CN109898543A - 一种抗拔抗压输电塔基础及其施工方法 - Google Patents

一种抗拔抗压输电塔基础及其施工方法 Download PDF

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李嘉祥
孙健
杨天娇
王彪
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Abstract

本发明属于输电塔基础应用技术领域,公开了一种抗拔抗压输电塔基础及其施工方法，其结构上包括设置于地下的钢筋混凝土基柱，钢筋混凝土基柱底部固定连接有钢筋混凝土底板，钢筋混凝土基柱距地面1/3和2/3处分别设置有混凝土台阶,上方混凝土台阶、下方混凝土台阶和钢筋混凝土底板的上表面与钢筋混凝土基柱的交界处均设置有斜台阶；本发明采用上方混凝土台阶、下方混凝土台阶和钢筋混凝土底板三层分离式台阶，台阶自重分别作用在土体上，能有效减小下沉幅度；三层分离式台阶分别上覆土体，抗拔能力显著提高；节省了混凝土和钢材的用量，提高了经济效益；有效提高了输电塔基础下压冲切以及上拔剪切的承载能力。

Description

一种抗拔抗压输电塔基础及其施工方法
技术领域
本发明属于输电塔基础应用技术领域，具体涉及一种抗拔抗压输电塔基础及其施工方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，电力需求快速增长，尤其是西电东送等一系列工程的实施，长距离输电对输电塔的基础提出了更高的要求。输电塔基础不仅要防止塔身下沉和基础抗冲切，更要防止桩基础的拔起。目前我国大跨度输电塔基础建筑多采用开挖回填形式，其中直柱台阶式基础是输电线工程中采用最多的一种形式，但直柱台阶式基础往往下沉较大，而且面对极端天气时抗拔效果不显著，当上部基础承受较大荷载时，往往增加台阶数量，这就加大了地基的混凝土用量，成本过高，对工程造成很大的经济负担。
发明内容
为了解决直柱台阶式基础混凝土用料多、下沉多、抗拔差等问题,本发明提供一种抗拔抗压输电塔基础及其施工方法，能够在有限的用料程度上减小基础下沉并且增大电塔的抗拔能力。
本发明的技术方案如下：
一种抗拔抗压输电塔基础，包括设置于地下的钢筋混凝土基柱，钢筋混凝土基柱底部固定连接有钢筋混凝土底板，钢筋混凝土基柱距地面1/3和2/3处分别设置有混凝土台阶,上方混凝土台阶、下方混凝土台阶和钢筋混凝土底板的上表面与钢筋混凝土基柱的交界处均设置有斜台阶。
所述钢筋混凝土基柱露出地面200～1500mm。
所述钢筋混凝土基柱、钢筋混凝土底板和混凝土台阶三者横截面的中心在一条轴线上，所述轴线竖直且与钢筋混凝土底板和混凝土台阶的横截面均垂直。
所述输电塔基础各部分所用混凝土的型号不低于C30。
上方混凝土台阶、下方混凝土台阶和钢筋混凝土底板三者的横截面面积之比为(1～2)：(2～4)：(5～7)。
混凝土台阶和钢筋混凝土底板的横截面均为正方形，混凝土台阶和钢筋混凝土底板的厚度比宽度均为1:(1～4)。
所述钢筋混凝土基柱内部沿竖直方向设置有受拉钢筋，受拉钢筋之间通过箍筋固定连接。所述钢筋混凝土底板内部沿水平方向设置有受拉钢筋，受拉钢筋之间通过箍筋固定连接。
受拉钢筋的屈服强度不低于335Mpa，箍筋的屈服强度不低于235Mpa。
一种抗拔抗压输电塔基础的施工方法，施工前述的一种抗拔抗压输电塔基础，包括以下步骤：
步骤1、将钢筋混凝土底板和钢筋混凝土基柱之间装配固定并浇筑；
步骤2、从下至上依次浇筑下方混凝土台阶和上方混凝土台阶；
步骤3、浇筑钢筋混凝土基柱露出地面的部分。
根据现有的经验公式进行修正得到修正公式并计算承载力：
上方混凝土台阶与其斜台阶交界处的上拔剪切承载力计算公式如下：
σ1≤1.0A1ft
其中：A1＝d1H1Kgt1
Kgt1＝[d1-0.59(Δd1)]/d1
Δd1＝(d1-d2)/2
上方混凝土台阶的斜台阶和基柱交界处的上拔剪切承载力计算公式如下：
δ1≤1.0A2ft+0.8A3ft
其中：A2＝d1H1Kgt2
Kgt2＝[d1-0.59(Δd2)]/d1
Δd2＝(d1-d3)/2
A3＝d2h2Zgt3
Kgt3＝[d1-0.59(Δd3)]/d2
Δd3＝(d2-d3)/2
上式中：A1为混凝土台阶在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
A2为斜台阶在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
A3为钢筋混凝土基柱在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
Kgt1、Kgt2、Kgt3为与斜台阶尺寸有关的面积系数；
d1为混凝土台阶的宽度，m；
d2为斜台阶的宽度，m；
d3为混凝土基柱的宽度，m；
H1为混凝土台阶的高度，m；
h2为斜台阶的高度，m；
ft为混凝土的抗拉设计强度值，kN/m2。
下方混凝土台阶与其斜台阶交界处的上拔剪切承载力计算公式：
σ2≤1.0B1ft
其中：B1＝d1H1Kgt1
Kgt1＝[d1-0.59(Δd1)]/d1
Δd1＝(d1-d2)/2
上方混凝土台阶的斜台阶和基柱交界处上拔剪切承载力计算公式：
δ2≤1.0B2ft+0.8B3ft
其中：A2＝d1H1Kgt2
Kgt2＝[d1-0.59(Δd2)]/d1
Δd2＝(d1-d3)/2
A3＝d2h2Kgt3
Kgt3＝[d1-0.59(Δd3)]/d2
Δd3＝(d2-d3)/2
上式中：B1为混凝土台阶在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
