CN110424447A - 一种装配式变电站一体化基础结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式变电站一体化基础结构，包括拼接功能房间设备的箱型基础，所述箱型基础包括底板、两面侧板和顶板，所述顶板上设有一次洞口、二次洞口和设备洞口，所述侧板设有电缆穿线孔，箱型基础的两端为开口结构，拼装后端部的箱型基础开口结构处设置封堵板。本发明还公开了一种装配式变电站一体化基础结构的施工方法。本发明的装配式变电站一体化基础结构，具有工厂预制、生产效率高、施工简单便捷、装质量可靠、建设周期短、应用范围广、生态环保、综合造价低的特点，结合本发明的施工方法，可进一步提高装配率、增强绿色建设水平。

Description

一种装配式变电站一体化基础结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及变电站建设领域，尤其涉及一种装配式变电站一体化基础结构及其施工方法。

背景技术

目前的变电站基础建设模式大都采用传统的现浇或砖砌结构，其中主体基础、设备基础、电缆沟道、小型墩座的结构形式繁多、相互交错、影响电缆敷设及维护，并制约变电站功能房间的平面布局及空间使用。在施工环节还存在着工人劳动强度大、模板需求量大，施工速度慢、生产效率低、建设周期长、环境污染大及质量控制难等缺点。

发明内容

为解决现有技术中变电站预制基础的标准化、工业化、集约化的技术问题，本发明提供了一种装配式变电站一体化基础结构及其施工方法。

本发明的具体内容如下：一种装配式变电站一体化基础结构，包括拼接功能房间设备的箱型基础，所述箱型基础包括底板、两面侧板和顶板，所述顶板上设有一次洞口、二次洞口和设备洞口，所述侧板设有电缆穿线孔，箱型基础的两端为开口结构，拼装后端部的箱型基础开口结构处设置封堵板。

进一步的，所述封堵板上设有圆形电缆孔。

进一步的，箱型基础的连接处设置承插口，承插口处设置与承插口结构相适应的插口封堵板。

进一步的，所述箱型基础在组装的交叉处设有门洞。

进一步的，所述箱型基础的顶板上预埋通长钢带，所述钢带上方垂直焊接设备型钢。

进一步的，所述箱型基础的内壁转角加腋处设置张拉孔。

进一步的，所述箱型基础的顶板和侧板设有吊装孔。

进一步的，还包括主体结构的独立基础，所述独立基础包括呈阶梯状的阶梯式基础和设置在阶梯式基础上的短柱，阶梯式基础和短柱整体预制，所述阶梯式基础设有预埋吊环和灌浆孔，所述短柱顶部设有抗剪槽和预埋螺栓。

进一步的，所述预埋吊环和灌浆孔设置在阶梯式基础的上阶梯上，所述阶梯式基础的顶面低于箱型基础底标高。

本发明还公开了一种装配式变电站一体化基础结构的施工方法，包括如下步骤：

S1、将基坑整体开挖至箱型基础底标高，再局部掏挖至独立基础底标高，施工整体式基础垫层并找平，将整体式基础吊装就位；

S2、进一步施工箱型基础垫层，垫层施工完毕后进行调平；

S3、按照开关柜室→配电室→二次设备室→消弧线圈室→电容器室→GIS室的顺序依次进行箱型基础的吊运安装，多排箱型基础组合时，采用侧壁吊装孔与顶面吊装孔相结合的方式安装；

S4、安装时，逐个进行检查箱型基础与封堵板的承插结合口有无损坏现象，清除承插口端面部分及连接槽内的污物及其他杂物；待装的箱型基础应缓慢平稳移动，对口时应使插口和承口端保持平行，使各部间隙大致相等，以便箱型基础准确就位；

