CN109826224A - 一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础及其施工方法，与现有技术相比解决了沙漠地带难以制作微型基础的缺陷。本发明的底部护壁筒包括钢筋结构组件和底部混凝土浇灌体，所述的底部混凝土浇灌体浇筑在钢筋结构组件上，所述的钢筋结构组件包括钢筋网架箍筋，钢筋网架箍筋为圆形，钢筋网架箍筋的外圆周上垂直焊接有钢筋和钢管，所述钢筋和钢管的数量相同且等分分布在钢筋网架箍筋上，底部护壁筒的钢筋、钢管均穿出底部混凝土浇灌体的顶部。本发明克服了沙漠地区现场支护条件差、水源紧张、场地条件恶劣等困难，实现了沙漠地区的掏挖基础。

Description

一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础及其施 工方法

技术领域

本发明涉及沙漠地带输电线路铁塔施工技术领域，具体来说是一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础及其施工方法。

背景技术

我国西部沙漠地貌分布较广，在西电东送的大背景下，输电线路均需穿越沙漠地带。风积沙漠地区，地基层具有分布厚度深、流动性大、孔隙率大、无黏聚力、整体强度差等特点。自然条件相对恶劣，风蚀和沙埋现象严重，输电线路杆塔基础施工材料匮乏、工程施工和运输难度大等。由于风积沙自稳特性差、现场支护困难，传统的大开挖基础土方的开挖量大、施工工期长、施工费用高，且占地面积较大，对环境破坏较严重。

掏挖基础广泛用于高压输电线路工程中，其施工方法为利用机械或人工在天然土中直接挖钻成所需要的基坑，将钢筋骨架和混凝土直接浇于基坑内而成。这种基础取消了模板及回填土的工序，节省了材料、加快了工程施工进度、降低了造价。

然而这种基础在沙漠地区的砂土地层内，若采用砖护壁或现浇混凝土护壁方式，施工操作难度较大，且由于砂土无粘聚力，自立性很差，边开挖边护壁的工序存在较大的安全隐患，易发生工程安全事故，致使该基础型式无法应用于沙漠地带。同时传统的大直径沉井护壁技术虽已在交通、民建等行业应用广泛，用于隔水围堰，其对施工涉水量需求较大。而微型的小直径沉井技术在输电线路基础施工中应用较少，尤其在沙漠地带则无用于隔砂护壁的案例。

因此，针对于沙漠地带砂土体的地质特点，如何开发出一种通用性强、重量轻、强度高、组装方便的装配式护壁掏挖基础，应用于风积沙流动性大，整体强度差，现场支护条件有限，水源紧张等条件恶劣的沙漠地区，已经成为沙漠地区基础设计和施工函待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中沙漠地带难以制作微型基础的缺陷，提供一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础及其施工方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，包括砂土体，还包括矗立在砂土体内的底部护壁筒、中部护壁筒和上部护壁筒，

所述的底部护壁筒包括钢筋结构组件和底部混凝土浇灌体，所述的底部混凝土浇灌体浇筑在钢筋结构组件上，所述的钢筋结构组件包括钢筋网架箍筋，钢筋网架箍筋为圆形，钢筋网架箍筋的外圆周上垂直焊接有钢筋和钢管，所述钢筋和钢管的数量相同且等分分布在钢筋网架箍筋上，底部护壁筒的钢筋、钢管均穿出底部混凝土浇灌体的顶部；

所述的中部护壁筒包括钢筋结构组件和中部混凝土浇灌体，中部混凝土浇灌体浇筑在钢筋结构组件上，中部护壁筒的钢筋、钢管均穿出中部混凝土浇灌体的顶部、底部，上部护壁筒的结构与中部护壁筒相同；

所述中部护壁筒安装在底部护壁筒上且中部护壁筒的钢筋均插在底部护壁筒的钢管内，上部护壁筒安装在中部护壁筒上且上部护壁筒的钢筋均插在中部护壁筒的钢管内，钢筋笼插在底部护壁筒、中部护壁筒和上部护壁筒内并通过混凝土浇筑固定。

