CN113373966A - 一种半装配式墩基础及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半装配式墩基础，包括空心腔，空心腔下方设置有水平的下部钢筋，上方设置有水平的上部钢筋，外侧面设置有竖直的主筋，主筋上端连接上部钢筋，下端连接下部钢筋；上部钢筋中设置有若干竖直的地脚螺栓；空心腔包括底部钢板、顶部钢板和设置在底部钢板与顶部钢板之间的方管，方管为竖直中空的管状结构；底部钢板上端面和顶部钢板的下端面对应设置有用于固定方管的限位槽；方管包括两设置在首尾两端的首节和若干设置在两首节之间的标准节；两限位槽中分别固定两首节。本发明墩基础通过桶状空腔结构对弃土进行存放，空腔大小能够根据基坑以及弃土方量进行设置，降低了弃土的处置成本，保证了塔位的安全性。

Description

一种半装配式墩基础及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种半装配式墩基础及其施工方法，属于电压塔基础技术领域。

背景技术

山区输电线路塔位弃土处理措施一直是施工一大难题，主要是因为山区交通条件较差，弃土外运需要极大的成本，如果采用就地堆放的方式，在雨水的冲刷下，不仅仅会造成已有弃土的水土流失，还会因为冲刷力带动已有的原状土基础发生滑动，造成基面破坏，甚至影响塔位的安全。

现阶段山区输电线路主要采用原状土基础，因此塔位的余土主要来源是基础开挖的土方量。一般200kV双回路直线塔弃土方量约为60立方米，转角塔一般为90立方米。弃土如果不好好处理，在雨水冲刷下会造成大面积的滑坡。如何减少弃土方量，将会是影响塔位水保安全，工程安全的主要因素。目前弃土的方案之一是弃土外运后综合处理，此种处理方法代成本极高，一般不采取该方法；另一种处理方案是弃土就地平摊，此种处理方法效果一般，且受弃土方量影响较大，方量大并且在雨水的冲刷下，会影响塔位的安全。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种半装配式墩基础及其施工方法，该墩基础通过桶状空腔结构对弃土进行存放，空腔大小能够根据基坑以及弃土方量进行设置，降低了弃土的处置成本，保证了塔位的安全性。

本发明的技术方案如下：

一种半装配式墩基础，包括空心腔，所述空心腔下方设置有水平的下部钢筋，上方设置有水平的上部钢筋，外侧面设置有竖直的主筋，所述主筋上端连接所述上部钢筋，下端连接所述下部钢筋；所述上部钢筋中设置有若干竖直的地脚螺栓；所述空心腔包括底部钢板、顶部钢板和设置在底部钢板与顶部钢板之间的方管，所述方管为竖直中空的管状结构；所述底部钢板上端面和所述顶部钢板的下端面对应设置有用于固定所述方管的限位槽；所述方管包括两设置在首尾两端的首节和若干设置在两所述首节之间的标准节；两所述限位槽中分别固定两所述首节；所述底部钢板位于所述方管内侧设置有若干竖直贯通的通孔，所述通孔上盖合设置有翻盖。

进一步的，所述限位槽由四个固定槽首尾相连围合形成；所述首节由四个第一管件首尾相连围合形成；所述第一管件包括竖直设置的方形的主板，所述主板一侧设置有竖直且垂直于所述主板正面的边板，所述边板上设置有水平贯通的第一孔组，所述主板的另一侧对应所述第一孔组的高度位置设置有水平贯通的第二孔组；有水平的端板设置在所述主板一端；位于上端的所述首节，其端板设置在所述主板的下端；位于下端的所述首节，其端板设置在所述主板的上端；所述端板上设置有竖直贯通的第三孔组；所述标准节由四个第二管件首尾相连围合形成；所述第二管件包括竖直设置的方形的主板，所述主板一侧设置有竖直且垂直于所述主板正面的边板，所述边板上设置有水平贯通的第一孔组，所述主板的另一侧对应所述第一孔组的高度位置设置有水平贯通的第二孔组；所述主板的上下两端均水平设置有端板，所述端板上设置有竖直贯通的第三孔组。

