CN110117962B - 一种输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种输电线路铁塔扩底锚索基础，解决现有针对塔脚板各固定通孔、分别打设相应直孔的传统作业方式，存在的增大输电线路架设施工难度，施工工期长、施工成本高的问题。包括混凝土承台，其特征在于：混凝土承台下方竖直布置的长直孔的底部设置有扩底孔；长直孔内设置有四组钢绞线，各组钢绞线位于长直孔底部扩底孔内的下端，分别设置有锚固部件；相互连通的长直孔和扩底孔内填充有灌浆料；各组钢绞线的上端穿过支撑铁塔下部塔脚板上的相应固定通孔，并分别利用锁紧锚盘紧固在塔脚板的顶面上。其设计合理，结构紧凑，能够有效缩短施工工期，施工方便、快捷，固定基础稳定、荷载能力强，降低施工成本。

Description

一种输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法

技术领域

本发明属于输电线路拉线铁塔基础技术领域，具体涉及一种可有效缩短施工工期，施工方便、快捷，固定基础稳定、荷载能力强，能够有效降低施工成本的输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法。

背景技术

输电线路是电力工业的大动脉，是电力系统的重要组成部分。目前，输电线路最为常用的是架空线路，它一般使用无绝缘的裸导线，并利用立于地面的铁塔作为支撑物，再将导线用绝缘子悬架于铁塔上。如今，随着电气设备的进步和电力技术的发展，电力输送容量的需求也不断上升，以至于输电线路的电压等级在某些地区已提高到50万伏至100万伏，对支撑铁塔荷载能力的要求也在相应的提高。

现有技术在固定支撑铁塔时，是根据支撑铁塔下部各塔脚板上分别布置的四个固定通孔的位置，分别向岩层地面打设直孔；再分别将固定设置于各直孔内的钢绞线的上端，穿过塔脚板上相对应的固定通孔，并利用锁紧锚盘把钢绞线上端进行紧固，从而形成对支撑铁塔下部各塔脚板的有效固定。由于输电线路通常都需要经过高山、丘陵和平地，且架设在各种复杂的地质条件下（例如：土层地质、岩层地质、强风化岩层地质等）；所以，这种针对支撑铁塔下部各塔脚板四个固定通孔、分别打设相应直孔的传统作业方式，不但增大了输电线路架设的施工难度，还延长施工工期、增加施工成本。故有必要对现有输电线路支撑铁塔的固定基础予以改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可有效缩短施工工期，施工方便、快捷，固定基础稳定、荷载能力强，能够有效降低施工成本的输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法。

本发明所采用的技术方案是：该输电线路铁塔扩底锚索基础包括混凝土承台，其特征在于：所述混凝土承台分别设置在支撑铁塔下部各塔脚板下方的岩层内，各混凝土承台中部的下方设置有一个竖直向下布置的长直孔，长直孔的底部设置有扩底孔，且扩底孔与长直孔相连通；长直孔内设置有四组由若干根钢线组成的钢绞线，各组钢绞线的下端均位于长直孔底部的扩底孔内，且每组钢绞线的下端分别设置有锚固部件；相互连通的长直孔和扩底孔内填充有灌浆料；各组钢绞线的上端则穿过混凝土承台，并分别经由支撑铁塔下部塔脚板上相应的固定通孔、伸出到塔脚板的上方；各组钢绞线的上端，还分别利用锁紧锚盘紧固在塔脚板顶面上。

所述长直孔底部的扩底孔的中心位置处，设置有圆台状的混凝土预制件；混凝土预制件的下部设置于扩底孔底部的预制件安装孔内；且各组钢绞线的端部均匀地分布在圆台状混凝土预制件的弧形侧面外侧。以利用端部分散排布于扩底孔内的四组钢绞线，与孔内的灌浆料形成稳定的锚基结构，进而提升整个锚索基础的抗拔性能；并避免各组钢绞线下端锚固部件的相互干扰，确保使用可靠性。

