CN207362863U - 一种输电杆塔基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输电杆塔基础，属于输电铁塔建设技术领域。该基础包括：上端位于地面、下端位于地下的钢管；由上至下依次设置在钢管的内腔中的混凝土段和原状土段；与钢管的上端部外壁固定的、用于连接输电杆塔的塔体的法兰，法兰的上端与地面平齐或位于地面的下方；以及围绕钢管的外壁设置的第一混凝土承台，第一混凝土承台的上端与地面平齐；混凝土段的长度小于原状土段的长度，第一混凝土承台的长度小于或者等于800mm。该基础在建设时，具有作业面积小、施工简单，施工量低的特点。如此使得该基础的施工周期短。此外本实用新型提供的基础在建设中无需配备泥浆池，避免影响周围环境，适宜在城市及其周边区域使用。

Description

一种输电杆塔基础

技术领域

本实用新型涉及输电线路用基础技术领域，特别涉及一种输电杆塔基础。

背景技术

通过输电铁塔搭建的电力输送网络为城市及其周边区域提供电力，保证了城市居民的正常生活、生产用电，是城市建设中的关键部分。由于城区土地资源紧张，因此在搭建输电铁塔时多采用占地面积小的输电杆塔。输电杆塔包括设置在地面之上的塔体，以及埋在地下、上端与塔体下端固定连接的基础。其中基础是杆塔的重要组成，通过基础不仅连接了塔体和地基，并将塔体对基础的作用力平稳、顺利地传递到地基中，避免地基失稳，保证了塔体与地基的稳定连接。

现有技术中，输电杆塔的基础多为开挖类基础或者桩基础。其中开挖类基础在建造时需要挖建较大的基坑，之后在基坑中搭设模板，向模板中浇灌混凝土形成基础，之后再向基坑中回填土，完成基础建设。桩基础在建造时采用人工作业或者机械作业钻挖出柱状孔，向钻孔中放置钢筋后浇灌混凝土，形成桩基础。其中利用机械钻孔时需要配备保证钻孔顺利施工的泥浆池。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：

开挖类基础由于需要挖建较大的基坑，易破坏周围环境。桩基础由于钻孔较深，采用人工钻孔存在因挖钻施工量大导致的施工周期长的缺陷；采用机械钻孔，则必备的泥浆池易污染周围环境。因此，现有技术中提供的基础在建造时存在施工周期长或对周围环境影响大的缺陷。且由于城市建筑物密度较高，因此在采用现有技术中的杆塔基础，较长的施工周期以及对环境的影响均为城市居民的正常生活带来诸多不便。

