CN216552056U - 一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础，该基础主要包括位于下部的底板模块和位于上部的支墩模块，两种模块均为预制构件。底板模块为设备基础的钢筋混凝土底板，上部预埋露出板顶的连接插筋，底板模块落在素混凝土垫层上。支墩模块为设备基础的钢筋混凝土支墩，上部预埋用于安装电力设备和支架的地脚螺栓或钢板埋件；在支墩底部对应每根竖向钢筋的位置预埋钢筋灌浆套筒。本实用新型解决了常规现浇混凝土设备基础施工周期长、无法达到绿色施工标准和工程造价可控性较差等问题。

Description

一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础

技术领域

本实用新型属于输变电及用电工程专业—变电站(换流站)—变电工程土建结构设计技术领域，涉及变电站(换流站)工程采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础。

背景技术

混凝土设备基础的建设是变电站(换流站)工程中的重要组成部分，变电设备和支架基础形式多采用钢筋混凝土扩展独立基础，基础施工一般采用现场浇筑的湿作业。作为常规方案的现浇混凝土基础，在应对特殊工程和高标准施工要求时，存在诸多缺点。

(1)施工流程复杂、周期长。现浇基础的施工需经历支模、绑筋、浇筑、养护、拆模等流程，施工时间属于刚性需要，很难适应有严格停电时间限制的、有应急抢险性质的工程，也无法满足有大规模快速化建设前提的变电工程的要求。

(2)无法达到绿色建造标准。湿作业很难保持现场洁净的操作环境和良好的施工秩序，产生的建筑垃圾和连带影响不利于环境保护和水土保持，亦不符合绿色施工的建造理念。

(3)工程造价可控性较差。现浇施工对工程需要投入的人员数量及工种、材料和机械都有较高的要求，亦连带产生较高的时间成本和环境成本，是土建工程造价优化降低的主要瓶颈之一。

实用新型内容

为解决常规现浇混凝土基础的上述技术问题，创建一种快速、便捷的设备基础设计和施工模式，本实用新型提供一种适用于变电站(换流站)工程的采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案如下：

一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础，其特征在于：主要包括位于下部的底板模块和位于上部的支墩模块，两种模块均为预制构件，底板模块为设备基础的钢筋混凝土底板，上部预埋露出板顶的连接插筋；底板模块落在素混凝土垫层上；支墩模块为设备基础的钢筋混凝土支墩，上部预埋用于安装电力设备和支架的地脚螺栓或钢板埋件；在支墩模块底部对应每根竖向钢筋的位置预埋钢筋灌浆套筒，套筒上部连接支墩模块内竖向钢筋、下部对应底板模块的连接插筋；灌浆套筒可结合工程实际情况选用半灌浆套筒或者全灌浆套筒，底板模块和支墩模块之间的接缝内填充灌浆料。

进一步地，所述的支墩模块底部均匀设置若干键槽，所述的底板模块顶面在对应支墩模块的位置设置粗糙面。

进一步地，所述的键槽深度不小于30mm，键槽端部斜面倾角不大于30度。

进一步地，所述的底板模块顶面的粗糙面的面积不小于上下模块结合面的80％，粗糙面凹凸深度不小于6mm。

进一步地，底板模块和支墩模块之间的接缝厚度为20mm。

组装过程中，首先依次起吊、落位底板模块和支墩模块，并使二者通过各灌浆套筒和连接插筋插接在一起；随后调正模块的平面位置和标高，进行钢筋套筒的灌浆施工，待浆料拌合物养护至需求的承载力后，即可进行下一步的设备或支架安装。

与常规技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)钢筋套筒灌浆连接从受力机理、施工操作、质量检验等方面均不同于传统的钢筋连接方式，通过采取与其配套的设计、施工和验收等多个环节的质量控制措施，以及进行套筒灌浆连接接头的高应力、大变形反复拉压循环等型式和性能检验，可确保接头满足设备基础强度和变形的要求，确保接头的抗拉强度不小于连接钢筋抗拉强度标准值、且破坏时断于接头外钢筋，从而有效保障电力设备基础结构的安全性和可靠性。

