CN207277356U - 一种输电线路装配式碎石芯重力基础 - Google Patents

Abstract

公开了一种输电线路装配式碎石芯重力基础，输电线路装配式重力基础包括钢管(1)和圆柱形筒体(2)，圆柱形筒体(2)包括顶板(3)、筒壁(4)和底板(5)，所述钢管(1)竖直地固定在所述圆柱形筒体(2)，所述钢管(1)内部设有混凝土隔板(6)，固定于所述混凝土隔板(6)中的地脚螺栓(7)布置在钢管(1)顶表面，钢管(1)底表面经由法兰(8)螺栓连接所述顶板(3)，所述顶板(3)设有多个用于灌注碎石的灌石孔(9)，所述钢管(1)和顶板(3)之间设有多个加强板(10)，顶板(3)经由角钢连接筒壁(4)，所述筒壁(4)的内壁均匀分布多个竖直的纵向支撑(11)以及所述内壁环向设置多个径向加劲板。

Description

一种输电线路装配式碎石芯重力基础

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路技术领域，特别是一种输电线路装配式碎石芯重力基础。

背景技术

输电线路需要穿越地形和地质条件十分复杂的山区斜坡地形，这些地区的地形地质条件复杂、环境恶劣，大型设备难以进入杆塔基础施工现场，基础原材料主要靠人工和索道运输，山区斜坡地形输电线路建设具有特殊性。此外，输电线路在承受拉/压交变荷载的同时，也承受着较大的水平荷载作用，基础上拔和抗倾覆稳定性通常是设计控制条件。由于山区交通不便，基础材料运输困难，水源紧张，现场浇筑混凝土不仅施工困难，而且费用昂贵，山区大量覆盖风化岩，挖出来的岩石可经碎石机制成颗粒均匀的碎石，可填充到密闭的空间起到配重的作用，且就地取材，无购买、运输的费用。

专利文献CN203924095U公开的一种沙漠地区输电线路装配式钢结构沙箱重力式基础包括底板、筒体、顶板和钢管，所述的底板、筒体、顶板依次连接形成“工”字形结构，所述的筒体内填充有沙子，而所述的钢管则固定于顶板的上部，且所述的钢管的轴线和筒体的轴线重合，所述的钢管的上部内腔内还固定有混凝土隔板，而在混凝土隔板上部的钢管内腔内则通过混凝土浇筑埋设有一用于与铁塔连接的地脚螺栓。该专利直接取用沙漠地区的细砂进行砂芯填充，减少购买、运输费用，但该专利不适用于山区的复杂地形和运输困难的情形，且该专利的筒体容易应力变形以及抗拔承载力不够。

专利文献CN102877482公开的一种重力式基础结构包括圆形的混凝土顶盖，所述混凝土顶盖上设置有结构梁系，所述结构梁系底面与所述混凝土顶盖底面齐平；所述混凝土顶盖上面设置有中空的混凝土筒型载压舱，所述混凝土筒型载压舱底面直径小于等于所述混凝土顶盖直径，所述混凝土筒型载压舱顶面直径小于等于底面直径，所述混凝土筒型载压舱壁内径向均布有预应力钢筋；所述混凝土顶盖下面设置有圆筒结构，所述圆筒结构由上部的混凝土筒壁和下部的钢制筒壁组合构成，所述钢制筒壁插入于所述混凝土筒壁进行连接，所述混凝土筒壁相对于所述钢制筒壁的加厚部分径向均布有能够传输高压气或高压水的第一管路，所述第一管路顶端伸出于所述混凝土顶盖、底端伸出于所述混凝土筒壁；所述圆筒结构内部设置有钢制分舱板，所述钢制筒壁顶部以及所述钢制分舱板顶部均插入所述混凝土顶盖与其固定连接，所述钢制筒壁、所述钢制分舱板与所述混凝土顶盖构成多个底部开口的密封分舱，每个所述分舱顶部设置有可开关的第二管路。该专利容易克服土体阻力切入土体达到设计下沉深度，但该专利结构复杂且不适用于山区的复杂地形和运输困难的情形，该专利的筒体容易应力变形以及抗拔承载力不够。