S5、箱型基础节段间采用预应力钢绞线或高强螺栓连接；

S6、独立基础之间设置连系梁承托变电站一层墙体，将连系梁内纵筋插入阶梯式基础处的灌浆孔内，构件接触面可设置座浆层，待连系梁调平后在孔内注满高强灌浆料。

进一步的，S2中，对于沉降较敏感处的GIS设备基础，垫层局部加厚并按照筏形基础配置双层钢筋网。

进一步的，S2中，垫层施工完毕后，可铺设细砂垫层或坐浆材料进行调平，厚度在1～2cm。

进一步的，S5中，采用预应力钢绞线张拉前清理连接面并在预留槽内粘贴密封胶条，检查张拉所用的器材，确认预应力件的完好性和固定工具的牢靠性；采用螺栓连接时，需确认螺栓的材质、规格和拧紧力矩。

进一步的，S6中，构件接触面设置10mm座浆层，连系梁调平后在孔内注满高强灌浆料，强度达到设计要求后，在连接处涂抹50mm防水砂浆提高接头耐久性。

本发明的有益效果：本发明的装配式变电站一体化基础结构，具有工厂预制、生产效率高、施工简单便捷、装质量可靠、建设周期短、应用范围广、生态环保、综合造价低的特点，针对变电站建筑物的主体基础、设备基础、电缆沟道、小型墩座及其他构件采用预制一体化基础结构，整合功能，化繁为简，可进一步提高装配率、增强绿色建设水平。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本发明的箱型基础的示意图；

图2为用于开关柜室设备基础立体结构示意图；

图3为用于电容器及消弧线圈室设备基础立体结构示意图；

图4为用于GIS室设备基础立体结构示意图；

图5为本发明的独立基础的示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例公开了一种装配式变电站一体化基础结构，其中主体结构基础为整体式独立基础，拼接功能房间设备的为拼装式的箱型基础。基础采用拼装式箱型结构，整合各设备室设备基础、电缆沟道、小型墩座的结构形式，方便电缆敷设及维护，使变电站功能房间的平面布局及空间使用更为合理。

其中，如图1所示，箱型基础整体呈立方体形状，单阶段长度800～2000mm，宽度1700～2300mm，净高大于2000mm，净宽大于1200mm，满足电缆敷设及人员通行的要求。通过选用不同型号的箱型节段在纵向或横向进行组合拼装，以匹配变电站内开关柜室、消弧线圈室、电容器室、配电室、二次设备室及GIS室(气体绝缘变电站)的设备尺寸与洞口布置的要求。

具体的，箱型基础包括底板、两面侧板和顶板，前后为开口结构，顶板上设置用于电缆通过的方形一次洞口7、二次洞口6和圆形设备洞口，方形一次洞口7、二次洞口6和圆形设备洞口均与功能房间的一次设备、二次设备和其他设备对齐。顶板上还预埋通长钢带，设备型钢14垂直焊接于钢带上方，保证设备有效定位并与箱型基础有可靠的连接，此结构利于构件工业化生产的同时，还能适应不同设备型号的安装要求。两面侧板的一侧侧板设置圆形电缆穿线孔8，在箱型基础组装的交叉处侧板为设有供人员行走的通道门洞9的门洞侧板2。箱型基础顶板上的方形一次洞口7、二次洞口6和圆形设备洞口，侧板上设置的电缆穿线孔8、侧板的门洞9等均通过设计人员根据实际的电气设备1和施工需要进行设定。

箱型基础的两端为开口结构，在组装时相邻的箱型基础在连接处设置承插口11，即一端开口为承口结构，另一端开口为插口结构。组装后在两端的箱型基础开口处设置挡土封堵板，包括承口封堵板4和插口封堵板5，并分别与箱型基础的开口结构相适应。可根据使用需求，在端部的封堵板上设置电缆圆孔。箱式基础之间采用干式连接方法，施工工艺技术成熟，利用机械化代替劳动力。

箱型基础的内壁设有张拉腋角10，在底板与侧板、顶板与侧板的相接处均进行加腋处理，且加腋处设置张拉孔，与端部的封堵板四角张拉口12相对应。为了方便吊装和反转，箱型基础的顶板和侧板还设有吊装孔。

本实施例基础采用拼装式箱型结构，整合各设备室设备基础、电缆沟道、小型墩座的结构形式，方便电缆敷设及维护，使变电站功能房间的平面布局及空间使用更为合理；针对变电站内开关柜室、配电室、二次设备室、消弧线圈室、电容器室及GIS室的设备尺寸与洞口布置的使用要求，箱型基础可采用不同的组合方式，应用范围广泛。