进一步的，所述空心腔与所述下部钢筋之间通过若干架立钢筋连接，所述架立钢筋呈竖直的三棱柱形。

进一步的，所述通孔上端外周固定有环形的凸起部，所述凸起部侧面有角焊缝固定；所述翻盖盖合在所述凸起部上。

进一步的，所述地脚螺栓上端穿出所述上部钢筋上端。

进一步的，所述固定槽呈L形，且所述固定槽的短边末端朝外设置；所述第一管件的主板固定在L形的所述固定槽的长边内，所述第一管件的边板固定在L形的所述固定槽的短边内。

一种半装配式墩基础施工方法，采用前述的半装配式墩基础，包括以下步骤：

平整墩基础安装场地，基坑开挖，所述基坑采用混凝土护壁；

在所述基坑底部绑扎所述下部钢筋，在所述下部钢筋上方沿所述基坑侧壁绑扎所述主筋；在所述下部钢筋上板扎若干架立钢筋；

将底部钢板设置在所述架立钢筋上，将底部的首节的四个第一管件分别固定在所述底部钢板的固定槽中；在底部的首节上方设置若干标准节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板的第三孔组，将底部的首节与标准节固定；然后根据所述基坑深度，在标准节上方再依次固定若干标准节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板的第三孔组，将标准节依次两两固定；然后在最上层的标准节上方设置顶部的首节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板的第三孔组，将顶部的首节与标准节固定；

在第一管件的接缝处和第二管件的接缝处涂刷防水涂料，在所述基坑与所述空心腔之间浇筑混凝土，使用振捣棒通过所述通孔对混凝土进行振捣，浇筑至所述空心腔中部高度，停止浇筑；通过所述翻盖封闭所述通孔；将废土填充在所述空心腔中并压实，盖上所述顶部钢板；

板扎所述上部钢筋，设置所述地脚螺栓，在所述空心腔与所述基坑之间继续浇筑混凝土，直至所述基坑顶部。

进一步的，还包括以下步骤：

将若干螺栓横向贯穿边板的第一孔组和主板的第二孔组，将首节的相邻两第一管件固定连接，四个第一管件首尾相连围合固定；然后将端板固定在主板上端，形成底部的首节；或者将端板固定在主板下端，形成顶部的首节；

将若干螺栓横向贯穿边板的第一孔组和主板的第二孔组，将首节的相邻两第二管件固定连接，四个第二管件首尾相连围合固定；然后将两端板分别固定在主板上下两端，形成标准节。

本发明具有如下有益效果：

1.该墩基础包括拼装形成的空心腔，强度高，能够堆放弃土，同时还能作为外部混凝土浇筑的模板，降低了混凝土的使用量。

2.该墩基础的底部钢板上设置有若干通孔，浇筑混凝土时，振捣棒通过通孔对空心腔下方的混凝土进行振捣，保证混凝土均匀。

3.该墩基础的空心腔瓶装而成，结构简单且实用，部件标准化，能够根据实际空间进行组合，调整空心腔大小。

4.该墩基础的施工方法通过分成二次浇筑的方式浇筑混凝土，降低施工难度，使弃土堆放时空心腔得到固定。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的底部钢板的主视图。

图3为本发明的底部钢板的侧视图。

图4为本发明的顶部钢板的主视图。

图5为本发明的第一管件的主视图。

图6为本发明的第一管件的侧视图。

图7为本发明的第二管件的主视图。

图8为本发明的第二管件的侧视图。

图中附图标记表示为：

1、空心腔；2、下部钢筋；3、上部钢筋；4、主筋；5、地脚螺栓；6、底部钢板；7、顶部钢板；9、固定槽；10、通孔；11、翻盖；12、第一管件；13、第二管件；14、主板；15、边板；16、第一孔组；17、第二孔组；18、端板；19、第三孔组；20、架立钢筋；21、基坑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

