CN205421310U - 一种大型输电杆塔吸力式桶形基础结构 - Google Patents

Abstract

一种大型输电杆塔吸力式桶形基础结构，它包括至少一吸力式桶形基础利用桶内真空负压下沉于河网沼泽地基中，在该吸力式桶形基础上部浇筑有桶顶平台，并在该桶顶平台上面预埋有法兰盘，一输电杆塔下部的至少一连接端底部法兰与法兰盘通过螺栓连接形成整体；所述的施工方法是：a）将预制好的吸力式桶形基础运抵现场，形成一个密封的桶形结构；b）待安装完毕，用起重机等吊装设备将吸力式桶形基础倒置吊装到指定软弱土层上的设计塔位，让吸力桶在自重条件下预先下沉一定深度；c）然后用抽气真空设备从吸力桶盖上部抽气孔中将桶中水及空气抽出，并在桶内形成负压；d）待桶基达到预定标高后，释放桶内的负压即完成桶基的施工。

Description

一种大型输电杆塔吸力式桶形基础结构

技术领域

本实用新型涉及到一种适用于河网软土地区大型输电杆塔的吸力式桶形基础结构，属于输电杆塔基础结构技术领域。

背景技术

随着超高压和特高压输电线路的发展，铁塔基础荷载越来越大，同时在河网沼泽、水中等深厚软弱地基区域立塔的数量也越来越多，给大型输电塔基础设计和施工带来了极大的挑战。传统的大型灌注桩、预制桩等桩基础造价较高，同时桩基施工设备较大，在河网沼泽区域进场困难、施工工艺复杂繁多、施工周期长等诸多弊端，寻求一种施工方便、快捷、造价低廉的新型基础型式对河网沼泽等深厚软土地区输电线路而言是十分必要的。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、施工便捷、经济合理，适用于河网沼泽等深厚软土地区大型输电杆塔吸力式桶形基础结构及施工方法。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：一种大型输电杆塔吸力式桶形基础结构，它包括至少一吸力式桶形基础利用桶内真空负压下沉于河网沼泽地基中，在该吸力式桶形基础上部浇筑有桶顶平台，并在该桶顶平台上面预埋有法兰盘，一输电杆塔下部的至少一连接端底部法兰与法兰盘通过螺栓连接形成整体。

作为优选：所述输电杆塔的下部有至少四个塔腿，每个塔腿通过相连的塔脚板用螺栓固定在各自吸力式桶形基础上面的预埋法兰盘上，并形成单腿单桶吸力式桶形基础结构。

作为优选：所述的吸力式桶形基础由多只吸力式桶基排列组合而成，并构成多桶吸力式桶形基础，在该多桶吸力式桶形基础上面整体现浇有一桶盖平台，所述输电杆塔下部的一连接端底部法兰与桶盖平台上的法兰盘通过螺栓连接，或所述输电杆塔下部的至少四个塔腿分别通过相连的塔脚板用螺栓固定在各自吸力式桶形基础上面的预埋法兰盘上，并形成单腿多桶吸力式桶形基础结构。

一种如上所述大型输电杆塔吸力式桶形基础结构的施工方法，该施工方法包括如下步骤：

a）将预制好的吸力式桶形基础运抵现场以后，与特制的法兰盘式桶盖用密封橡胶圈及螺栓3进行密封连接，形成一个密封的桶形结构；

b）待安装完毕，用起重机等吊装设备将吸力式桶形基础倒置吊装到指定软弱土层上的设计塔位，让吸力桶在自重条件下预先下沉一定深度；

c）然后用抽气真空设备从吸力桶盖上部抽气孔中将桶中水及空气抽出，并在桶内形成负压，此时，桶内外压力差将克服桶裙底部的端阻力和桶裙壁的摩擦阻力从而将桶基沉入软弱土中；

d）待桶基达到预定标高后，释放桶内的负压即完成桶基的施工；

e）施工完成后，卸下法兰盘式桶盖，浇筑上部单桶整体现浇桶盖平台并预埋连接法兰盘，待平台混凝土强度达到设计要求后，安装上部输电钢管杆及底部法兰，并采用高强螺栓使下部桶形基础与上部钢管杆结构连接成整体。

作为优选：所述的步骤c）中，若下沉过程中出现桶体倾斜等情况，可通过下沉调平装置进行调整。

作为优选：所述的步骤e）中，每个输电铁塔塔腿下方布置一个吸力式桶形基础，待输电铁塔四腿下的吸力式桶形基础均施工完成后，浇筑每只吸力式桶基的单桶整体现浇桶盖平台并预埋连接法兰盘，待平台混凝土强度达到设计要求后，安装上部输电铁塔塔腿及塔脚板，并采用螺栓使下部桶形基础与上部输电铁塔塔腿连接成整体，最后继续组装上部输电铁塔直至整个输电铁塔施工完毕。