所述的底部护壁筒、中部护壁筒和上部护壁筒均为圆柱形，所述的钢筋和钢管均位于钢筋结构组件的纵向方向。

所述的钢筋结构组件内钢筋、钢管的数量为4-6个。

所述中部护壁筒的数量为1-4个。

所述底部混凝土浇灌体的底部为楔形。

所述的钢筋结构组件内钢筋网架箍筋的数量为2-3个。

所述的钢筋结构组件还包括衬垫，衬垫安装在钢筋与钢筋网架箍筋之间，衬垫的厚度等于钢管的壁厚。

一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础的施工方法，包括以下步骤：

在砂土体设计位置开挖直径与底部护壁筒外径相等的深度为0.1m-0.3m的基坑；

吊装底部护壁筒至基坑内，人工开挖底部护壁筒内的砂土，通过吊装设备将开挖的砂土运至基坑外，底部护壁筒随筒内砂土减少依靠自重下沉预定位置；

拼装中部护壁筒，将中部护壁筒的钢筋均插在底部护壁筒的钢管内、继续开挖筒内砂土至基坑外；根据设计深度，备足中部护壁筒，重复本步骤，直至达到剩余上部护壁筒深度；

拼装上部护壁筒，将上部护壁筒的钢筋均插在中部护壁筒的钢管内，继续开挖筒内砂土至基坑外，至上部护壁筒顶部与地面齐平，同时用量尺复核整个护壁深度；

吊装钢筋笼至底部护壁筒、中部护壁筒和上部护壁筒组装成形的护壁坑内，进行混凝土的浇筑，待满足混凝土保养龄期后，在地面将锚筋锚固在基础承台立柱中，后浇筑成形。

有益效果

本发明的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础及其施工方法，与现有技术相比克服了沙漠地区现场支护条件差、水源紧张、场地条件恶劣等困难，实现了沙漠地区的掏挖基础。本发明实现了输电线路杆塔基础工厂化加工，减少了现场人工作业量和作业工序，提高施工效率，同时质量相比现场浇筑更有保障，提高了工程建设标准，保证了成孔质量，减少了质量安全事故，整体降低了工程造价。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中钢筋结构组件的结构透视图；

图3为本发明中钢筋结构组件的结构俯视图；

图4为本发明中钢筋结构组件的横断面结构示意图；

图5为本发明中钢筋与钢管的安装结构示意图；

图6为本发明的施工方法中底部混凝土浇灌体施工示意图；

图7为本发明的施工方法中底部混凝土浇灌体人工开挖自沉到位示意图；

图8为本发明的施工方法中底部混凝土浇灌体和中部混凝土浇灌体拼装和自沉到位示意图；

其中，1-砂土体、2-钢筋笼、3-钢筋、4-钢管、5-上部护壁筒、6-中部护壁筒、7-底部护壁筒、8-钢筋网架箍筋、9-衬垫、10-钢筋结构组件、11-底部混凝土浇灌体、12-中部混凝土浇灌体、13-锚筋。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，包括砂土体1，底部护壁筒7、中部护壁筒6和上部护壁筒5均根据基础设计深度在预制场内分段提前制备完成，并通过现场开挖自沉拼装完成，矗立在砂土体1内。底部护壁筒7包括钢筋结构组件10和底部混凝土浇灌体11，底部混凝土浇灌体11浇筑在钢筋结构组件10上。

如图2、图3和图4所示，钢筋结构组件10包括钢筋网架箍筋8，钢筋网架箍筋8的数量可以为2-3个，实际应用中，可以根据上部基础要求荷载推算钢筋网架箍筋8的数量和箍筋段数。从基础承力角度来讲，钢筋网架箍筋8为圆形，这样可以使得底部护壁筒7、中部护壁筒6和上部护壁筒5均为圆柱形。钢筋网架箍筋8的外圆周上垂直焊接有钢筋3和钢管4，即钢筋3和钢管4均位于钢筋结构组件10的纵向(上下)方向，钢筋3和钢管4的数量相同且等分分布在钢筋网架箍筋8上，以便于其他钢筋结构组件10的钢筋3、钢管4与其配合对接安装使用。钢筋结构组件10内钢筋3、钢管4的数量可以为4-6个，以保证底部护壁筒7与中部护壁筒6之间对接安装的稳定性。