参见图1-8，一种半装配式墩基础，包括空心腔1，所述空心腔1下方设置有水平的下部钢筋2，上方设置有水平的上部钢筋3，外侧面设置有竖直的主筋4，所述主筋4上端连接所述上部钢筋3，下端连接所述下部钢筋2，所述下部钢筋2、所述上部钢筋3和所述主筋4对所述空心腔1起到定位效果；所述上部钢筋3中设置有若干竖直的地脚螺栓5，所述地脚螺栓5用于连接墩基础上方的铁塔钢结构；所述空心腔1包括底部钢板6、顶部钢板7和设置在底部钢板6与顶部钢板7之间的方管，所述方管为竖直中空的管状结构；所述底部钢板6上端面和所述顶部钢板7的下端面对应设置有用于固定所述方管的限位槽；所述方管包括两设置在首尾两端的首节和若干设置在两所述首节之间的标准节，通过调整两所述首节之间的标准节数量，能够对所述空心腔1的长度进行调整，以适应基坑21的深度和需要处理的弃土量；两所述限位槽中分别固定两所述首节；所述底部钢板6位于所述方管内侧设置有若干竖直贯通的通孔10，所述通孔10上盖合设置有翻盖11，所述通孔10用于伸入振捣棒对所述空心腔1下方的混凝土进行振捣，避免混凝土浇筑不均匀。

在至少一种实施方式中，所述限位槽由四个固定槽9首尾相连围合形成；所述首节由四个第一管件12首尾相连围合形成；所述第一管件12包括竖直设置的方形的主板14，所述主板14一侧设置有竖直且垂直于所述主板14正面的边板15，所述边板15上设置有水平贯通的第一孔组16，所述主板14的另一侧对应所述第一孔组16的高度位置设置有水平贯通的第二孔组17；有水平的端板18设置在所述主板14一端；位于上端的所述首节，其端板18设置在所述主板14的下端；位于下端的所述首节，其端板18设置在所述主板14的上端；所述端板18上设置有竖直贯通的第三孔组19；所述标准节由四个第二管件13首尾相连围合形成；所述第二管件13包括竖直设置的方形的主板14，所述主板14一侧设置有竖直且垂直于所述主板14正面的边板15，所述边板15上设置有水平贯通的第一孔组16，所述主板14的另一侧对应所述第一孔组16的高度位置设置有水平贯通的第二孔组17；所述主板14的上下两端均水平设置有端板18，所述端板18上设置有竖直贯通的第三孔组19。通过第一管件12和第二管件13进行首节和标准节的搭建，相邻的管件之间通过螺栓连接，使得空心腔结构更加稳定。通过完全相同的第一管件12和完全相同的第二管件13进行首节和标准节的搭建，使得管件冗余度更高，施工过程中若某一管件损坏，可用相同管件替换。同时相同的管件，降低了生产的成本和难度。

在至少一种实施方式中，所述空心腔1与所述下部钢筋2之间通过若干架立钢筋20连接，所述架立钢筋20呈竖直的三棱柱形。所述架立钢筋20用于稳定所述空心腔1。

在至少一种实施方式中，所述通孔10上端外周固定有环形的凸起部，所述凸起部侧面有角焊缝固定；所述翻盖11盖合在所述凸起部上。所述凸起部能够有效降低所述空心腔1下方的混凝土倒灌，且少量的混凝土倒灌有助于提高所述空心腔1的稳定性。

在至少一种实施方式中，所述地脚螺栓5上端穿出所述上部钢筋3上端。

在至少一种实施方式中，所述固定槽9呈L形，且所述固定槽9的短边末端朝外设置；所述第一管件12的主板14固定在L形的所述固定槽9的长边内，所述第一管件12的边板15固定在L形的所述固定槽9的短边内。与所述第一管件12完全匹配的固定槽9能缩小空心腔1的缝隙，并提高首节的稳定性。