作为优选：所述的步骤e）中，每个输电铁塔塔腿下方布置多个吸力式桶形基础，待单腿下多只组合吸力式桶基全部施工完成后，即可浇筑单腿多桶整体现浇桶盖平台并预埋连接法兰盘，如此重复；待大型输电铁塔四腿下所有吸力式桶形基础及现浇桶盖平台全部施工完毕且混凝土强度达到设计要求后，安装上部输电铁塔塔腿及塔脚板，并采用高强螺栓使下部桶形基础与上部输电铁塔塔腿连接成整体，最后继续组装上部输电铁塔直至整个输电铁塔施工完毕。

根据按上部输电杆塔类型和荷载水平的不同，本实用新型涉及：单柱单桶吸力式桶形基础、单腿单桶吸力式桶形基础和单腿多桶吸力式桶形基础三种结构型式。其中，单柱单桶吸力式桶形基础适用于上部杆塔为单根钢管杆的输电线路，单腿单桶吸力式桶形基础适用于荷载相对较小的输电铁塔，单腿多桶吸力式桶形基础适用于荷载较大的输电铁塔。

通过连接法兰和螺栓，可将上部杆塔的倾覆荷载转化为单桶单柱基础上的倾覆荷载以及单腿单通、单腿多桶基础上的竖向下压和上拔荷载。

本实用新型专利的优势和特色是：

（1）施工设备简单。吸力式桶形基础施工过程只需抽真空设备即可，而不需打桩机或钻机等大型施工设备，因此对河网沼泽地区来说尤为适合。

（2）施工周期短、造价低。吸力式桶形基础可通过前期预制以后运抵现场进行沉贯施工即可，而无需桩基的现场长时间施工及养护期，因而可以缩短施工周期，节省造价。

（3）吸力式桶形基础具有优异的抗拔承载性能。常规桩基础仅靠桩侧摩阻力承受上拔荷载，但吸力式桶形基础除桶裙摩阻力外，桶内负压还能承受很大的上拔荷载，其值可达侧摩阻力的5倍以上，从而大幅增加桶基的上拔承载力。

附图说明

图1是本实用新型所述单柱单桶基础安装完毕后的状态示意图。

图2是本实用新型所述单腿单桶基础安装完毕后的状态示意图。

图3是本实用新型所述单腿多桶基础安装完毕后的状态示意图。

图中：1、预制混凝土吸力式桶形基础；2、单柱单桶桶盖；3、高强螺帽、螺栓；4、连接法兰盘；5、上部输电钢管杆及底部法兰；6、软弱土层；7、输电铁塔塔腿及塔脚板；8、单桶整体现浇桶盖平台；9、多桶整体现浇桶盖平台。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的介绍：图1所示，本实用新型所述的一种大型输电杆塔吸力式桶形基础结构，它包括至少一吸力式桶形基础1利用桶内真空负压下沉于河网沼泽地基软弱土层6中，在该吸力式桶形基础1上部浇筑有桶顶平台，并在该桶顶平台上面预埋有法兰盘4，一输电杆塔下部的至少一连接端底部法兰5与法兰盘4通过螺栓3连接形成整体。

图2所示，所述输电杆塔的下部有至少四个塔腿，每个塔腿通过相连的塔脚板7用螺栓3固定在各自吸力式桶形基础1上面的预埋法兰盘4上，并形成单腿单桶吸力式桶形基础结构。

图3所示，所述的吸力式桶形基础1由多只吸力式桶基排列组合而成，并构成多桶吸力式桶形基础，在该多桶吸力式桶形基础上面整体现浇有一桶盖平台9，所述输电杆塔下部的一连接端底部法兰与桶盖平台上的法兰盘通过螺栓连接，或所述输电杆塔下部的至少四个塔腿分别通过相连的塔脚板7用螺栓固定在各自吸力式桶形基础1上面的预埋法兰盘上，并形成单腿多桶吸力式桶形基础结构。