所述相互连通的长直孔和扩底孔内填充的灌浆料，为流动性好、且凝固后强度高的灌浆材料。以有效提升钢绞线的预应力，确保扩底锚索基础的结构稳定性。

所述每组钢绞线下端设置的锚固部件采用J锚和P锚配合锚固的结构形式；J锚由扇形锚体构成，扇形锚体上设置有绞线过孔；P锚由中部设置有通孔的圆柱体构成；J锚利用绞线过孔锚接在钢绞线下端，且P锚通过中部通孔锚接在J锚的下方。以将每组钢绞线的底部紧固于充满灌浆料的长直孔底部的扩底孔内。

所述每组钢绞线下端设置的锚固部件采用压花机压制成的金属压花。

所述由若干根钢线组成的钢绞线，采用有粘结钢绞线。

所述由若干根钢线组成的钢绞线，采用无粘结、有护套形式的钢绞线；所述护套是橡胶护套或塑料护套，且护套内充填有油脂。

所述输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法：

步骤一、根据输电线路支撑铁塔下部各塔脚板的位置，在地表挖设基坑，基坑的深度为500～1000mm、基坑的长度为900～1600mm、基坑的宽度为900～1600mm，用于浇筑混凝土承台；并在基坑内布置结构钢筋；

步骤二、在地表基坑的底部沿中心位置钻一个长直孔，长直孔的直径为100～300mm，长直孔的深度为2～10m；

步骤三、使用扩底钻头设备，在长直孔的底部钻出锥形扩底孔；锥形扩底孔的高度为450～550mm，锥形扩底孔下端部的直径为200～300mm；

步骤四、在锥形扩底孔的底部钻出预制件安装孔，预制件安装孔的深度为100～200mm，然后，在预制件安装孔内放入混凝土预制件；

步骤五、向长直孔内放入四组下端分别设置有锚固部件的钢绞线，同时，使各组钢绞线的下端碰触到扩底孔内的混凝土预制件，并均匀散布在混凝土预制件弧形侧面的外侧周边；

步骤六、往长直孔内灌注灌浆料；并于长直孔上部、距离基坑底面300～500mm的空间内设置缓冲环套；

步骤七、将四组钢绞线的上端部，按照塔脚板上相应固定通孔的位置，预先分散布置，并暂时固定；

步骤八、往地表基坑内灌注混凝土，形成混凝土承台；

步骤九、待长直孔内的灌浆料、以及基坑内的混凝土充分凝固、达到设计强度后，在混凝土承台上放置塔脚板，并使四组钢绞线分别穿过塔脚板上设置的四个固定通孔；之后，对各组钢绞线施加预应力，用锁紧锚盘将钢绞线的上端部锁紧、固定于塔脚板顶面。

本发明的有益效果：由于本发明采用混凝土承台中部的下方设置竖直向下布置的长直孔，长直孔的底部设置有扩底孔；长直孔内设置四组由若干根钢线组成的钢绞线，位于长直孔底部扩底孔内的各组钢绞线的下端，分别设置锚固部件；相互连通的长直孔和扩底孔内填充有灌浆料；各组钢绞线的上端穿过混凝土承台，并分别经由支撑铁塔下部塔脚板上相应的固定通孔、伸出到塔脚板的上方；各组钢绞线的上端分别利用锁紧锚盘紧固在塔脚板顶面上的结构形式，所以其设计合理，结构稳定，将原来支撑铁塔下部四个塔脚板固定时、需要钻16个直孔（4×4＝16）的传统施工方式，改变成只需钻4个长直孔（1×4＝4）的施工方式，从而使钻孔施工的时间减少到原来的四分之一，有效缩短了施工工期；并且施工方便、快捷，显著降低了施工成本。同时，该扩底锚索基础的上拔力可达200吨，是传统形式基础上拔力（30～50吨）的四倍，固定基础稳定、荷载能力强。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1中的塔脚板的一种结构示意图。