(2)本实用新型的底板模块和支墩模块可灵活采用工厂加工或者现场预制，其单体重量约为1.5t～4.0t，均可采用与电力设备安装相同型号的吊车吊装，无需特型起重设备；另外，钢筋连接用套筒灌浆料采用配套的特种浆料，是以水泥为基本材料、配以细骨料、以及混凝土外加剂和其他材料组成的干混料，其加水搅拌后具有良好的流动性、早强、高强、微膨胀等性能，养护条件下其抗压强度1天即可达到35MPa、可进行对接头有扰动的后续施工，3天即可达到普通灌浆料28天的抗压强度、可进行支架和设备的安装。

由于具备上述施工安装快速便捷的特点，在采用本实用新型的电力工程中，可对施工工期进行最大化利用，即场地土方平整与设备基础制作同步开展、设备基础安装与支架、设备的安装无缝衔接，可极大程度提高建设效率、缩短施工工期，特别适合有严格时间限制的、有应急抢险性质的和有大规模快速化建设前提的电力工程。

(3)本实用新型采用模块化、装配式建造理念，设备基础可由不同尺寸、型号的底板模块和支墩模块组成，具备条件的工程现场可进行批量化预制，构件工厂可根据工程需求进行产品化的制作、备货和存储，施工安装时进行积木式组装。各种模块的通用性较强、工业化生产和标准化程度较高，有利于在电力工程中推广应用、降低工程造价。

(4)在预制基础模块的加工过程中，生产条件较为优越、监管措施更加完备，可大幅提高设备基础的质量、提高基础上部支架和设备的安装效率。此外，本实用新型可最大程度减少施工现场的湿作业，从而有效保持施工环境洁净度、保障施工秩序、节约资源、减少对环境的负面影响，进一步提升变电工程的绿色建造水平。

随着我国装配式建筑结构技术的快速发展，作为钢筋混凝土预制构件主要连接方式之一的钢筋套筒灌浆连接接头得到广泛的应用，逐渐成为一种适用于装配式结构的高效、可靠的节点组装方式。

附图说明

图1：采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础平面示意图；

图2：采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础立面示意图；

图3：支墩模块底面键槽详图；

图4：灌浆套筒处局部示意图。

其中，1-底板模块、2-支墩模块、3-接缝、4-连接插筋、5-灌浆套筒、6-竖向钢筋、7-地脚螺栓、8-键槽、9-调整垫片、10-基础垫层、11-钢筋套筒灌浆孔、12-钢筋套筒出浆孔、13-支墩模块内箍筋。

具体实施方式

参照图1-图4，该基础主要包括位于下部的底板模块1和位于上部的支墩模块2，两种模块均为预制构件。

底板模块1为设备基础的钢筋混凝土底板，上部预埋露出板顶的连接插筋4，连接插筋在底板内的锚固长度满足相关构造规定；底板模块1落在素混凝土基础垫层10上。根据设备的不同电压等级、类型以及地基承载力，底板模块的平面尺寸分为1.2m×1.2m、1.4m×1.4m、1.6m×1.6m、1.8m×1.8m、2.0m×2.0m等，底板模块的厚度分为0.4m、0.5m、0.6m等。

支墩模块2为设备基础的钢筋混凝土支墩，上部预埋用于安装电力设备和支架的地脚螺栓7，也可以是钢板埋件；在支墩模块底部对应每根竖向钢筋6的位置预埋钢筋灌浆套筒5，灌浆套筒5上部连接支墩模块2内的竖向钢筋6、下部对应底板模块1的连接插筋4；灌浆套筒可结合工程实际情况选用半灌浆套筒或者全灌浆套筒。根据设备的不同电压等级和类型，支墩模块的平面尺寸分为1.2m×1.2m、1.0m×1.0m等，支墩模块的厚度分为0.6m、0.8m等。

