一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法和加固装置与流程

1.本发明涉及输电杆塔基础技术领域，具体而言，涉及一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法和加固装置。


背景技术：

2.在搭建输电线路时，通常需要采用混凝土基础对输电杆塔进行固定，输电杆塔基础的质量对电力线路的安全稳定运行起着十分重要的作用，如果输电杆塔基础出现问题容易引发十分严重的安全事故。
3.输电杆塔接触分为圆形基础和方形基础，其中圆形基础可分为挖孔类基础和灌注桩类基础等，随着运行时间的增长，圆形输电杆塔基础容易发生开裂情况，如果不对开裂的基础进行处理，裂缝进一步扩大，将影响输电杆塔的结构稳定性，容易造成杆塔倾塌等严重后果，从而造成巨大的经济损失，因此需要对开裂的圆形输电杆塔基础及时进行修补，以降低安全风险。
4.在工程中，常用的修补方法为在圆形输电杆塔基础的表面外包一层混凝土，并用钢筋进行加固，但该种加固方法的耐久度和可靠性较差，难以根治开裂问题，进行修补后仍然会反复开裂，浪费人力物力。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在采用现有方法对圆形输电杆塔基础开裂进行治理的可靠性和耐久度较差，难以在源头解决开裂问题，容易发生反复开裂，经济性较差，并且影响输电线路的安全稳定运行的技术问题之一。
6.为此，本发明第一方面提供了一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法。
7.本发明第二方面提供了一种圆形输电杆塔基础开裂的加固装置。
8.本发明提供了一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法，包括以下步骤：
9.s1、采用斜穿缝面孔法在圆形输电杆塔基础裂缝的周围进行钻孔，并向钻孔内灌浆填充缝隙；
10.s2、利用加固装置对圆形输电杆塔基础进行围压加固；
11.s3、完成围压加固后，在圆形输电杆塔基础的周围安装钢筋笼，依托钢筋笼浇筑混凝土以在圆形输电杆塔基础的外侧形成保护壳；
12.s4、对圆形输电杆塔基础与输电杆塔塔脚板之间的连接缝隙进行填补，消除局压不均匀对圆形输电杆塔基础的影响。
13.根据本发明上述技术方案的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法，还可以具有以下附加技术特征：
14.进一步地，s1包括以下步骤：
15.s11、在圆形输电杆塔基础的裂缝周围选择至少两个点位进行斜向钻孔，钻孔需穿过裂缝的缝面；
16.s12、利用灌浆嘴或封堵塞对钻孔进行临时封堵；
17.s13、清理圆形输电杆塔基础表面杂物和尘土；
18.s14、取下钻孔上的封堵物，使用高压气体吹扫钻孔内的粉尘；
19.s15、向钻孔内注入填充物，对圆形输电杆塔基础裂缝进行填补。
20.进一步地，s2包括以下步骤：
21.s21、自圆形输电杆塔基础顶部向下，逐层安装加固装置，所述加固装置包围圆形输电杆塔基础，并向圆形输电杆塔基础施加围压；
22.s22、沿裂缝竖向延伸方向开挖圆形输电杆塔基础周围的表土，使被表土遮盖的裂缝露出；
23.s23、当露出裂缝的竖向长度足够安装加固装置，对新露出的裂缝部分按照s1进行注浆填补，并在完成填补后安装加固装置；
24.s24、继续向下开挖，重复步骤s22和s23，直至完成裂缝竖向最深处的围压加固。
25.进一步地，s23中在安装加固装置时，在开挖的土坑坑壁与加固装置相对的位置同步安装坑壁模板。
26.进一步地，s24中对圆形输电杆塔基础的竖向围压加固范围应自圆形输电杆塔基础顶部向下至裂缝竖向最深处位置，再向下延伸150mm-300mm。
27.进一步地，s3中钢筋笼作为在圆形输电杆塔基础周围浇筑混凝土保护壳的骨架。
28.进一步地，s4包括以下步骤：