如图2所示为采用本实施例的箱型基础拼装开关柜室设备基础的立体结构示意图，箱型基础通过两端的承插口11结构互相连接组成一列(每列四个)，在两列箱型基础的端口处分别设置承口封堵板4和插口封堵板5，开关柜室的两列箱型基础连接处的箱型基础设有门洞9，该箱型基础的侧板包括门洞侧板2和一般侧板3，箱型基础顶部设置电气设备1。

如图3所示为电容室及消弧线圈室，多个箱型基础通过两端的承插口11结构互相连接(本实施例为七个)，箱型基础的顶部均设有预埋通长钢带，钢带上方垂直焊接设备型钢14，电气设备1设置在顶板的上方。端部的箱型基础的侧板为一般侧板，并且在端部开口结构处分别设有承口封堵板4和插口封堵板5。

如图4所示为GIS室设备基础立体结构示意图，其中，多个箱型基础组成复合式方形或矩形结构，箱型基础分别组成三列，分别为顶板上设置一次洞口7并预埋两条钢带、顶板上一条预埋钢带13和顶板上预埋三条钢带。其中的一次洞口7以及预埋钢带13的数目和位置与基础的上方设置的电气设备1相对应。

如图5所示，本实施例主体结构基础为整体式独立基础，整体式独立基础平面布置于变电站上部钢结构钢框架柱下，其结构包括位于底部的阶梯式基础15和设置在阶梯式基础15中央的基础短柱20，其中，阶梯式基础15为方形或矩形的双层阶梯式结构，与基础短柱20整体预制，独立基础整体高度不大于3000mm，方便构件运输。基础底板长宽尺寸不小于2000mm，满足上部结构的承载力需求。基础短柱20截面边长不小于800mm，与钢柱保证可靠连接。阶梯顶面低于箱型基础底标高，保证功能房间设备灵活布置。

在阶梯式基础15的上阶梯处预埋吊环18，上阶梯的转角处设有连系梁钢筋灌浆孔19，深度满足连系梁、柱内纵筋锚固长度。基础短柱20的顶部设有抗剪槽16和预埋螺栓17，与上部型钢14柱脚连接件尺寸对应。

实施例2

本实施例公开了一种基于实施例1的箱型基础和独立基础的装配式变电站一体化施工方法，具体包括以下步骤：

S1、先将基坑整体开挖至箱型基础底标高，再局部掏挖至整体式独立基础底标高，施工整体式独立基础垫层并找平，将独立基础吊装就位；

S2、进一步施工箱型基础垫层，对于沉降较敏感处的GIS设备基础，垫层可局部加厚并按照筏形基础配置双层钢筋网；垫层施工完毕后，可铺设细砂垫层或坐浆材料进行调平，厚度在1～2cm；

S3、按照变电站内对设备及电缆洞口偏差控制较严格的开关柜室→配电室→二次设备室→消弧线圈室→电容器室→GIS室的顺序，依次进行箱型基础的吊运安装；多排箱型基础组合时，采用侧壁吊装孔与顶面吊装孔相结合的方式安装；其中，功能房间的布置按照国家电网典设图集的相应规定进行。

S4、安装时，应逐个进行检查箱型基础与封堵板的承插结合口有无损坏现象，清除承插口11端面部分及连接槽内的污物及其他杂物；待装的箱型基础应缓慢平稳移动，对口时应使插口和承口端保持平行，使各部间隙大致相等，以便箱型基础准确就位；

S5、箱型基础节段间采用预应力钢绞线或高强螺栓连接；采用预应力钢绞线张拉前应清理连界面并在预留槽内粘贴密封胶条，检查张拉所用的器材，确认预应力件的完好性和固定工具的牢靠性；采用螺栓连接时，需确认螺栓的材质、规格、拧紧力矩等；

S6、整体式独立基础之间设置连系梁承托变电站一层墙体；将连系梁内纵筋插入阶梯式基础20处的灌浆孔19内，构件接触面可设置10mm座浆层，待连系梁调平后在灌浆孔19内注满高强灌浆料，强度达到设计要求后，在连接处涂抹50mm防水砂浆提高接头耐久性。