图3是图1中钢绞线下端设置的锚固部件的一种实施方式的示意图。

图4是图1中钢绞线下端设置的锚固部件的另一种实施方式的示意图。

图5是图3中的J锚的一种结构示意图。

图6是图5的俯视图。

图7是图3中的P锚的一种结构示意图。

图中序号说明：1塔脚板、2基坑、3混凝土承台、4长直孔、5钢绞线、6扩底孔、7锚固部件、8预制件安装孔、9混凝土预制件、10灌浆料、11缓冲环套、12锁紧锚盘、13固定通孔、14J锚、15 P锚、16金属压花、17扇形锚体、18绞线过孔。

具体实施方式

根据图1～4详细说明本发明的具体结构。该输电线路铁塔扩底锚索基础包括分别设置在支撑铁塔下部、四个塔脚板1下方岩层内的混凝土承台3，其中，各个混凝土承台3中部的下方，分别设置有一个竖直向下布置、用于把固钢绞线5的长直孔4。长直孔4的底部设置有用于增强整个锚索基础稳固性能的扩底孔6，且扩底孔6与长直孔4相互连通。长直孔4底部的扩底孔6的中心位置处，设置有用于提升抗拔性能的圆台状混凝土预制件9；圆台状混凝土预制件9的下部，设置于扩底孔6底部的预制件安装孔8内。长直孔4的上部与混凝土承台3底面之间，设置有缓冲环套11；该缓冲环套11置于长直孔4的顶端，且缓冲环套11的长度为200～500mm。缓冲环套11可以采用空心橡胶套制成，空心橡胶套设置在钢绞线5外；另外，缓冲环套11还可以采用空心塑料套或者海绵套制成。

各长直孔4内分别设置有四组由若干根钢线组成的钢绞线5，各组钢绞线5的下端均位于长直孔4底部的扩底孔6内，且每组钢绞线5的下端分别设置有锚固部件7。根据具体的使用需要，绞绕成每组钢绞线5的钢线的数量，可以为1～n根；由若干根钢线组成的钢绞线5，可采用有粘结钢绞线5，或采用无粘结、有护套形式的钢绞线5；且护套可以是内部充填有油脂的橡胶护套或塑料护套。并且，为了将每组钢绞线5底部紧固于充满灌浆料的长直孔4底部的扩底孔6内，每组钢绞线5下端均设置的锚固部件7，采用J锚14和P锚15配合锚固的结构形式；J锚14由扇形锚体17构成，扇形锚体17上设置有绞线过孔18；P锚15由中部设置有通孔的圆柱体构成；J锚14利用绞线过孔18锚接在钢绞线5下端，且P锚15通过中部通孔锚接在J锚14下方、钢绞线5的端部。能够理解的是，每组钢绞线5下端设置的锚固部件7，也可采用压花机压制成的金属压花16。

同时，出于确保使用可靠性的目的，四组钢绞线5的端部，均匀地分布在长直孔4底部扩底孔6内圆台状混凝土预制件9的弧形侧面外侧；从而利用端部分散排布于扩底孔6内的四组钢绞线5，与孔内的灌浆料10形成稳定的锚基结构，进而提升整个锚索基础的抗拔性能，避免了各组钢绞线5下端锚固部件7的相互干扰。

相互连通的长直孔4和其底部的扩底孔6内，填充有灌浆料10。为了有效提升钢绞线5的预应力，灌浆料10可以采用流动性好、且凝固后强度高的灌浆材料，例如：环氧树脂、高标号碎石水泥砂浆等；以确保扩底锚索基础的结构稳定性。四组钢绞线5的上端则穿过混凝土承台3，并分别经由支撑铁塔下部塔脚板1上相应的四个固定通孔13、伸出到塔脚板1的上方；各组钢绞线5的上端，还分别利用锁紧锚盘12紧固在塔脚板1顶面上。