29.s41、向圆形输电杆塔基础与输电杆塔塔脚板之间的连接缝隙穿入井字形钢丝；
30.s42、在塔脚板与圆形输电杆塔基础连接位置的周围支模以形成灌浆空间；
31.s43、向灌浆空间内注入灌浆材料，以填补圆形输电杆塔基础与输电杆塔塔脚板之间的连接缝隙；
32.s44、待灌浆材料凝固后，在凝固的灌浆材料上方浇筑混凝土，形成保护帽；
33.s45、待保护帽凝固后，拆除模具。
34.进一步地，所述灌浆材料为抗压强度等级不低于40mpa的流态高强无收缩灌浆料。
35.本发明还提供了一种圆形输电杆塔基础开裂的加固装置，应用于上述技术方案所述的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法，包括：围箍组件，所述围箍组件为弧形结构，至少两个围箍组件拼接组装对圆形输电杆塔基础形成围压，如采用两个半圆形钢板或四个四分之一圆形钢板进行拼接组装。
36.具体地，围箍组件为半圆形钢板，两个半圆形钢板组装形成近似封闭的圆环结构并对圆形输电杆塔基础进行约束，通过调节两个半圆形钢板之间的相对距离调整施加向圆形输电杆塔基础的围压大小，需注意施加的围压不宜过大，不能在圆形输电杆塔基础表面产生明显的压痕。
37.进一步地，所述围箍组件包括围板和竖板，两个竖板分别设置于围板的两端，所述竖板与相邻围箍组件的竖板螺栓连接。
38.具体地，竖板设于围板的端部并沿圆形输电杆塔基础的径向布置，竖板采用双面角焊缝连接方式与围板固定连接，竖板与围板之间设有加劲板，加劲板分别与竖板和围板焊接连接，用于为竖板提供可靠支撑提高围箍组件的整体强度；竖板与相邻另一围箍组件上的竖板螺栓连接，并保有一定连接间隙，拧紧螺栓使两个半圆形围箍组件向圆形输电杆
塔基础施加围压。
39.综上所述，由于采用了上述技术特征，本发明的有益效果是：
40.采用围箍结构对圆形输电杆塔基础进行了竖向围压加固，使加固后的圆形输电杆塔基础更加坚实牢固，从开裂的源头入手，改善杆塔基础与塔脚板之间存在连接缝隙而带来的局压不均匀问题，避免圆形输电杆塔基础发生反复开裂，保证输电线路的可靠稳定运行。
41.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
42.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
43.图1是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法的流程图；
44.图2是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法中采用斜穿缝面孔法进行钻孔的示意图之一；
45.图3是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法中采用斜穿缝面孔法进行钻孔的示意图之二；
46.图4是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法中导致圆形输电杆塔基础开裂的原理示意图；
47.图5是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法中加固装置的组装示意图；
48.图6是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法中填补圆形输电杆塔基础与输电杆塔塔脚板之间的连接缝隙的示意图；
49.图7是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法中在连接缝隙内穿入井字形钢丝的示意图；
50.图8是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的加固装置中围箍组件的结构示意图；
51.图9是本发明一个实施例的一种圆形输电杆塔基础开裂的加固装置中围箍组件的侧视图。