专利文献CN203034475U公开的扩展重力墩重力基础结构包括基础固定部；所述基础固定部的中部竖直设置有一圈外波纹钢筒；所述外波纹钢筒的内部设置有用于加强所述外波纹钢筒的内部的结构强度的预应力锚栓笼套件以及用于连接重力墩的上部的连接加固件；所述外波纹钢筒的内部填充混凝土形成混凝土层；所述基础固定部以及所述外波纹钢筒均位于土层表面之下。该专利设置内波纹钢筒，能够减少混凝土的使用，但该专利不适用于山区的复杂地形和运输困难的情形，该专利的筒体容易应力变形以及抗拔承载力不够。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施提供了一种适用于山区的复杂地形和运输困难的情形，且不会应力变形以及提供足够的抗拔承载力的输电线路装配式碎石芯重力基础。

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种输电线路装配式碎石芯重力基础包括钢管和圆柱形筒体，所述圆柱形筒体包括顶板、筒壁底板，所述钢管竖直地固定在所述圆柱形筒体，所述钢管内部设有混凝土隔板，固定于所述混凝土隔板中的地脚螺栓布置在钢管顶表面，钢管底表面经由法兰螺栓连接所述顶板，所述顶板设有多个用于灌注碎石的灌石孔，所述钢管和顶板之间设有多个加强板，所述顶板经由角钢连接筒壁。

优选地，所述钢管长度为2000mm，所述混凝土隔板的高度为500mm至800mm。

优选地，所述顶板在圆周上均匀分布8个灌石孔。

优选地，所述灌石孔直径为10mm，灌入所述输电线路装配式碎石芯重力基础的碎石直径小于10mm。

优选地，所述钢管和顶板之间均匀分布4个加强板。

优选地，所述顶板、筒壁和底板由薄壁钢板构成且涂覆防腐漆。

优选地，所述筒壁一体形成或由多个部分组装形成。

优选地，所述顶板下表面设置环向角钢和径向角钢。

优选地，所述筒壁的内壁均匀分布16个竖直的纵向支撑以及所述内壁环向设置16个径向加劲板。

优选地，所述筒壁经由角钢连接所述底板，所述底板设有加劲角钢。

本实用新型的输电线路装配式碎石芯重力基础适用于强风化岩石地段中，将开挖出来的岩石加工后加以利用来抵抗上拔力，受力清晰，加强的筒体不容易应力变形以及填充碎石的足够的抗拔承载力，可大大节省混凝土的用量，仅为掏挖基础的14％，岩石嵌固基础的27％，体现了资源节约和环保的优势；装配式基础可现场将装配件拼装，对于材料运输困难的山区地形也比较适用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本实用新型各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的输电线路装配式碎石芯重力基础的结构示意图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。

为了更好地理解，图1为本实用新型的一个实施例的输电线路装配式碎石芯重力基础的结构示意图，本实用新型实施例将结合图1进行具体说明。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种输电线路装配式碎石芯重力基础，输电线路装配式碎石芯重力基础包括钢管1和圆柱形筒体2，所述圆柱形筒体2包括顶板3、筒壁4和底板5，所述钢管1竖直地固定在所述圆柱形筒体2，所述钢管1内部设有混凝土隔板6，固定于所述混凝土隔板6中的地脚螺栓7布置在钢管1顶表面，钢管1底表面经由法兰8螺栓连接所述顶板3，所述顶板3设有多个用于灌注碎石的灌石孔9，所述钢管1和顶板3之间设有多个加强板10，所述顶板3经由角钢连接筒壁4，所述筒壁4 的内壁均匀分布多个竖直的纵向支撑11以及所述内壁环向设置多个径向加劲板，所述筒壁4经由角钢连接所述底板5，所述底板5设有加劲角钢。

本实用新型的输电线路装配式碎石芯重力基础适用于直接裸露地面的强风化岩石地段中，将开挖出来的岩石碎化后加以利用来抵抗上拔力，受力清晰，可大大节省混凝土的用量，仅为掏挖基础的14％，岩石嵌固基础的27％，并且减免余土外运，体现了资源节约和环保的优势；装配式基础可现场将装配件拼装，对于材料运输困难的山区地形也比较适用。本实用新型的输电线路装配式碎石芯重力基础构造简单，结构稳定，安装方便，施工周期短，对环境影响小，便于模块化设计。