B2为斜台阶在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
B3为钢筋混凝土基柱在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
Kgt1、Kgt2、Kgt3为与斜台阶尺寸有关的面积系数；
d1为混凝土台阶的宽度，m；
d2为斜台阶的宽度，m；
d3为混凝土基柱的宽度，m；
H1为混凝土台阶的高度，m；
h2为斜台阶的高度，m；
ft为混凝土的抗拉设计强度值，kN/m2。
钢筋混凝土底板与其斜台阶交界处的上拔剪切承载力计算公式如下：
σ3≤1.0C1ft
其中：C1＝l1h1Zgt1
Zgt1＝[l1-0.59(Δl1)]/l1
Δl1＝(l1-l2)/2
钢筋混凝土底板的斜台阶和基柱交界处上拔剪切承载力计算公式如下：
δ3≤1.0C2ft+0.8C3ft
其中：A2＝l1h1Zgt2
Zgt2＝[l1-0.59(Δl2)]/l1
Δl2＝(l1-l3)/2
A3＝l2h2Zgt3
Zgt3＝[l1-0.59(Δl3)]/l2
Δl3＝(l2-l3)/2
上式中：C1为底板在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
C2为斜台阶在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
C3为钢筋混凝土基柱在上拔荷载作用时的抗剪切面积，m2；
Zgt1、Zgt2、Zgt3为与斜台阶尺寸有关的面积系数；
l1为底板的宽度，m；
d1为混凝土台阶的宽度，m；
l2为斜台阶的宽度，m；
l3为混凝土基柱的宽度，m；
h1为底板的高度，m；
h2为斜台阶的高度，m；
ft为混凝土的抗拉设计强度值，kN/m2。
以上三部分分别进行计算并相加，与现有同种规格的普通三层台阶输电塔基础相比，抗拔能力提高了200％，比同规格单层基础底板抗拔能力提高了300％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明首次提出采用上方混凝土台阶、下方混凝土台阶和钢筋混凝土底板三层分离式台阶，台阶自重分别作用在土体上，能有效减小下沉幅度。
2、三层分离式台阶分别上覆土体，抗拔能力显著提高。
3、本发明节省了混凝土和钢材的用量，提高了经济效益。
4、本发明有效提高了输电塔基础下压冲切以及上拔剪切的承载能力。
5、本发明可以根据需要调节三层分离式台阶的大小和比例，对于工程条件较好的地区可以将底板直接用混凝土筑成，也可减小层数；对于极端恶劣环境，可以将第一二层混凝土台阶中进行配受拉钢筋和箍筋，进一步提高其抗拔抗压能力。
6、本发明采用分步一体浇筑，钢筋混凝土基柱、钢筋混凝土底板和混凝土台阶连接为一个整体，自稳抗倾覆能力有效提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视示意图；
图3本发明底板钢筋分步示意图。
其中：地面1；受拉钢筋2；斜台阶3；混凝土台阶4；箍筋5；钢筋混凝土基柱6；钢筋混凝土底板7。
具体实施方式
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
如图1～图3所示，本发明提供了一种抗拔抗压输电塔基础，包括设置于地下的钢筋混凝土基柱6，钢筋混凝土基柱6底部固定连接有钢筋混凝土底板7，钢筋混凝土基柱6距地面11/3和2/3处分别设置有混凝土台阶4,上方混凝土台阶4、下方混凝土台阶4和钢筋混凝土底板7的上表面与钢筋混凝土基柱6的交界处均设置有斜台阶3。
所述钢筋混凝土基柱6露出地面1 200～1500mm。
所述钢筋混凝土基柱6、钢筋混凝土底板7和混凝土台阶4三者横截面的中心在一条轴线上，所述轴线竖直且与钢筋混凝土底板7和混凝土台阶4的横截面均垂直。
所述输电塔基础各部分所用混凝土的型号不低于C30。
上方混凝土台阶4、下方混凝土台阶4和钢筋混凝土底板7三者的横截面面积之比通常为1:3:6，施工时可根据现场情况适当调整。
混凝土台阶4和钢筋混凝土底板7的横截面均为正方形，混凝土台阶4和钢筋混凝土底板7的厚度比宽度通常为1:2，施工时可根据现场情况适当调整。
所述钢筋混凝土基柱6内部沿竖直方向设置有受拉钢筋2，受拉钢筋2之间通过箍筋5固定连接。
所述钢筋混凝土底板7内部沿水平方向设置有受拉钢筋2，受拉钢筋2之间通过箍筋5固定连接。
受拉钢筋2的屈服强度不低于335Mpa，箍筋5的屈服强度不低于235Mpa。
一种抗拔抗压输电塔基础的施工方法，施工前述的一种抗拔抗压输电塔基础，包括以下步骤：
步骤1、将钢筋混凝土底板7和钢筋混凝土基柱6之间装配固定并浇筑；
步骤2、从下至上依次浇筑下方混凝土台阶4和上方混凝土台阶4；
步骤3、浇筑钢筋混凝土基柱6露出地面1的部分。
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说明，领域的普通技术人员应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，包括设置于地下的钢筋混凝土基柱，钢筋混凝土基柱底部固定连接有钢筋混凝土底板，钢筋混凝土基柱距地面1/3和2/3处分别设置有混凝土台阶,上方混凝土台阶、下方混凝土台阶和钢筋混凝土底板的上表面与钢筋混凝土基柱的交界处均设置有斜台阶。
2.根据权利要求1所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，所述钢筋混凝土基柱露出地面200～1500mm。