52.其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
53.1、圆形输电杆塔基础；2、加固装置；3、钢筋笼；4、塔脚板；5、井字形钢丝；6、外围箍筋；7、模板；8、连接缝隙；
54.11、围箍组件；
55.111、围板；112、竖板；113、加劲板；114、固定螺栓孔。
具体实施方式
56.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
57.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
58.下面参照图1至图9来描述根据本发明一些实施例提供的一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法。
59.本技术的一些实施例提供了一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法。
60.如图1至图9所示，本发明第一个实施例提出了一种圆形输电杆塔基础开裂的治理方法，包括以下步骤：
61.s1、采用斜穿缝面孔法在圆形输电杆塔基础1裂缝的周围进行钻孔，并向钻孔内灌浆填充缝隙；
62.s1具体包括以下步骤：
63.s11、在圆形输电杆塔基础1的裂缝周围选择至少两个点位进行斜向钻孔，钻孔需穿过裂缝的缝面；如图2和图3所示，给出了两个裂缝的钻孔示例，图中采用斜穿缝面孔法在裂缝周围进行钻孔，钻孔应穿过缝面0.2～0.3m。
64.根据圆形输电杆塔基础1上裂缝发展情况，对于贯穿性裂缝或深层裂缝采用冲击钻钻φ12mm孔，对于非贯穿裂缝，视缝宽、缝深情况采用冲击钻钻小孔。
65.s12、利用灌浆嘴、封堵塞、封堵帽、封堵盖等对钻孔进行临时封堵，防止外部杂物或粉尘进入钻孔；
66.s13、清理圆形输电杆塔基础1表面杂物和尘土；
67.s14、取下钻孔上的封堵物，使用高压气体吹扫钻孔内的粉尘，尽量减少钻孔内的杂物，确保后续灌浆填充时，最大限度的填充缝隙；
68.s15、采用高压注入方式向钻孔内注入填充物，对圆形输电杆塔基础1裂缝进行填补，填充物可以为改性的环氧树脂或者水泥浆等。
69.s2、利用加固装置2对圆形输电杆塔基础1进行围压加固，图5给出了加固装置2的安装示意；
70.s2具体包括以下步骤：
71.s21、自圆形输电杆塔基础1顶部向下，逐层安装加固装置2，所述加固装置2包围圆形输电杆塔基础1，并向圆形输电杆塔基础1施加围压；该步骤的主要目的在于对经s1填补裂缝后的圆形输电杆塔基础1进行竖向围压加固；
72.s22、沿裂缝竖向延伸方向开挖圆形输电杆塔基础1周围的表土，使被表土遮盖的裂缝露出，开挖平面范围为圆形输电杆塔基础1加固范围再外扩0.1m范围内，即在外包混凝土的基础上外扩0.1m范围，也可根据实际情况进行适当增减；
73.s23、当露出裂缝的竖向长度足够安装加固装置2，对新露出的裂缝部分按照s1进行注浆填补，并在完成填补后安装加固装置2；
74.s23中在安装加固装置2时，在开挖的土坑坑壁与加固装置2相对的位置同步安装坑壁模板7，以对坑壁形成支撑保护作用，防止出现塌方，保证施工安全；
75.s24、继续向下开挖，重复步骤s22和s23，直至完成裂缝竖向最深处的围压加固。
76.s24中对圆形输电杆塔基础1的竖向围压加固范围应自圆形输电杆塔基础1顶部向下至裂缝竖向最深处位置，再向下延伸150mm-300mm，具体地，可向下延伸200mm。
77.s3、完成围压加固后，在圆形输电杆塔基础1的周围安装钢筋笼3，依托钢筋笼3浇筑混凝土以在圆形输电杆塔基础1的外侧形成保护壳；
78.s3中钢筋笼3为网状结构，作为在圆形输电杆塔基础1周围浇筑混凝土保护壳的骨架，并对外包混凝土形成的保护壳起约束作用。
79.s4、对圆形输电杆塔基础1与输电杆塔塔脚板4之间的连接缝隙8进行填补，消除局压不均匀对圆形输电杆塔基础1的影响。
