一种输电线路装配式弓形基础及施工方法与流程

本发明涉及一种输电线路装配式弓形基础及施工方法，尤其是一种适用于非岩石土质塔位的下压基础，属于输电线路杆塔基础形式技术领域。

背景技术：

柔性板式基础是在各种电压等级的输电线路中得到广泛应用的基础形式。在设计时，通过加大底板面积来降低基底的附加应力，使基础满足下压承载力要求，同时利用基础及其上覆土体的自重来承担基础的上拔力。

柔性板式基础主要存在两方面的不足：(1)当基础作用力较大时，基础底板面积会较大，同时由于自身强度的要求板式基础的板厚也会较大，从而使得基础混凝土用量较大，而此时基础腹部混凝土的材料利用率其实是较低的；（2）从开挖到扎钢筋到浇筑混凝土再到养护，基础施工的工期相对于输电线路来说较长。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单，受力均匀、牢固可靠，能提高施工效率的输电线路装配式弓形基础及施工方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种输电线路装配式弓形基础，它主要由设置在地基内的钢筋混凝土刚性上板壳和下部钢绞线构成的柔性拉索组成，所述的刚性上板壳由下面四块预制单向弓形板围合成的四方形内弓壳体和嵌接在四方形内弓壳体上部中间孔洞中并装配成一体的基础立柱构成，所述四块单向弓形板两两对称布置并相互依次拼接而形成一底部呈四方形外围、内部中空并在上部中间形成有一四方形孔洞的内弓壳体，使内弓壳体的四周外边壁形成锥形斜面壁；

所述两两对称布置的单向弓形板之间至少在上部和下部分别用钢绞线张紧后锚紧并构成所述的柔性拉索，其中上部钢绞线还穿过嵌接在中间孔洞中基础立柱下部。

作为优选：所述的基础立柱包括一立柱体，该立柱体的下端部设置有用于配合内弓壳体上部中间孔洞的连接柱台；所述的单向弓形板包括底部置于地基面上的条形块，在该条形块上面相接有斜向上的平面板，并使两块对称布置的单向弓形板形成内部中间、外部呈锥形斜面的内弓壳体；所述的四块单向弓形板和一基础立柱均由钢筋混凝土预制而成；

所述对称布置的单向弓形板之间在下部用一排钢绞线张紧后锚紧，而在上部用上下两排钢绞线张紧后锚紧。

一种如上所述输电线路装配式弓形基础的施工方法，所述的施工方法包括如下步骤：

步骤一：首先，按照基础尺寸开挖地基基础，完毕后，在地基的底面打入能起到支撑作用的木桩；

步骤二：依次吊装四块预制的单向弓形板，同时连接紧下部双向钢绞线，但钢绞线暂时不施加预应力，形成四方形内弓壳体；

步骤三：利用四块单向弓形板作为模板，回填土至内弓壳体的内部空间，同时夯实土体；

步骤四：吊装预制的基础立柱，依次张拉上、下部双向钢绞线并锚紧，并在两端预制在单向弓形板中的锚具外部用水泥抹面；

步骤五：回填基础外部土体，只留基础立柱的上部外露于地面之上。

本发明主要是改变了柔性板式基础的构造形式：采用由刚性上板壳（钢筋混凝土）和下部柔性拉索（钢绞线）组成的“弓形基础”结构体系，同时采用装配式型式；如此一来，在荷载作用下，上板壳（类似“拱”结构）水平方向的变形趋势由下弦的抗拉构件抵抗，一方面大幅减小上板壳上部的受力，另一方面可以减轻上板壳两边土体的支撑负担，充分发挥了钢绞线的强抗拉性能改善整体结构受力性能，使上部压弯构件和下部抗拉构件取长补短，协同工作，达到自平衡，体系简单、受力明确，充分发挥了两种结构材料的作用。

同时为了保证满足基础的下压承载力，施工时将腹部的土体夯实，将其处理为密实的、接近原状土属性的地基土，从而基础可利用腹部的土体传递下压力。

本发明属于对现有技术的一种改进，它具有结构简单，受力均匀、牢固可靠，能提高施工效率等特点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明的基础立柱剖面示意图。

图4是本发明的单向弓形板剖面示意图。

图5是本发明的步骤一示意图。

图6是本发明的步骤二示意图。

图7是本发明的步骤三示意图。

图8是本发明的步骤四示意图。

图9是本发明的步骤五示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作详细的介绍：图1、2所示，本发明所述的一种输电线路装配式弓形基础，它主要由设置在地基内的钢筋混凝土刚性上板壳和下部钢绞线构成的柔性拉索组成，所述的刚性上板壳由下面四块预制单向弓形板1围合成的四方形内弓壳体和嵌接在四方形内弓壳体上部中间孔洞中并装配成一体的基础立柱2构成，所述四块单向弓形板1两两对称布置并相互依次拼接而形成一底部呈四方形外围、内部中空并在上部中间形成有一四方形孔洞的内弓壳体，使内弓壳体的四周外边壁形成锥形斜面壁11；