3.根据权利要求1所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，所述钢筋混凝土基柱、钢筋混凝土底板和混凝土台阶三者横截面的中心在一条轴线上，所述轴线竖直且与钢筋混凝土底板和混凝土台阶的横截面均垂直。
4.根据权利要求1所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，所述输电塔基础各部分所用混凝土的型号不低于C30。
5.根据权利要求1所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，上方混凝土台阶、下方混凝土台阶和钢筋混凝土底板三者的横截面面积之比为(1～2)：(2～4)：(5～7)。
6.根据权利要求1所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，混凝土台阶和钢筋混凝土底板的横截面均为正方形，混凝土台阶和钢筋混凝土底板的厚度比宽度均为1:(1～4)。
7.根据权利要求1所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，所述钢筋混凝土基柱内部沿竖直方向设置有受拉钢筋，受拉钢筋之间通过箍筋固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，所述钢筋混凝土底板内部沿水平方向设置有受拉钢筋，受拉钢筋之间通过箍筋固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，受拉钢筋的屈服强度不低于335Mpa，箍筋的屈服强度不低于235Mpa。
10.一种抗拔抗压输电塔基础的施工方法，施工如权利要求2～9中任意一项所述的一种抗拔抗压输电塔基础，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将钢筋混凝土底板和钢筋混凝土基柱之间装配固定并浇筑；
步骤2、从下至上依次浇筑下方混凝土台阶和上方混凝土台阶；
步骤3、浇筑钢筋混凝土基柱露出地面的部分。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110847208A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 北京约顿气膜建筑技术股份有限公司 适用于高原冻土的气膜基础结构及其施工方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278152A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Nippon Steel Corp 異径断面杭基礎工法及びその築造工法
CN201588222U (zh) * 2009-12-02 2010-09-22 中国电力工程顾问集团东北电力设计院 叠合式掏嵌基础
JP4630379B2 (ja) * 2009-07-16 2011-02-09 エンドウ・エコレイズ株式会社 基礎杭およびその施工法
CN202280054U (zh) * 2011-10-24 2012-06-20 河北省电力勘测设计研究院 多扩头输电线路铁塔基础
CN103343548A (zh) * 2013-07-31 2013-10-09 山东电力工程咨询院有限公司 一种输电塔基础型式及其承载力计算方法
CN203361183U (zh) * 2013-07-31 2013-12-25 山东电力工程咨询院有限公司 一种输电塔基础
CN104532869B (zh) * 2014-12-08 2017-01-11 国家电网公司 一种用于提高风积沙地区输电线路杆塔基础抗拔性能的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278152A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Nippon Steel Corp 異径断面杭基礎工法及びその築造工法
JP4630379B2 (ja) * 2009-07-16 2011-02-09 エンドウ・エコレイズ株式会社 基礎杭およびその施工法
CN201588222U (zh) * 2009-12-02 2010-09-22 中国电力工程顾问集团东北电力设计院 叠合式掏嵌基础
CN202280054U (zh) * 2011-10-24 2012-06-20 河北省电力勘测设计研究院 多扩头输电线路铁塔基础
CN103343548A (zh) * 2013-07-31 2013-10-09 山东电力工程咨询院有限公司 一种输电塔基础型式及其承载力计算方法
CN203361183U (zh) * 2013-07-31 2013-12-25 山东电力工程咨询院有限公司 一种输电塔基础
CN104532869B (zh) * 2014-12-08 2017-01-11 国家电网公司 一种用于提高风积沙地区输电线路杆塔基础抗拔性能的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110847208A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 北京约顿气膜建筑技术股份有限公司 适用于高原冻土的气膜基础结构及其施工方法
CN110847208B (zh) * 2019-11-27 2022-05-17 北京约顿气膜建筑技术股份有限公司 适用于高原冻土的气膜基础结构及其施工方法

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