实用新型内容

为了克服现有技术中输电杆塔基础施工周期长或对周围环境影响大的缺陷，本实用新型实施例提供了一种输电杆塔基础。具体技术方案如下：

一种输电杆塔基础，其特征在于，所述基础包括：

上端位于地面、下端位于地下的钢管；

由上至下依次设置在所述钢管的内腔中的混凝土段和原状土段；

与所述钢管的上端部外壁固定的、用于连接输电杆塔的塔体的法兰，所述法兰的上端与所述地面平齐或位于所述地面的下方；以及，

围绕所述钢管的外壁设置的第一混凝土承台，所述第一混凝土承台的上端与所述地面平齐；

所述混凝土段的长度小于所述原状土段的长度，所述第一混凝土承台的长度小于或者等于800mm。

可选地，所述基础还包括一端固定在所述法兰的下表面上，另一端固定在所述钢管的外壁上的肋板。

可选地，在所述第一混凝土承台的下方设置有上端与所述第一混凝土承台的下端相接的第二混凝土承台。

可选地，所述第一混凝土承台和所述第二混凝土承台的长度之和大于或者等于所述钢管直径的1.5倍。

可选地，所述第二混凝土承台的上端与所述混凝土段的下端平齐或者位于所述混凝土段的下端的上方。

可选地，当所述钢管的直径小于或者等于1000mm时，所述第一混凝土承台的厚度大于或者等于300mm；所述第二混凝土承台的厚度大于或者等于300mm。

可选地，当所述钢管的直径大于1000时，所述第一混凝土承台的厚度大于或者等于所述钢管的直径的0.3倍；所述第二混凝土承台的厚度大于或者等于所述钢管的直径的0.3倍。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的基础在建设过程中，采用将钢管打入地下的作业方式，具有施工作业面积小的优点。将钢管的内腔中部分土清除，使得钢管的内腔中形成了上下分布的空腔部分和原状土段。其中钢管内的空腔部分用于浇筑混凝土形成混凝土段，且混凝土段的长度小于原状土段的长度，因此在建造混凝土段时，挖孔的深度较短。如此简化了施工，有助于降低土石方开挖量，降低了挖孔的施工量，进而起到缩短施工周期的效果。在建设第一混凝土承台时无需挖出部分土形成凹槽，以土代模，简化了作业流程。同时由于第一混凝土承台的长度不超过800mm，因此同样无需在钢管外侧挖出过深的凹槽，避免增加额外的施工作业量。同时由于施工工程量小，人工即可完成，因此在建设过程中不必配备泥浆池，避免了对周围环境的影响，使得整体施工作业更为绿色环保。如此，本实用新型实施例提供的杆塔基础具有施工简单、施工周期短、对环境影响小的特点，适应在建筑密度高的城市及其周边区域建造，减少其施工过程对城市居民正常生活的影响。

附图说明

为了更清楚地说明实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。

图1是本实用新型实施例提供的一种输电杆塔基础主视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种输电杆塔基础俯视图。

附图中的标记分别为：

1、钢管；

21、法兰，22、肋板；

31、第一混凝土承台，32、第二混凝土承台；

4、混凝土段；

5、原状土段；

6、地面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种输电杆塔基础，该基础包括：

上端位于地面6、下端位于地下的钢管1；

由上至下依次设置在钢管1的内腔中的混凝土段4和原状土段5；

与钢管1的上端部外壁固定的、用于连接输电杆塔的塔体的法兰21，法兰21的上端与地面6平齐或位于地面6的下方；以及，

围绕钢管1的外壁设置的第一混凝土承台31，第一混凝土承台31的上端与地面6平齐；

混凝土段4的长度小于原状土段5的长度，第一混凝土承台31的长度小于或者等于800mm。

本实用新型实施例提供的输电杆塔基础，钢管1的长度与现有技术中桩基础所需钻挖的孔的深度相近。通过设置在原状土中的钢管1的外壁和原状土之间的摩擦力使得该基础具备抗压和抗拉能力。通过固定在钢管1外侧的法兰21与塔体下端连接，使得塔体的载荷能够顺利传递给基础的各个部件。通过设置在钢管1的内腔中的混凝土段4以及设置在钢管1的外侧的第一混凝土承台31优化该基础的抵抗水平载荷的能力，保证其具有良好的侧向刚度。

该基础在建设时，首先将钢管1打入地下，之后将钢管1的内部以及钢管1的外部靠近地面6的部分松散的土清除，此时在钢管1的内部形成了空腔，在钢管1的外部形成了凹槽。之后向钢管1内的空腔灌注混凝土，凝固后形成与钢管1的内壁紧密结合的混凝土段4，钢管1内位于混凝土段4下方的未被清除的原状土形成了原状土段5。然后通过螺栓与法兰21固定连接塔体，再向围绕钢管1的凹槽中灌注混凝土，待混凝土凝固形成第一混凝土承台31，完成该基础的建设。