结合图1所示，本实用新型所述的一种如上所述大型输电杆塔吸力式桶形基础结构的施工方法，该施工方法包括如下步骤：

a）将预制好的吸力式桶形基础1运抵现场以后，与特制的法兰盘式桶盖用密封橡胶圈及螺栓3进行密封连接，形成一个密封的桶形结构；

b）待安装完毕，用起重机等吊装设备将吸力式桶形基础倒置吊装到指定软弱土层6上的设计塔位，让吸力桶在自重条件下预先下沉一定深度；

c）然后用抽气真空设备从吸力桶盖上部抽气孔中将桶中水及空气抽出，并在桶内形成负压，此时，桶内外压力差将克服桶裙底部的端阻力和桶裙壁的摩擦阻力从而将桶基沉入软弱土6中；

d）待桶基达到预定标高后，释放桶内的负压即完成桶基的施工；

e）施工完成后，卸下法兰盘式桶盖，浇筑上部单桶整体现浇桶盖平台2并预埋连接法兰盘4，待平台混凝土强度达到设计要求后，安装上部输电钢管杆及底部法兰5，并采用高强螺栓3使下部桶形基础与上部钢管杆结构连接成整体。

所述的步骤c）中，若下沉过程中出现桶体倾斜等情况，可通过下沉调平装置进行调整。

结合图2所示，所述的步骤e）中，每个输电铁塔塔腿下方布置一个吸力式桶形基础，待输电铁塔四腿下的吸力式桶形基础均施工完成后，浇筑每只吸力式桶基的单桶整体现浇桶盖平台8并预埋连接法兰盘4，待平台混凝土强度达到设计要求后，安装上部输电铁塔塔腿及塔脚板7，并采用螺栓3使下部桶形基础与上部输电铁塔塔腿连接成整体，最后继续组装上部输电铁塔直至整个输电铁塔施工完毕。

结合图3所示，所述的步骤e）中，每个输电铁塔塔腿下方布置多个吸力式桶形基础，待单腿下多只组合吸力式桶基全部施工完成后，即可浇筑单腿多桶整体现浇桶盖平台9并预埋连接法兰盘4，如此重复；待大型输电铁塔四腿下所有吸力式桶形基础及现浇桶盖平台9全部施工完毕且混凝土强度达到设计要求后，安装上部输电铁塔塔腿及塔脚板7，并采用高强螺栓3使下部桶形基础与上部输电铁塔塔腿连接成整体，最后继续组装上部输电铁塔直至整个输电铁塔施工完毕。

相对于常规桩基础而言，吸力式桶形基础具有其显著的优势和特色：首先，吸力式桶形基础预制成型，桶身钢筋混凝土质量有保证；其次，在桶形基础现场定位后可先利用其自重预沉一定深度，然后采用真空泵从桶基中往外抽水并在桶基内形成负压，利用桶基内外压力差克服桶裙底部的端阻力和桶裙壁的摩擦阻力，从而将桶形基础下沉至预定设计标高，整个施工过程无需打桩机或钻机的大型施工设备，施工快速且工程造价低廉，尤其适合水上和河网沼泽地区施工；另外，桶形基础下沉施工形成的真空负压可有效提高基础的上拔承载力，对输电杆塔这类基础常承受较大上拔力的结构而言是非常适用的，可有效降低基础材料耗量和工程造价，经济性好。

因此，吸力式桶形基础将是一种适用于河网沼泽等深厚软弱土地区大型输电铁塔的理想基础形式。

Claims (3)

1.一种大型输电杆塔吸力式桶形基础结构，其特征在于它包括至少一吸力式桶形基础（1）利用桶内真空负压下沉于河网沼泽地基中，在该吸力式桶形基础（1）上部浇筑有桶顶平台，并在该桶顶平台上面预埋有法兰盘，一输电杆塔下部的至少一连接端底部法兰与法兰盘通过螺栓连接形成整体。

2.根据权利要求1所述的大型输电杆塔吸力式桶形基础结构，其特征在于所述输电杆塔的下部有至少四个塔腿，每个塔腿通过相连的塔脚板（7）用螺栓固定在各自吸力式桶形基础（1）上面的预埋法兰盘上，并形成单腿单桶吸力式桶形基础结构。

3.根据权利要求1或2所述的大型输电杆塔吸力式桶形基础结构，其特征在于所述的吸力式桶形基础（1）由多只吸力式桶基排列组合而成，并构成多桶吸力式桶形基础，在该多桶吸力式桶形基础上面整体现浇有一桶盖平台，所述输电杆塔下部的一连接端底部法兰与桶盖平台上的法兰盘通过螺栓连接，所述输电杆塔下部的至少四个塔腿分别通过相连的塔脚板（7）用螺栓固定在各自吸力式桶形基础（1）上面的预埋法兰盘上，并形成单腿多桶吸力式桶形基础结构。