所述两两对称布置的单向弓形板1之间至少在上部和下部分别用钢绞线3、4张紧后锚紧并构成所述的柔性拉索，其中上部钢绞线3还穿过嵌接在中间孔洞中基础立柱2下部。

图3所示，所述的基础立柱2包括一立柱体21，该立柱体21的下端部设置有用于配合内弓壳体上部中间孔洞的连接柱台22；

图4所示，所述的单向弓形板1包括底部置于地基面上的条形块12，在该条形块12上面相接有斜向上的平面板13，并使两块对称布置的单向弓形板1形成内部中间、外部呈锥形斜面的内弓壳体；所述的四块单向弓形板1和一基础立柱2均由钢筋混凝土预制而成；

所述对称布置的单向弓形板1之间在下部用一排钢绞线4张紧后锚紧，而在上部用上下两排钢绞线3张紧后锚紧。

一种所述输电线路装配式弓形基础的施工方法，所述的施工方法包括如下步骤：

步骤一：首先，按照基础尺寸开挖地基基础，完毕后，在地基的底面打入能起到支撑作用的木桩，见图5所示；

步骤二：依次吊装四块预制的单向弓形板，同时连接紧下部双向钢绞线，但钢绞线暂时不施加预应力，形成四方形内弓壳体，见图6所示；

步骤三：利用四块单向弓形板作为模板，回填土至内弓壳体的内部空间，同时夯实土体，见图7所示；

步骤四：吊装预制的基础立柱，依次张拉上、下部双向钢绞线并锚紧，并在两端预制在单向弓形板中的锚具外部用水泥抹面，见图8所示。

步骤五：回填基础外部土体，只留基础立柱的上部外露于地面之上，见图9所示。

本发明所述的“装配式弓形基础”由刚性上板壳（钢筋混凝土）和下部柔性拉索（钢绞线）组成，其中刚性上板壳部件由五个预制部件组成，各部件相互之间由上部拉索连接；

所述的刚性上板壳为通过五个预制混凝土部件组成板壳，主要作用是在基础下压后将荷载传递给地基土以及承担基础上部的压应力。

所述的下部柔性拉索为在刚性上板壳下部连接的钢绞线，双向布置，其作用为抵抗基础下部的拉应力。

所述的预制部件，分别为预制基础立柱部件、即基础立柱和预制板壳部件、即单向弓形板，其均为混凝土预制构件，且在预制时在拉索部位预留好锚具。

所述的上部柔性拉索为在刚性上板壳上部连接的钢绞线，双向布置。

实施例：本发明所述的装配式弓形基础的组成形式是：

装配式弓形基础由六个部件组成，分别为立柱部件（基础立柱），四个板壳部件（单向弓形板）以及拉索部件。

（1）立柱部件（基础立柱）：立柱部件为立柱体和下部板托（即连接柱台）的预制钢筋混凝土构件，同时地脚螺栓也预制在其中，见图3所示。

（2）板壳部件（单向弓形板）：该板壳部件为弓形基础上部板壳的四块斜面部件、即单向弓形板，拉索的锚具也预制在其上下部，见图4所示。

（3）拉索部件（钢绞线），考虑到地下水腐蚀问题，拉索采用环氧涂料钢绞线，钢绞线一端通过预埋锚具先锚固，另一头穿过锚具以后利用千斤顶进行张拉后再锚紧。

（4）各部件组合：本次弓形装配式基础连接组合部位主要位于两个部位：（1）上部立柱部件和板壳部件之间用预应力拉索锚紧；（2）下部板壳部件的两对称单向弓形板分别用预应力拉索锚紧。具体组合见图2所示。

2.施工流程：装配式弓形基础的施工主要流程如下所述：

步骤一：首先，按照基础尺寸开挖完毕后，在地基打入木桩。木桩的作用在于，基础部件拼装过程中起到支撑作用，如图5所示。

步骤二：依次吊装部件即单向弓形板，同时连接紧下部双向拉索（钢绞线），但拉索暂时不施加预应力，见图6所示。

步骤三：利用四块单向弓形板作为模板，回填土至内部空间，同时夯实土体，木桩不需要拔出，木桩可以间接增强下压承载力，但计算时不考虑，见图7所示。

步骤四：吊装基础立柱，依次张拉上、下部双向拉索并锚紧，并在两端锚具外部用水泥抹面，见图8所示。

步骤五：回填基础外部土体，见图9所示。