80.经调查发现，圆形输电杆塔基础1发生开裂的主要原因之一为圆形输电杆塔基础1所受局压不均匀，原理如图4所示，在施工过程中架设输电杆塔时，杆塔存在一定的安装误差，使输电杆塔的塔脚板4与混凝土基础的连接面存在连接缝隙8，并且随着运行时间的加长，连接缝隙8可能变大，导致塔脚板4与基础间的有效接触面积减小，从而引发圆形输电杆塔基础1产生局压开裂。
81.为解决上述问题，s4具体包括以下步骤：
82.s41、向圆形输电杆塔基础1与输电杆塔塔脚板4之间的连接缝隙8穿入井字形钢丝5；井字形钢丝5即网状钢丝，具体地，再穿入井字形钢丝5时，可采用直径小于等于4mm的单股钢丝逐根穿入连接缝隙8，钢丝应尽量穿透连接缝隙8，使若干根钢丝在连接缝隙8内呈井字形布置，相邻两钢丝之间的间距应小于等于150mm；在塔脚板4的外部缠绕外围箍筋6，将钢丝固定在外围箍筋6上，外围箍筋6的直径小于等于6mm。
83.s42、在塔脚板4与圆形输电杆塔基础1连接位置的周围支模以形成灌浆空间，灌浆空间由布置在塔脚板4与圆形输电杆塔基础1连接位置周围的模板7围成，用于约束注浆范围，具体地，模板7的形状可以为圆形或者方形，应与塔脚板4形状匹配，其规定的注浆范围可以按照以塔脚板4为基础外扩50mm控制；模板7的顶部应高于用于固定塔脚板4的地螺40-60mm，在本实施例中选择50mm；
84.s43、向灌浆空间内注入灌浆材料，以填补圆形输电杆塔基础1与输电杆塔塔脚板4之间的连接缝隙8，灌浆高度应高于塔脚板4的高度，尽可能的在连接缝隙8内填满灌浆材料；所述灌浆材料为抗压强度等级大于等于40mpa的高流态高强无收缩灌浆料。
85.s44、待灌浆材料凝固后，在凝固的灌浆材料上方浇筑混凝土，形成保护帽；保护帽的顶部应高于用于固定塔脚板4的地螺40-60mm，可与模板7同高，此时模板7起约束混凝土作用。
86.s45、待保护帽凝固后，拆除模具。
87.本发明第二个实施例提出了一种圆形输电杆塔基础1开裂的加固装置2，且在第一个实施例的基础上，如图1至图9所示，应用于上述实施例所述的一种圆形输电杆塔基础1开裂的治理方法的步骤s2中，具体包括：围箍组件11，所述围箍组件11为弧形结构，至少两个围箍组件11拼接组装对圆形输电杆塔基础1形成围压，如采用两个半圆形钢板或四个四分之一圆形钢板进行拼接组装。
88.具体地，围箍组件11为半圆形钢板，两个半圆形钢板组装形成近似封闭的圆环结构并对圆形输电杆塔基础1进行约束，通过调节两个半圆形钢板之间的相对距离调整施加向圆形输电杆塔基础1的围压大小，需注意施加的围压不宜过大，不能在圆形输电杆塔基础1表面产生明显的压痕。
89.每两个围箍组件11成为一套加固装置2，若干套加固装置2按照步骤s2安装在圆形
输电杆塔基础1上对圆形输电杆塔基础1进行竖向围压加固，相邻两套加固装置2在竖向的净距小于等于200mm。
90.进一步地，所述围箍组件11包括围板111和竖板112，两个竖板112分别设置于围板111的两端，所述竖板112与相邻围箍组件11的竖板112螺栓连接。
91.具体地，竖板112设于围板111的端部并沿圆形输电杆塔基础1的径向布置，竖板112采用双面角焊缝连接方式与围板111固定连接，竖板112与围板111之间设有加劲板113，加劲板113分别与竖板112和围板111焊接连接，用于为竖板112提供可靠支撑提高围箍组件11的整体强度；竖板112与相邻另一围箍组件11上的竖板112螺栓连接，并保有一定连接间隙，理论连接间隙s为40mm，也可根据实际情况进行适应性调整，拧紧螺栓使两个半圆形围箍组件11向圆形输电杆塔基础1施加围压，拧紧螺栓后连接间隙s应至少减少2mm。
92.围板111上可设置若干个固定螺栓孔114，将螺栓拧入固定螺栓孔114，使围板111在圆形输电杆塔基础1上进行周向预紧，将围板111固定在圆形输电杆塔基础1的表面，减少滑动。
93.在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
94.凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。