一种半装配式墩基础施工方法，采用如权利要求3所述的半装配式墩基础，包括以下步骤：

平整墩基础安装场地，基坑21开挖，所述基坑21采用混凝土护壁，混凝土护壁平整且稳定，方便安装墩基础。基坑21深度根据需要处理的弃土量以及墩基础使用场景确定。

在所述基坑21底部绑扎所述下部钢筋2，在所述下部钢筋2上方沿所述基坑21侧壁绑扎所述主筋4；在所述下部钢筋2上板扎若干架立钢筋20；

将底部钢板6设置在所述架立钢筋20上，将底部的首节的四个第一管件12分别固定在所述底部钢板6的固定槽9中；在底部的首节上方设置若干标准节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板18的第三孔组19，将底部的首节与标准节固定；然后根据所述基坑21深度，在标准节上方再依次固定若干标准节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板18的第三孔组19，将标准节依次两两固定；然后在最上层的标准节上方设置顶部的首节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板18的第三孔组19，将顶部的首节与标准节固定；

在第一管件12的接缝处和第二管件13的接缝处涂刷防水涂料，避免浇筑时，混凝土大量涌入空心腔1中。在所述基坑21与所述空心腔1之间浇筑混凝土，使用振捣棒通过所述通孔10对混凝土进行振捣，浇筑至所述空心腔1中部高度，停止浇筑；通过所述翻盖11封闭所述通孔10；将废土填充在所述空心腔1中并压实，盖上所述顶部钢板7；

板扎所述上部钢筋3，设置所述地脚螺栓5，在所述空心腔1与所述基坑21之间继续浇筑混凝土，直至所述基坑21顶部。

在至少一种实施方式中，还包括以下步骤：

将若干螺栓横向贯穿边板15的第一孔组16和主板14的第二孔组17，将首节的相邻两第一管件12固定连接，四个第一管件12首尾相连围合固定；然后将端板18固定在主板14上端，形成底部的首节；或者将端板18固定在主板14下端，形成顶部的首节；

将若干螺栓横向贯穿边板15的第一孔组16和主板14的第二孔组17，将首节的相邻两第二管件13固定连接，四个第二管件13首尾相连围合固定；然后将两端板18分别固定在主板14上下两端，形成标准节。在这种实施方式中，施工时只需准备第一管件12和端板18，即可完成空心腔1的搭建

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种半装配式墩基础，其特征在于，包括空心腔(1)，所述空心腔(1)下方设置有水平的下部钢筋(2)，上方设置有水平的上部钢筋(3)，外侧面设置有竖直的主筋(4)，所述主筋(4)上端连接所述上部钢筋(3)，下端连接所述下部钢筋(2)；所述上部钢筋(3)中设置有若干竖直的地脚螺栓(5)；所述空心腔(1)包括底部钢板(6)、顶部钢板(7)和设置在底部钢板(6)与顶部钢板(7)之间的方管，所述方管为竖直中空的管状结构；所述底部钢板(6)上端面和所述顶部钢板(7)的下端面对应设置有用于固定所述方管的限位槽；所述方管包括两设置在首尾两端的首节和若干设置在两所述首节之间的标准节；两所述限位槽中分别固定两所述首节；所述底部钢板(6)位于所述方管内侧设置有若干竖直贯通的通孔(10)，所述通孔(10)上盖合设置有翻盖(11)。

2.根据权利要求1所述半装配式墩基础，其特征在于，所述限位槽由四个固定槽(9)首尾相连围合形成；所述首节由四个第一管件(12)首尾相连围合形成；所述第一管件(12)包括竖直设置的方形的主板(14)，所述主板(14)一侧设置有竖直且垂直于所述主板(14)正面的边板(15)，所述边板(15)上设置有水平贯通的第一孔组(16)，所述主板(14)的另一侧对应所述第一孔组(16)的高度位置设置有水平贯通的第二孔组(17)；有水平的端板(18)设置在所述主板(14)一端；位于上端的所述首节，其端板(18)设置在所述主板(14)的下端；位于下端的所述首节，其端板(18)设置在所述主板(14)的上端；所述端板(18)上设置有竖直贯通的第三孔组(19)；所述标准节由四个第二管件(13)首尾相连围合形成；所述第二管件(13)包括竖直设置的方形的主板(14)，所述主板(14)一侧设置有竖直且垂直于所述主板(14)正面的边板(15)，所述边板(15)上设置有水平贯通的第一孔组(16)，所述主板(14)的另一侧对应所述第一孔组(16)的高度位置设置有水平贯通的第二孔组(17)；所述主板(14)的上下两端均水平设置有端板(18)，所述端板(18)上设置有竖直贯通的第三孔组(19)。