根据具体的使用需要，锁紧锚盘12为一圆柱体状的金属盘，在锁紧锚盘12的中心位置处设置有灌浆孔；锁紧锚盘12的圆周上均布有若干倒圆台状的通孔。倒圆台状通孔的数量，与每组钢绞线5内钢线的数量相对应。在倒圆台状通孔内壁与钢绞线5各条钢线之间设置有紧固楔，以把钢绞线5的钢线裹于紧固楔内，并同时将紧固楔限位于倒圆台状的通孔内；从而使各组钢绞线5在承受上拔力后，不发生窜动，紧固于锁紧锚盘12之上。

该输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法如下：

步骤一、根据输电线路支撑铁塔下部各塔脚板1的位置，在地表挖设用于浇筑混凝土承台3的基坑2，基坑2的深度为500～1000mm、基坑2的长度为900～1600mm、基坑2的宽度为900～1600mm；并在基坑2内布置用于增加结构强度的结构钢筋。

步骤二、在地表基坑2的底部，沿中心位置钻一个用于布置钢绞线5的长直孔4；长直孔4的直径为100～300mm，长直孔4的深度为2～10m。

步骤三、使用扩底钻头设备，在长直孔4的底部钻出用于增强整个锚索基础稳固性能的锥形扩底孔6；锥形扩底孔6的高度为450～550mm，锥形扩底孔6下端部的直径为200～300mm。

步骤四、在锥形扩底孔6的底部钻出用于安设混凝土预制件9的预制件安装孔8，预制件安装孔8的深度为100～200mm，然后，在预制件安装孔8内放入混凝土预制件9；能够理解的是，为了利于将混凝土预制件9放入到长直孔4底部的锥形扩底孔6内，混凝土预制件9下端的直径小于长直孔4的直径。

步骤五、向长直孔4内放入四组下端分别设置有锚固部件7的无粘结钢绞线5；四组无粘结钢绞线位于长直孔4内的直段部位，沿竖直方向、等间距设置有若干个由钢丝围合成的把固隔离环，进而固定住各组无粘结钢绞线相互之间的位置；以在将无粘结钢绞线放入到长直孔4内的过程中，避免钢绞线缠绕等现象的发生。同时，使各组钢绞线5的下端碰触到扩底孔6内的混凝土预制件9，并均匀散布在混凝土预制件9弧形侧面的外侧周边。

步骤六、往长直孔4内灌注环氧树脂或高标号碎石水泥砂浆等灌浆料；并于长直孔4上部、距离基坑2底面300～500mm的空间内设置缓冲环套11。

步骤七、将四组钢绞线5的上端部，按照塔脚板1上相应固定通孔13的位置，预先分散布置，并暂时固定；以便于后续穿过塔脚板1的四个固定通孔13。

步骤八、往地表基坑2内灌注混凝土，从而形成混凝土承台3。

步骤九、养护一段时间，待长直孔4内的灌浆料10、以及基坑2内的混凝土充分凝固、达到设计强度后，在混凝土承台3上放置相应的塔脚板1；并且，使四组钢绞线5的上端部，分别穿过塔脚板1上设置的四个固定通孔13。然后，对各组无粘接钢绞线5施加预应力，用锁紧锚盘12将钢绞线5的上端部锁紧、固定于塔脚板1顶面，完成输电线路支撑铁塔的固定。

Claims (5)