在一个实施例中，所述钢管1长度为2000mm，所述混凝土隔板6的高度为500mm至800mm。钢管1规格可根据地脚螺栓和基础作用力确定。

在一个实施例中，所述顶板3在圆周上均匀分布8个灌石孔9。

在一个实施例中，所述灌石孔9直径为10mm，灌入所述输电线路装配式重力基础的碎石直径小于10mm。

在一个实施例中，所述钢管1和顶板3之间均匀分布4个加强板。

在一个实施例中，所述顶板3、筒壁4和底板5由薄壁钢板构成且涂覆防腐漆。

在一个实施例中，所述筒壁4一体形成或由多个部分组装形成。

在一个实施例中，为了提高顶板3的刚度，所述顶板3下表面设置环向角钢和径向角钢。

在一个实施例中，为了加强筒壁4的局部稳定强度，所述筒壁4的内壁均匀分布16个竖直的纵向支撑11以及所述内壁环向设置16个径向加劲板。

本实用新型的输电线路装配式碎石芯重力基础的上拔稳定，根据《送电线路基础设计技术规定》要求，铁塔基础抗拔力为：

F-1式中，V0为深度ht内的基础体积，V为深度ht内的抗拔土和基础的体积可按公式F-2计算。

γ₀为上层土的计算容重；FT 为作用于基础顶面的设计上拔力；ht为基础的上拔深度；D为基础底板直径；K1为与土抗力有关的基础上拔稳定的安全系数，可按表1取值；K2为与基础自重力有关的基础上拔稳定的安全系数，按表1取值；α为回填土的计算上拔角，可按基础规范选取。Gf为基础总重基础自重与箱体中碎石填充重量之和。

表1上拔和倾覆稳定设计安全系数

当基础的埋深和断面尺寸确定后，其极限倾覆力矩可按下式计算：

F-3式中，

e为地基垂直反力Y的偏心距；f为地基土与基础面的摩阻系数，取f＝tgβ；FH为作用于铁塔上的倾覆力；h0为倾覆力FH的作用点到地面的高度；K3为基础倾覆稳定的设计安全系数，可按表1取值。

地基尺寸为6m×6m，对地基底面和侧面共8条边线施加6个方向的约束，对主柱顶端施加基础作用力，主要为上拔力和X、Y方向的水平力，对整个模型施加重力荷载。通过有限元分析可以看出，整个模型应力最大处为107Mpa，地基的应力水平约为4Mpa～5MPa，满足强度要求。筒体4的最大应力为107MPa，小于其屈服强度235MPa，满足强度运行要求。地基最大变形约为1.37mm，筒体最大变形为1.20mm，均满足变形要求。

在一个实施例中，呼高为42m的5E3-SZC2直线塔，分别采用传统刚性基础掏挖基础、岩石嵌固基础和装配式重力基础进行设计，基础作用力为下表2，基础工程量的对比如表 3。

表2基础作用力kN

表3工程量比较表

由上表可看出装配式碎石芯重力基础的综合造价最低，约是掏挖基础的0.77倍。该基础将开挖出来的岩石加工后加以利用，可大大节省混凝土的用量，仅为掏挖基础的14％，体现了资源节约和环保的优势。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (4)

1.一种输电线路装配式碎石芯重力基础，其包括钢管(1)和圆柱形筒体(2)，所述圆柱形筒体(2)包括顶板(3)、筒壁(4)和底板(5)，所述钢管(1)竖直地固定在所述圆柱形筒体(2)，其特征在于：所述钢管(1)内部设有混凝土隔板(6)，固定于所述混凝土隔板(6)中的地脚螺栓(7)布置在钢管(1)顶表面，钢管(1)底表面经由法兰(8)螺栓连接所述顶板(3)，所述顶板(3)在圆周上均匀分布8个用于灌注碎石的灌石孔(9)，所述灌石孔(9)直径为10mm，灌入所述输电线路装配式碎石芯重力基础的碎石直径小于10mm，所述钢管(1)和顶板(3)之间设有多个加强板(10)，所述顶板(3)经由角钢连接筒壁(4)，所述顶板(3)、筒壁(4)和底板(5)由薄壁钢板构成且涂覆防腐漆，所述顶板(3)下表面设置环向角钢和径向角钢，所述底板(5)设有加劲角钢，所述钢管(1)长度为2000mm，所述混凝土隔板(6)的高度为500mm至800mm，所述筒壁(4)的内壁均匀分布16个竖直的纵向支撑(11)以及所述内壁环向设置16个径向加劲板。

2.根据权利要求1所述的输电线路装配式碎石芯重力基础，其特征在于：所述钢管(1)和顶板(3)之间均匀分布4个加强板。

3.根据权利要求1所述的输电线路装配式碎石芯重力基础，其特征在于：所述筒壁(4)一体形成或由多个部分组装形成。

4.根据权利要求1所述的输电线路装配式碎石芯重力基础，其特征在于：所述筒壁(4)经由角钢连接所述底板(5)。