本实用新型实施例提供的基础在建设过程中，采用将钢管1打入地下的作业方式，具有施工作业面积小的优点。将钢管1的内腔中部分土清除，使得钢管1的内腔中形成了上下分布的空腔部分和原状土段5。其中钢管1内的空腔部分用于浇筑混凝土形成混凝土段4，且混凝土段4的长度小于原状土段5的长度，因此在建造混凝土段4时，挖孔的深度较短。如此简化了施工，有助于降低土石方开挖量，降低了挖孔的施工量，进而起到缩短施工周期的效果。在建设第一混凝土承台31时无需挖出部分土形成凹槽，以土代模，简化了作业流程。同时由于第一混凝土承台31的下端距离地面的长度不超过800mm，因此同样无需在钢管1外侧挖出过深的凹槽，避免增加额外的施工作业量。同时第一混凝土承台31的上端面与地面6平齐，而法兰21的上端面与地面6平齐或者位于地面6下方，因此法兰21的下端面以及固定螺栓的下部均位于第一混凝土承台31的内部，如此第一混凝土承台31还起到了保护法兰21的作用。此外利用混凝土结构代替被扰动的松散土质，提高了该基础的稳定性。同时由于该基础施工工程量小，人工即可完成，因此在建设过程中不必配备泥浆池，避免了对周围环境的影响，使得整体施工作业更为绿色环保。如此，本实用新型实施例提供的杆塔基础具有施工简单、施工周期短、对环境影响小的特点，适应在建筑密度高的城市及其周边区域建造，减少其施工过程对城市居民正常生活的影响。

其中，钢管1可选用圆形钢管，或者采用多个钢板焊接而成的截面为多边形的钢管，本实用新型实施例不做具体限定。此外需要说明的是，第一混凝土承台31的内侧面与钢管1的外侧面的形状相适配。且第一混凝土承台31的深度优选为500mm～800mm，例如550mm、600mm、650mm、700mm、750mm等。

在固定连接塔体和该基础时，可在塔体的底端也固定连接法兰21，通过螺栓将塔体底端的法兰21与钢管1上端的法兰21固定连接，实现了塔体与该基础的固定连接。进一步地，如图1所示，并结合图2，该基础还包括一端固定在法兰21的下表面上，另一端固定在述钢管1的外壁上的肋板22。通过肋板22稳固了法兰21板21和钢管1的连接。

进一步地，为了提高该钢管1与地基的结合稳定程度，在第一混凝土承台31的下方设置有上端与第一混凝土承台31的下端相接的第二混凝土承台32。通过第一混凝土承台31和第二混凝土承台32共同保证了钢管1与地基的稳定结合，同时也进一步提高该基础的侧向刚度。

当建造设置有第二混凝土承台32时，同样清除钢管1外侧被扰动的土，形成凹槽。该凹槽的深度为第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的长度之和。且第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的长度之和大于或者等于钢管1直径的1.5倍。如此可保证该基础具有良好的抗水载荷的能力。此外，出于不增加额外工作量的考虑，第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的长度之和小于钢管1长度的一半。

在建造该基础时，首先浇灌第二混凝土承台32，此时第二混凝土承台32对钢管1起到了一定的稳固作用。之后再采用固定螺栓将塔体底端的法兰21和钢管1上端部的法兰21连接起来，实现塔体与该基础的连接。此时第二混凝土承台32距离钢管1上的法兰21之间存在一定安全空间，通过该安全空间便于进行螺栓安装操作。在塔体和基础固定连接完毕后，再向凹槽中灌注混凝土，并使混凝土包裹住固定螺栓，混凝土凝固后形成第一混凝土承台31。

进一步地，在浇筑第二混凝土承台32时，第二混凝土承台32的上端与混凝土段4的下端平齐或者位于混凝土段4的下端的上方。若所浇筑的第二混凝土承台32的上端位于混凝土段4下端的下方时，第二混凝土承台32和混凝土段4之间存在一定距离。此时该段距离所对应的钢管1的内侧为未经扰动的原状土，外侧为空腔。当钢管1受水平载荷作用时，该段距离所对应的钢管1的内、外两侧的支撑力不同，且由于钢管1的抗形变能力较差，使得上述距离所对应的钢管1极易出现形变，影响该基础的稳定性。因此在浇筑第二混凝土承台32时，需保证第二混凝土承台32的上端不低于混凝土段4的下端。第二混凝土承台32的内侧面同样需要与钢管1的外侧面的形状相适配。