3.根据权利要求2所述半装配式墩基础，其特征在于，所述空心腔(1)与所述下部钢筋(2)之间通过若干架立钢筋(20)连接，所述架立钢筋(20)呈竖直的三棱柱形。

4.根据权利要求1所述半装配式墩基础，其特征在于，所述通孔(10)上端外周固定有环形的凸起部，所述凸起部侧面有角焊缝固定；所述翻盖(11)盖合在所述凸起部上。

5.根据权利要求1所述半装配式墩基础，其特征在于，所述地脚螺栓(5)上端穿出所述上部钢筋(3)上端。

6.根据权利要求2所述半装配式墩基础，其特征在于，所述固定槽(9)呈L形，且所述固定槽(9)的短边末端朝外设置；所述第一管件(12)的主板(14)固定在L形的所述固定槽(9)的长边内，所述第一管件(12)的边板(15)固定在L形的所述固定槽(9)的短边内。

7.一种半装配式墩基础施工方法，其特征在于，采用如权利要求3所述的半装配式墩基础，包括以下步骤：

平整墩基础安装场地，基坑(21)开挖，所述基坑(21)采用混凝土护壁；

在所述基坑(21)底部绑扎所述下部钢筋(2)，在所述下部钢筋(2)上方沿所述基坑(21)侧壁绑扎所述主筋(4)；在所述下部钢筋(2)上板扎若干架立钢筋(20)；

将底部钢板(6)设置在所述架立钢筋(20)上，将底部的首节的四个第一管件(12)分别固定在所述底部钢板(6)的固定槽(9)中；在底部的首节上方设置若干标准节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板(18)的第三孔组(19)，将底部的首节与标准节固定；然后根据所述基坑(21)深度，在标准节上方再依次固定若干标准节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板(18)的第三孔组(19)，将标准节依次两两固定；然后在最上层的标准节上方设置顶部的首节，通过螺栓贯穿竖直方向上相邻两端板(18)的第三孔组(19)，将顶部的首节与标准节固定；

在第一管件(12)的接缝处和第二管件(13)的接缝处涂刷防水涂料，在所述基坑(21)与所述空心腔(1)之间浇筑混凝土，使用振捣棒通过所述通孔(10)对混凝土进行振捣，浇筑至所述空心腔(1)中部高度，停止浇筑；通过所述翻盖(11)封闭所述通孔(10)；将废土填充在所述空心腔(1)中并压实，盖上所述顶部钢板(7)；

板扎所述上部钢筋(3)，设置所述地脚螺栓(5)，在所述空心腔(1)与所述基坑(21)之间继续浇筑混凝土，直至所述基坑(21)顶部。

8.根据权利要求7所述半装配式墩基础施工方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将若干螺栓横向贯穿边板(15)的第一孔组(16)和主板(14)的第二孔组(17)，将首节的相邻两第一管件(12)固定连接，四个第一管件(12)首尾相连围合固定；然后将端板(18)固定在主板(14)上端，形成底部的首节；或者将端板(18)固定在主板(14)下端，形成顶部的首节；

将若干螺栓横向贯穿边板(15)的第一孔组(16)和主板(14)的第二孔组(17)，将首节的相邻两第二管件(13)固定连接，四个第二管件(13)首尾相连围合固定；然后将两端板(18)分别固定在主板(14)上下两端，形成标准节。

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