CN220433620U - 用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土建工程技术领域，具体地指一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础。包括沿竖向插入坡面内的钢筋混凝土柱状基础，所述柱状基础包括平直段以及位于平直段下端的扩底段；所述扩底段是上小下大、且上端与平直段下端等径的锥形结构，扩底段的下端面为球弧形的锅底结构，扩底段内均匀布置有多根锚杆；所述锚杆上端伸入扩底段并与扩底段内钢筋笼交叉固定连接，下端沿竖向插入柱状基础下方岩体。本申请的锚桩基础结构简单，施工方便，可以在坡面上对柔性支架起到很好的支撑作用，整体造价低廉，具有良好的抗拔效果，适合大范围推广使用。

Description

用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础

技术领域

本实用新型涉及土建工程技术领域，具体地指一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础。

背景技术

随着光伏行业的快速发展和普及，国内适用于普通光伏项目的土地资源日渐减少，地形相对复杂的山地环境逐步开始被本领域技术人员所重视，与之相适应的，可适应复杂地形装配的柔性支架的相关研究逐步引起业内的重视。一般而言对于柔性支架斜拉基础采用桩承台或者管桩的形式，但是对于山地项目的柔性支架，受地形、地质、地貌的影响，在不修便道的情况下，可能大型打桩机械无法进入，存在桩基施工难的问题。

为了解决上述的问题，有专利号为“CN203361138U”的名为“一种扩底墩坑式托换的后植入桩”的中国实用新型专利提出了一种后植入桩结构，该结构包括桩身部分和扩头部分，扩头部分的下部为锅底形结构。扩头部分设有锚杆支护，锚杆为放射性结构，扩头的直径D与桩身的直径d之比为2～2.9，扩头高度h为1.2～2米，锅底形结构部分的高度a为150～200mm，扩头的宽度b与扩头高度h之比为1/3～1/2。锚杆为钢筋笼结构，灌注素水泥浆，桩身为钢筋混凝土结构。该结构合理利用原建筑物基础与桩基础的分担比，有效提高了原建筑物基础的承载能力，植入桩的扩头部分用素水泥锚杆支护，有效防止扩头成孔过程的塌落，提高植入桩安全可靠性。但该结构也存在一些问题，该结构采用的锚杆为发散性结构，这种结构的锚杆施工难度比较大，特别是对于坡面施工场景，很难确保锚杆以发散方式进行布置，而且对于锚桩基础来说，承载的受力主要是竖向方向的压迫作用，发散的锚杆布置结构虽然能提高锚桩基础的稳定性，但是并不利于竖向的受力，因此需要对现有锚桩基础进行优化。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础。

本实用新型的技术方案为：一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，包括沿竖向插入坡面内的钢筋混凝土柱状基础，所述柱状基础包括平直段以及位于平直段下端的扩底段；所述扩底段是上小下大、且上端与平直段下端等径的锥形结构，扩底段的下端面为球弧形的锅底结构，扩底段内均匀布置有多根锚杆；所述锚杆上端伸入扩底段并与扩底段内钢筋笼交叉固定连接，下端沿竖向插入柱状基础下方岩体。

根据本申请提供的一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，所述柱状基础内设置有通长的柱状钢筋笼；所述钢筋笼包括多根以柱状基础轴线为中心沿柱状基础周向均匀间隔布置的主筋；所述主筋沿竖向布置于平直段和扩底段，主筋上缠绕有呈螺旋状分布的箍筋。

根据本申请提供的一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，所述锚杆与箍筋交叉，并在交叉处固定连接。

根据本申请提供的一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，所述扩底段的最大外径D与最小外径d之间的比值≤3，扩底段最大外径D与最小外径d的差值d1同最大外径处与最小外径处的竖向高差h2的比值在柱状基础所处地质条件是沙土时为1/4～1/3、是粉土或黏性土时为1/3～1/2，扩底段最大外径处与扩底段下端之间的竖向高差h3同扩底段最大外径D之间的比值为0.15～0.20。