本实施例中箱式基础之间采用干式连接方法，施工工艺技术成熟，利用机械化代替劳动力；装配式基础相较于传统现浇与砖砌结构可大量节约模板和混凝土用量，符合绿色环保的要求。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：包括拼接功能房间设备的箱型基础，所述箱型基础包括底板、两面侧板和顶板，所述顶板上设有一次洞口、二次洞口和设备洞口，所述侧板设有电缆穿线孔，箱型基础的两端为开口结构，拼装后端部的箱型基础开口结构处设置封堵板。

2.根据权利要求1所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：所述封堵板上设有圆形电缆孔。

3.根据权利要求1所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：箱型基础的连接处设置承插口，承插口处设置与承插口结构相适应的插口封堵板。

4.根据权利要求1所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：所述箱型基础在组装的交叉处设有门洞。

5.根据权利要求1所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：所述箱型基础的顶板上预埋通长钢带，所述钢带上方垂直焊接设备型钢。

6.根据权利要求1所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：所述箱型基础的内壁转角加腋处设置张拉孔。

7.根据权利要求1所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：所述箱型基础的顶板和侧板设有吊装孔。

8.根据权利要求1所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：还包括主体结构的独立基础，所述独立基础包括呈阶梯状的阶梯式基础和设置在阶梯式基础上的短柱，阶梯式基础和短柱整体预制，所述阶梯式基础设有预埋吊环和灌浆孔，所述短柱顶部设有抗剪槽和预埋螺栓。

9.根据权利要求8所述的装配式变电站一体化基础结构，其特征在于：所述预埋吊环和灌浆孔设置在阶梯式基础的上阶梯上，所述阶梯式基础的顶面低于箱型基础底标高。

10.一种装配式变电站一体化基础结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将基坑整体开挖至箱型基础底标高，再局部掏挖至独立基础底标高，施工整体式基础垫层并找平，将整体式基础吊装就位；

S2、进一步施工箱型基础垫层，垫层施工完毕后进行调平；

S3、按照开关柜室→配电室→二次设备室→消弧线圈室→电容器室→GIS室的顺序依次进行箱型基础的吊运安装，多排箱型基础组合时，采用侧壁吊装孔与顶面吊装孔相结合的方式安装；

S4、安装时，逐个进行检查箱型基础与封堵板的承插结合口有无损坏现象，清除承插口端面部分及连接槽内的污物及其他杂物；待装的箱型基础应缓慢平稳移动，对口时应使插口和承口端保持平行，使各部间隙大致相等，以便箱型基础准确就位；

S5、箱型基础节段间采用预应力钢绞线或高强螺栓连接；

S6、独立基础之间设置连系梁承托变电站一层墙体，将连系梁内纵筋插入阶梯式基础处的灌浆孔内，构件接触面可设置座浆层，待连系梁调平后在孔内注满高强灌浆料。

11.根据权利要求10所述的装配式变电站一体化基础结构的施工方法，其特征在于：S2中，对于沉降较敏感处的GIS设备基础，垫层局部加厚并按照筏形基础配置双层钢筋网。

12.根据权利要求10所述的装配式变电站一体化基础结构的施工方法，其特征在于：S2中，垫层施工完毕后，可铺设细砂垫层或坐浆材料进行调平，厚度在1～2cm。

13.根据权利要求10所述的装配式变电站一体化基础结构的施工方法，其特征在于：S5中，采用预应力钢绞线张拉前清理连接面并在预留槽内粘贴密封胶条，检查张拉所用的器材，确认预应力件的完好性和固定工具的牢靠性；采用螺栓连接时，需确认螺栓的材质、规格和拧紧力矩。

14.根据权利要求10所述的装配式变电站一体化基础结构的施工方法，其特征在于：S6中，构件接触面设置10mm座浆层，连系梁调平后在孔内注满高强灌浆料，强度达到设计要求后，在连接处涂抹50mm防水砂浆提高接头耐久性。