1.一种输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法，包括混凝土承台（3），其特征在于：所述混凝土承台（3）分别设置在支撑铁塔下部各塔脚板（1）下方的岩层内，各混凝土承台（3）中部的下方设置有一个竖直向下布置的长直孔（4），长直孔（4）的底部设置有扩底孔（6），且扩底孔（6）与长直孔（4）相连通；长直孔（4）内设置有四组由若干根钢线组成的钢绞线（5），各组钢绞线（5）的下端均位于长直孔（4）底部的扩底孔（6）内，且每组钢绞线（5）的下端分别设置有锚固部件（7）；相互连通的长直孔（4）和扩底孔（6）内填充有灌浆料（10）；各组钢绞线（5）的上端则穿过混凝土承台（3），并分别经由支撑铁塔下部塔脚板（1）上相应的固定通孔（13）、伸出到塔脚板（1）的上方；各组钢绞线（5）的上端，还分别利用锁紧锚盘（12）紧固在塔脚板（1）顶面上；所述每组钢绞线（5）下端设置的锚固部件（7）采用J锚（14）和P锚（15）配合锚固的结构形式；J锚（14）由扇形锚体（17）构成，扇形锚体（17）上设置有绞线过孔（18）；P锚（15）由中部设置有通孔的圆柱体构成；J锚（14）利用绞线过孔（18）锚接在钢绞线（5）下端，且P锚（15）通过中部通孔锚接在J锚（14）的下方；所述由若干根钢线组成的钢绞线（5），采用无粘结、有护套形式的钢绞线；所述护套是橡胶护套或塑料护套，且护套内充填有油脂；

施工方法包括如下步骤：

步骤一、根据输电线路支撑铁塔下部各塔脚板（1）的位置，在地表挖设基坑（2），基坑（2）的深度为500～1000mm、基坑（2）的长度为900～1600mm、基坑（2）的宽度为900～1600mm，用于浇筑混凝土承台（3）；并在基坑（2）内布置结构钢筋；

步骤二、在地表基坑（2）的底部沿中心位置钻一个长直孔（4），长直孔（4）的直径为100～300mm，长直孔（4）的深度为2～10m；

步骤三、使用扩底钻头设备，在长直孔（4）的底部钻出锥形扩底孔（6）；锥形扩底孔（6）的高度为450～550mm，锥形扩底孔（6）下端部的直径为200～300mm；

步骤四、在锥形扩底孔（6）的底部钻出预制件安装孔（8），预制件安装孔（8）的深度为100～200mm，然后，在预制件安装孔（8）内放入混凝土预制件（9）；

步骤五、向长直孔（4）内放入四组下端分别设置有锚固部件（7）的钢绞线（5），同时，使各组钢绞线（5）的下端碰触到扩底孔（6）内的混凝土预制件（9），并均匀散布在混凝土预制件（9）弧形侧面的外侧周边；

步骤六、往长直孔（4）内灌注灌浆料（10）；并于长直孔（4）上部、距离基坑（2）底面300～500mm的空间内设置缓冲环套（11）；

步骤七、将四组钢绞线（5）的上端部，按照塔脚板（1）上相应固定通孔（13）的位置，预先分散布置，并暂时固定；

步骤八、往地表基坑（2）内灌注混凝土，形成混凝土承台（3）；

步骤九、待长直孔（4）内的灌浆料（10）、以及基坑（2）内的混凝土充分凝固、达到设计强度后，在混凝土承台（3）上放置塔脚板（1），并使四组钢绞线（5）分别穿过塔脚板（1）上设置的四个固定通孔（13）；之后，对各组钢绞线（5）施加预应力，用锁紧锚盘（12）将钢绞线（5）的上端部锁紧、固定于塔脚板（1）顶面。

2.根据权利要求1所述的输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法，其特征在于：所述长直孔（4）底部的扩底孔（6）的中心位置处，设置有圆台状的混凝土预制件（9）；混凝土预制件（9）的下部设置于扩底孔（6）底部的预制件安装孔（8）内；且各组钢绞线（5）的端部均匀地分布在圆台状混凝土预制件（9）的弧形侧面外侧。

3.根据权利要求1所述的输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法，其特征在于：所述相互连通的长直孔（4）和扩底孔（6）内填充的灌浆料（10），为流动性好、且凝固后强度高的灌浆材料。

4.根据权利要求1所述的输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法，其特征在于：所述每组钢绞线（5）下端设置的锚固部件（7）采用压花机压制成的金属压花（16）。

5.根据权利要求1所述的输电线路铁塔扩底锚索基础的施工方法，其特征在于：所述由若干根钢线组成的钢绞线（5），采用有粘结钢绞线。

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