底部护壁筒7的钢筋3、钢管4均穿出底部混凝土浇灌体11的顶部，以使得底部护壁筒7的钢筋3能够配合中部护壁筒6的钢管4进行对接、底部护壁筒7的钢管4能够配合中部护壁筒6的钢筋3进行对接。

与此同理，中部护壁筒6为基础的中间部分，其可以根据深度需要设置1-4个中部护壁筒6，以增加基础深度。中部护壁筒6包括钢筋结构组件10和中部混凝土浇灌体12，中部混凝土浇灌体12浇筑在钢筋结构组件10上，中部护壁筒6的钢筋结构组件10与底部护壁筒7的钢筋结构组件10均相同，两者配合对接安装。由于中部护壁筒6承担着对下与底部护壁筒7对接安装、对上与上部护壁筒5对接安装，因此中部护壁筒6的钢筋3、钢管4均穿出中部混凝土浇灌体12的顶部、底部，以配合底部护壁筒7和上部护壁筒5的对接安装。上部护壁筒5的结构与中部护壁筒6相同，上部护壁筒5的钢筋3、钢管4也可以均穿出其混凝土浇灌体的顶部、底部，上部护壁筒5顶部穿出的钢筋和钢管虽穿出地面，但不影响后期基础承台立柱的浇筑成形。

中部护壁筒6安装在底部护壁筒7上，且中部护壁筒6的钢筋3均插在底部护壁筒7的钢管4内(实际应用中，钢筋3插入钢管4内的深度可以根据实际需要进行设定)，中部护壁筒6与底部护壁筒7的对接安装利用其各自的钢筋3与钢管4的对接插入进行安装，如图5所示，钢筋3直接插入钢管4内即可，针对于沙漠地带这种直接插入的对接安装方式极为方便，大大减少了现场的作业难度。同理，上部护壁筒5安装在中部护壁筒6上且上部护壁筒5的钢筋3均插在中部护壁筒6的钢管4内。中部护壁筒6的数量可以为1-4个，具体数量可以根据设计深度减去上部护壁筒5长度，再减去底部护壁筒7长度后，除以单个中部护壁筒6长度计算得出。

钢筋笼2插在底部护壁筒7、中部护壁筒6和上部护壁筒5内并通过混凝土浇筑固定，混凝土以底部护壁筒7、中部护壁筒6和上部护壁筒5的混凝土内壁为基挡，将钢筋笼2浇筑固定以形成基础。

为了方便施工时，底部混凝土浇灌体11依靠自重下沉，可以将底部混凝土浇灌体11的底部为楔形。由于钢管4存在一定的壁厚，为了方便钢筋3插入钢管4内，可以在在钢筋3与钢筋网架箍筋8之间安装衬垫9，衬垫9的厚度等于钢管4的壁厚，以方便钢筋3插入钢管4内。

在此，针对于沙漠地带，还提供一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础的施工方法，其包括以下步骤：

第一步，在砂土体1设计位置(预埋位置)开挖直径与底部护壁筒7外径相等的深度为0.1m-0.3m的基坑。

第二步，如图6所示，吊装底部护壁筒7至基坑内，人工开挖底部护壁筒7内的砂土。通过吊装设备将开挖的砂土运至基坑外，如图7所示，底部护壁筒7随筒内砂土减少依靠自重下沉预定位置。

第三步，拼装中部护壁筒6。如图8所示，将中部护壁筒6的钢筋3均插在底部护壁筒7的钢管4内、继续开挖筒内砂土至基坑外。根据设计深度，备足中部护壁筒6，(根据深度要求，准备不同数量的中部护壁筒6)重复本步骤，直至达到剩余上部护壁筒5深度。

第四步，拼装上部护壁筒5。将上部护壁筒5的钢筋3均插在中部护壁筒6的钢管4内，继续开挖筒内砂土至基坑外，至上部护壁筒5顶部与地面齐平，同时用量尺复核整个护壁深度。