进一步地，关于第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的厚度，可以理解的是，第一混凝土承台31和第二混凝土承台32均呈环形，第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的厚度指的是：在沿垂直于钢管1的轴向的方向上，第一混凝土承台31和第二混凝土承台32内外侧之间的距离。当钢管1的直径小于或者等于1000mm时，第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的厚度均大于或者等于300mm；当钢管1的直径大于1000mm时，第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的厚度均大于或者等于钢管1直径的0.3倍。如此，具有适宜厚度的第一混凝土承台31和第二混凝土承台32才可保证该基础具有良好的抗水平位移性能。

此外，对于在沿垂直于钢管1的轴向的方向上第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的截面的外轮廓形状不做具体限定，例如为方形、圆形或者椭圆形等。且第一混凝土承台31和第二混凝土承台32的具体形状可相同或不同。

综上，本实用新型实施例所提供的输电杆塔基础，通过将钢管1打入原状土中，利用钢管1的外壁和内壁充分与土体挤压接触，增大钢管1与土体摩擦面积，从而提高基础抗压和抗拉承载力。通过设置在钢管1外侧的法兰21实现与塔身的连接，顺利、有效地将铁塔上部荷载可顺利传递给基础各个部件。通过设置钢管1外侧的第一混凝土承台31和第二混凝土承台32增大该基础侧向刚度，提高基础抵抗侧向水平位移能力。在同等设计条件情况下，与现有技术中的灌注类桩基础相比，基础承载力提高约50％～60％。

同时在施工时，该基础的整体施工周期短，与现有技术中的桩基础的施工周期相比缩短了60％。节约基础混凝土70％以上，降低土方开挖量60％以上，更加低碳环保。且在施工时操作面小，降低了基础施工对周围环境影响和破坏，有效解决基础施工对拥挤城区人们所造成的交通和生活问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种输电杆塔基础，其特征在于，所述基础包括：

上端位于地面(6)、下端位于地下的钢管(1)；

由上至下依次设置在所述钢管(1)的内腔中的混凝土段(4)和原状土段(5)；

与所述钢管(1)的上端部外壁固定的、用于连接输电杆塔的塔体的法兰(21)，所述法兰(21)的上端与所述地面(6)平齐或位于所述地面(6)的下方；以及，

围绕所述钢管(1)的外壁设置的第一混凝土承台(31)，所述第一混凝土承台(31)的上端与所述地面(6)平齐；

所述混凝土段(4)的长度小于所述原状土段(5)的长度，所述第一混凝土承台(31)的长度小于或者等于800mm。

2.根据权利要求1所述的输电杆塔基础，其特征在于，所述基础还包括一端固定在所述法兰(21)的下表面上，另一端固定在所述钢管(1)的外壁上的肋板(22)。

3.根据权利要求1所述输电杆塔基础，其特征在于，在所述第一混凝土承台(31)的下方设置有上端与所述第一混凝土承台(31)的下端相接的第二混凝土承台(32)。

4.根据权利要求3所述的输电杆塔基础，其特征在于，所述第一混凝土承台(31)和所述第二混凝土承台(32)的长度之和大于或者等于所述钢管(1)直径的1.5倍。

5.根据权利要求3所述输电杆塔基础，其特征在于，所述第二混凝土承台(32)的上端与所述混凝土段(4)的下端平齐或者位于所述混凝土段(4)的下端的上方。

6.根据权利要求5所述的输电杆塔基础，其特征在于，当所述钢管(1)的直径小于或者等于1000mm时，

所述第一混凝土承台(31)的厚度大于或者等于300mm；

所述第二混凝土承台(32)的厚度大于或者等于300mm。

7.根据权利要求6所述的输电杆塔基础，其特征在于，当所述钢管(1)的直径大于1000时，

所述第一混凝土承台(31)的厚度大于或者等于所述钢管(1)的直径的0.3倍；

所述第二混凝土承台(32)的厚度大于或者等于所述钢管(1)的直径的0.3倍。