠加式连接形成楔形基桩桩体的中间结构体。

8.一种塔柜的5G小微通信基站桩基机构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）楔形基桩桩体及承台（1），楔形基桩桩体，包括桩顶段（2）、与桩顶段（2）一端连接的中间段（3）、以及与中间段（3）另一端连接的桩端段（4），

2）在目标地基上进行楔形桩成孔，挖成孔径从上至下逐渐变小的孔；

3）桩端段（4）下沉：成孔后，先在桩端处铺设混凝土垫层，然后将桩端段（4）吊放入孔，带有固定套管（5）的一侧向上;（4）楔形桩中间段吊放下沉：桩端段吊放下沉到位后，并在固定套管上安装注浆导管，注浆导管安装完成后，下放第一层楔形桩中间段，使注浆导管准确对中桩段的预留导管孔，并使上层桩的下表面与下层桩的上表面贴合紧密，按此类顺序直至将中间段（3）桩拼装完毕；

5）楔形桩桩顶段（2）吊放下沉及空心段浇筑混凝土：桩顶段吊装完成后，对空心段浇筑混凝土，边浇筑边振捣密实；

6）承台（1）拼装：浇筑完成后，开挖承台基坑，然后将承台盖板的螺栓孔和注浆孔分别对准桩顶段的固定螺栓和注浆导管，并使承台盖板和侧壁与桩顶段贴合紧密，回填承台基坑，并将边沿填筑紧密；

7）导管注浆：安装完成后，采用水泥净浆对导管注浆，直至桩侧土层有水泥浆泛出。

9.根据权利要求8所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于:在步骤3）中，在同一平面上，孔的横截面的直径小于桩体横截面的直径。

10.根据权利要求8或9所述的塔柜的5G小微通信基站桩基机构，其特征在于：在步骤6）中，承台包括中空板和承台盖板（10），从承台盖板（10）的上平面至下平面贯穿式设置若干第三导管孔（11），中空板叠设在承台盖板的一侧这样在承台（1）一侧面设有内凹的限位槽，最后一段的注浆导管长度为桩顶段及承台盖板的厚度之和。