本申请的优点有：1、本申请通过在坡面山地上使用开挖浇筑的方式构建锚桩基础，整体施工方便，解决了常规技术需要大型沉桩设备在山地施工的困难，且本申请的锚桩基础下端的扩底段增加了整个锚桩基础的抗拔性能，稳定性得到了极大的提升，为柔性支架提供了稳定的支撑，而且扩底段内的锚杆呈竖向布置，方便施工，锚杆整体施工埋设简单，极大降低了锚桩基础施工的难度，锚杆施工的精度也能够保证，具有极大的推广价值；

2、本申请柱状基础内的钢筋笼为柱状结构，包括竖向的主筋和螺旋形的箍筋，柱状钢筋笼制备方便，搬运下放非常容易，且方便与锚杆进行连接，整体浇筑混凝土形成的锚桩基础稳定，造价成本低廉；

3、本申请的锚杆与钢筋笼交叉固定连接，锚杆与箍筋交叉固定，能够提升锚杆与整个柱状基础的连接强度，锚杆与柱状基础连接稳定，且锚杆还能够增加扩底段的结构强度；

4、本申请对扩底段的结构进行了规格上的限制，确保扩底段既能够稳定的支撑在坡面土体中，对柔性支架进行很好的支撑，还避免了对混凝土的浪费，整体造价低廉，适合推广。

本申请的锚桩基础结构简单，施工方便，可以在坡面上对柔性支架起到很好的支撑作用，整体造价低廉，具有良好的抗拔效果，适合大范围推广使用。

附图说明

图1：本申请的锚桩基础结构示意图；

图2：本申请图1的A-A视图；

其中：1—平直段；2—扩底段；3—锚杆；4—主筋；5—箍筋。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本申请涉及到一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，用于对安装在大坡度山地坡面上的柔性支架进行支撑，常规柔性支架的支撑结构是在地面插打支撑桩基，但对于大坡度的山地来说，桩基施工设备难以进入，因此在大坡度的山地进行桩基施工需要采用另外的方式。本申请通过在山地坡面桩基施工位置开挖基坑，在基坑内布置锚杆和钢筋笼，通过现浇的方式构建锚桩基础，这种桩基基础施工方式简单，可以有效解决大坡度山地桩基施工难度高的问题。

如图1～2所示，本申请的锚桩基础包括沿竖向插入坡面内的钢筋混凝土柱状基础，柱状基础包括平直段1以及位于平直段1下端的扩底段2，扩底段2是上小下大、且上端与平直段1下端等径的锥形结构，扩底段2的下端面为球弧形的锅底结构，扩底段2内均匀布置有多根锚杆3，锚杆3上端伸入扩底段2并与扩底段2内钢筋笼交叉固定连接，下端沿竖向插入柱状基础下方岩体。

本申请的柱桩基础是钢筋混凝土结构，柱状基础内设置有通长的柱状钢筋笼，钢筋笼包括多根以柱状基础轴线为中心沿柱状基础周向均匀间隔布置的主筋4，主筋4沿竖向布置于平直段1和扩底段2，主筋4上缠绕有呈螺旋状分布的箍筋5，如图1～2所示。

钢筋笼整体由竖向主筋4和螺旋状箍筋5绑扎形成，钢筋笼整体呈柱状，在钢筋笼上浇筑混凝土即可形成所需的平直段1和扩底段2，平直段1和扩底段2的浇筑施工需要依托模板结构进行。

其中，锚杆3与箍筋5交叉，并在交叉处固定连接。在布置锚杆3和钢筋笼的过程中，在基坑底部钻孔插入所需的锚杆5，锚杆3下端插入到基坑底部的岩层或是土体中，锚杆3的上端露出于基坑底面，再向基坑内下放绑扎好的钢筋笼，使锚杆3的上端插入到钢筋笼内，将锚杆3与钢筋笼内的箍筋5交叉处进行固定，即可完成锚杆3与钢筋笼的连接。实际施工时，也可以采用其他方式连接锚杆3和钢筋笼。