第五步，吊装钢筋笼2至底部护壁筒7、中部护壁筒6和上部护壁筒5组装成形的护壁坑内，进行混凝土的浇筑。待满足混凝土保养龄期后，在地面按常规方法将锚筋13锚固在基础承台立柱中，后浇筑成形。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，包括砂土体(1)，其特征在于：还包括矗立在砂土体(1)内的底部护壁筒(7)、中部护壁筒(6)和上部护壁筒(5)，

所述的底部护壁筒(7)包括钢筋结构组件(10)和底部混凝土浇灌体(11)，所述的底部混凝土浇灌体(11)浇筑在钢筋结构组件(10)上，所述的钢筋结构组件(10)包括钢筋网架箍筋(8)，钢筋网架箍筋(8)为圆形，钢筋网架箍筋(8)的外圆周上垂直焊接有钢筋(3)和钢管(4)，所述钢筋(3)和钢管(4)的数量相同且等分分布在钢筋网架箍筋(8)上，底部护壁筒(7)的钢筋(3)、钢管(4)均穿出底部混凝土浇灌体(11)的顶部；

所述的中部护壁筒(6)包括钢筋结构组件(10)和中部混凝土浇灌体(12)，中部混凝土浇灌体(12)浇筑在钢筋结构组件(10)上，中部护壁筒(6)的钢筋(3)、钢管(4)均穿出中部混凝土浇灌体(12)的顶部、底部，上部护壁筒(5)的结构与中部护壁筒(6)相同；

所述中部护壁筒(6)安装在底部护壁筒(7)上且中部护壁筒(6)的钢筋(3)均插在底部护壁筒(7)的钢管(4)内，上部护壁筒(5)安装在中部护壁筒(6)上且上部护壁筒(5)的钢筋(3)均插在中部护壁筒(6)的钢管(4)内，钢筋笼(2)插在底部护壁筒(7)、中部护壁筒(6)和上部护壁筒(5)内并通过混凝土浇筑固定。

2.根据权利要求1所述的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，其特征在于：所述的底部护壁筒(7)、中部护壁筒(6)和上部护壁筒(5)均为圆柱形，所述的钢筋(3)和钢管(4)均位于钢筋结构组件(10)的纵向方向。

3.根据权利要求1所述的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，其特征在于：所述的钢筋结构组件(10)内钢筋(3)、钢管(4)的数量为4-6个。

4.根据权利要求1所述的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，其特征在于：所述中部护壁筒(6)的数量为1-4个。

5.根据权利要求1所述的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，其特征在于：所述底部混凝土浇灌体(11)的底部为楔形。

6.根据权利要求1所述的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，其特征在于：所述的钢筋结构组件(10)内钢筋网架箍筋(8)的数量为2-3个。

7.根据权利要求1所述的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础，其特征在于：所述的钢筋结构组件(10)还包括衬垫(9)，衬垫(9)安装在钢筋(3)与钢筋网架箍筋(8)之间，衬垫(9)的厚度等于钢管(4)的壁厚。

8.根据权利要求1所述的一种用于沙漠地带输电线路铁塔的沉井护壁掏挖基础的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

81)在砂土体(1)设计位置开挖直径与底部护壁筒(7)外径相等的深度为0.1m-0.3m的基坑；

82)吊装底部护壁筒(7)至基坑内，人工开挖底部护壁筒(7)内的砂土，通过吊装设备将开挖的砂土运至基坑外，底部护壁筒(7)随筒内砂土减少依靠自重下沉预定位置；

83)拼装中部护壁筒(6)，将中部护壁筒(6)的钢筋(3)均插在底部护壁筒(7)的钢管(4)内、继续开挖筒内砂土至基坑外；根据设计深度，备足中部护壁筒(6)，重复本步骤，直至达到剩余上部护壁筒(5)深度；

84)拼装上部护壁筒(5)，将上部护壁筒(5)的钢筋(3)均插在中部护壁筒(6)的钢管(4)内，继续开挖筒内砂土至基坑外，至上部护壁筒(5)顶部与地面齐平，同时用量尺复核整个护壁深度；

85)吊装钢筋笼(2)至底部护壁筒(7)、中部护壁筒(6)和上部护壁筒(5)组装成形的护壁坑内，进行混凝土的浇筑，待满足混凝土保养龄期后，在地面将锚筋(13)锚固在基础承台立柱中，后浇筑成形。