为提高上下模块结合面处的受剪承载力，支墩模块2底部设置键槽8，键槽根据支墩平面尺寸均匀布置、数量可为1至4个，键槽深度不小于30mm，键槽端部斜面倾角不大于30度；底板模块顶面在对应支墩模块的位置设置粗糙面，粗糙面的面积不小于上下模块结合面的80％，粗糙面凹凸深度不小于6mm。上下模块之间的接缝厚度为20mm，安装完成后，接缝内采用灌浆料填实。

本实用新型的具体实施方式和工作过程包括：预制加工各模块及配套组件、浇筑基础底面的素混凝土垫层、依次吊装组合各模块及组件、钢筋套筒灌浆施工、养护、设备基础投入使用。

根据设计图纸现场进行测量放线，确定设备基础的放置位置；待放线完成后，采用机械开挖和人工清底的方法挖掘土方；开挖时要随时注意边坡稳定，及时采取防塌措施，确保施工的顺利进行。

基槽开挖完成后，底部进行找平工作，然后浇筑厚度为100mm的素混凝土基础垫层10，底板模块1单体进场检验合格后，在基础垫层上铺设20mm～30mm的砂浆层用于底板模块1的安装及找平。

底板模块1通过汽车吊在基槽内进行落位安装；底板模块1就位后，在其顶面适当位置设置钢质调整垫片9。起吊支墩模块2，调正对准、将各灌浆套筒5对应连接插筋4后落位，通过调整垫片9调整支墩模块2底部的标高，通过在支墩模块2底部四角加塞调整垫片9调整构件安装的垂直度。支墩模块2顶面预埋用于安装设备和支架的地脚螺栓7。

底板模块1和支墩模块2的位置、水平度及标高经测量无误后，清洁上下模块的结合面，对接缝3周围进行封堵，封堵材料不应减小结合面的设计面积；开始钢筋套筒灌浆连接接头的灌浆作业，灌浆作业应采用压浆法从灌浆套筒5的下灌浆孔11注入,当灌浆料拌合物从构件其他灌浆孔11、出浆孔12流出后及时封堵。

灌浆料同条件养护试件抗压强度达到35MPa后,方可进行对接头有扰动的后续施工；灌浆料抗压强度能确保结构达到后续设备和支架安装要求后，可进行临时固定措施的拆除。设备基础整体安装、养护完成后，基坑土方即可回填。

Claims (5)

1.一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础，其特征在于：主要包括位于下部的底板模块和位于上部的支墩模块，两种模块均为预制构件，底板模块为设备基础的钢筋混凝土底板，上部预埋露出板顶的连接插筋；底板模块落在素混凝土垫层上；支墩模块为设备基础的钢筋混凝土支墩，上部预埋用于安装电力设备和支架的地脚螺栓或钢板埋件；在支墩模块底部对应每根竖向钢筋的位置预埋钢筋灌浆套筒，套筒上部连接支墩模块内竖向钢筋、下部对应底板模块的连接插筋；灌浆套筒可结合工程实际情况选用半灌浆套筒或者全灌浆套筒，底板模块和支墩模块之间的接缝内填充灌浆料。

2.根据权利要求1所述的一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础，其特征在于：所述的支墩模块底部均匀设置若干键槽，所述的底板模块顶面在对应支墩模块的位置设置粗糙面。

3.根据权利要求2所述的一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础，其特征在于：所述的键槽深度不小于30mm，键槽端部斜面倾角不大于30度。

4.根据权利要求2所述的一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础，其特征在于：所述的底板模块顶面粗糙面的面积不小于上下模块结合面的80％，粗糙面凹凸深度不小于6mm。

5.根据权利要求1所述的一种采用钢筋套筒灌浆连接的模块化电力设备基础，其特征在于：所述的底板模块和支墩模块之间的接缝厚度为20mm。

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