另外，本申请对扩底段2的结构进行了优化，如图1所示，平直段1的高度为h1，柱状基础的长度为H(指平直段1的顶端至扩底段2的底端的长度)，扩底段2的最大外径为D，扩底段2的最小外径d(实际上就是平直段1的外径)，扩底段2最大外径D与最小外径d的差值为d1，扩底段2最大外径处与最小外径处的竖向高差位h2，扩底段2最大外径处与扩底段2下端(扩底段2下端实际上就是平直段1、扩底段2轴线与扩底段2底面交叉点)之间的竖向高差为h3。其中，扩底段2的最大外径D与最小外径d之间的比值≤3，扩底段2最大外径D与最小外径d的差值d1同最大外径处与最小外径处的竖向高差h2的比值在柱状基础所处地质条件是沙土时为1/4～1/3、是粉土或黏性土时为1/3～1/2，扩底段2最大外径处与扩底段2下端之间的竖向高差h3同扩底段2最大外径D之间的比值为0.15～0.20。

施工时，在柔性支架安装处进行基坑开挖，基坑大小与锚桩基础设计尺寸相对应，基坑开挖完成后，在基坑底部按照设定的尺寸和位置进行钻孔，然后向钻孔内插入锚杆3，将锚杆3与基坑底部的岩层和土体进行锚固固定；制作钢筋笼，按照设定的尺寸规格布置主筋4和箍筋5，然后整体下放到基坑内，使锚杆3的上端穿过钢筋笼的下端，对锚杆3和箍筋5交叉处进行绑扎固定；在基坑内布置锚桩基础浇筑模板，分别布置好平直段1和扩底段2的模板，然后向模板内浇筑混凝土，待混凝土稳定后，拆除模板，形成所需的锚桩基础，回填基坑，完成施工。

本申请的锚桩基础结构简单，便于施工，采用人工挖孔的形式进行施工，可适应陡峭的山体，解决山地项目无法采用大机械打桩的困难；可适应复杂的地质情况，对于强风化岩石，可采用人工大开挖桩的形式，若在强风化岩石层厚不满足桩的抗拔计算长度时，可采用锚杆基础进入中风化或者微风化岩石层增加抗拔力；大桩径的斜拉基础相比两桩独立承台的工程量相对来说会更加少一些，在一定程度上节省了成本；锚杆3可实现多种锚杆形式，可采用螺旋钢管桩、锚筋等锚固措施；本申请的锚桩基础采用扩底段2结构，能够减少混凝土用量，同时具备良好的抗拔效果，造价成本低廉。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，包括沿竖向插入坡面内的钢筋混凝土柱状基础，其特征在于：所述柱状基础包括平直段(1)以及位于平直段(1)下端的扩底段(2)；所述扩底段(2)是上小下大、且上端与平直段(1)下端等径的锥形结构，扩底段(2)的下端面为球弧形的锅底结构，扩底段(2)内均匀布置有多根锚杆(3)；所述锚杆(3)上端伸入扩底段(2)并与扩底段(2)内钢筋笼交叉固定连接，下端沿竖向插入柱状基础下方岩体。

2.如权利要求1所述的一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，其特征在于：所述柱状基础内设置有通长的柱状钢筋笼；所述钢筋笼包括多根以柱状基础轴线为中心沿柱状基础周向均匀间隔布置的主筋(4)；所述主筋(4)沿竖向布置于平直段(1)和扩底段(2)，主筋(4)上缠绕有呈螺旋状分布的箍筋(5)。

3.如权利要求2所述的一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，其特征在于：所述锚杆(3)与箍筋(5)交叉，并在交叉处固定连接。

4.如权利要求1所述的一种用于大坡度山地柔性支架的扩底桩及锚杆复合基础，其特征在于：所述扩底段(2)的最大外径D与最小外径d之间的比值≤3，扩底段(2)最大外径D与最小外径d的差值d1同最大外径处与最小外径处的竖向高差h2的比值在柱状基础所处地质条件是沙土时为1/4～1/3、是粉土或黏性土时为1/3～1/2，扩底段(2)最大外径处与扩底段(2)下端之间的竖向高差h3同扩底段(2)最大外径D之间的比值为0.15～0.20。