一种输电线路窄基塔单桩墩式自稳基础的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路窄基塔单桩墩式自稳基础，包括单桩基础、墩台、小立柱(11)，所述单桩的上端插入到所述墩台的中心，所述小立柱(11)位于所述墩台的上端面，将窄基塔的四个独立塔腿立柱埋置在一个墩台上，墩台通过埋设在土体内的单桩基础支撑，让四个本来没有联系的塔腿作用力作用在一个点上，通过让其相互抵消达到自身平衡的目的，使传统的4个单独基础变为1个自稳单桩基础，明显缩小了占地面积，降低了基础造价，并且施工工艺简单，显著缩短了施工工期，更加安全方便。
【专利说明】一种输电线路窄基塔单桩墩式自稳基础
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自稳基础，具体涉及一种输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础。
【背景技术】
[0002]目前，在城市规划区内高压线越来越多，而线路走廊也越来越紧张，普通铁塔不能满足城市高压线占地少的要求，一般采用三种方式来减少城市用地，即钢管杆、电缆埋管和窄基塔。
[0003]钢管杆使用条件比铁塔高，组立时需要大型机械，对施工现场环境要求高，后期维护相对不便；电缆埋管投资大，受地下管道、河流等因素限制太多，后期检修也相对困难；既有普通型铁塔一样加工、运输、组装方便，同时又有占地小、通道较狭窄等特点的小根开窄基塔，越来越受到供电部门的青睐，窄基塔以其经济可靠、分件运输、加工安装方便等优点成为城区输电线路高压线架设首选。
[0004]窄基塔属于紧凑型塔型，其高度根开比可达到10或更高，llOkV窄基塔最小根开仅2m左右。窄基塔常规采用的基础型式主要为大开挖联合基础或灌注粧基础。大开挖联合基础是一种天然地基，但需要大范围开挖，在城区施工对市政设施影响较大，并且对地质条件要求较高，极少使用，一般主要采用粧基础型式；普通灌注粧基础是在窄基塔四个塔腿下单独配置粧基础，相互独立的基础既要满足上拔计算，又要满足下压计算，配置出的基础较大。特别是对于荷载较小的直线塔，从承载力要求来说并不必要，但为了满足构造和施工的需要，不得不设计出较大尺寸的粧径，工程应用上很不经济；另外城区地下管网密布，复杂地段四腿单独粧基础往往布置不下，动辄改线绕行或者迀改地下管线，为此常常因为一处的障碍，也付出很大的建设成本。
[0005]因此需要提供一种新型窄基塔基础型式，可以节约城区占地资源、提高经济效益。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提供一种输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，所述墩式自稳基础包括单粧基础、墩台、小立柱；
[0007]优选地，所述单粧基础由单粧和单粧主筋组成，所述单粧主筋纵向固定于所述单粧的外表面；
[0008]优选地，所述单粧的直接为lm-1.8m ；
[0009]优选地，所述墩台为圆形墩台。
[0010]优选地，所述圆形墩台的直径不大于2.5m，厚度为0.5m_lm。
[0011]优选地，所述墩台外表面设置有墩台钢筋，所述墩台钢筋固定于所述墩台的外表面且与所述单粧主筋连为一体。
[0012]优选地，所述小立柱还包括立柱钢筋和地脚螺栓，所述立柱钢筋固定于所述小立柱的外表面且与所述墩台钢筋连为一体。
[0013]优选地，所述小立柱为四个，与所述圆形墩台的圆心互成90°均匀固定在所述圆形墩台上。
[0014]优选地，所述小立柱为宽度或者直径是0.6m-lm的正方形或者圆形。
[0015]优选地，所述小立柱的高度不超过lm。
[0016]优选地，所述单粧基础为输电线路杆塔基础，其包括:同一竖直方向上从上至下设置的掏挖基础和岩石嵌固基础；所述掏挖基础与岩石嵌固基础和其上设有地脚螺栓的钢筋网笼嵌固整体成型。
[0017]优选地，所述掏挖基础由圆柱形基础主柱和圆台形的基础底盘构成；所述基础主柱上部露出地表层，基础底盘下部联接圆台型的岩石嵌固基础。
[0018]优选地，所述地脚螺栓自上而下贯穿于掏挖基础和岩石嵌固基础及钢筋网笼内部。
[0019]优选地，所述地脚螺栓的长度大于掏挖基础与岩石嵌固基础的高度之和，地脚螺栓上部设置有垫圈、锁紧螺母及混凝土封闭帽，下部设置有弯钩或焊接有锚板。
[0020]优选地，所述钢筋网笼由竖直方向的主筋、水平方向外圈箍筋和水平方向内圈箍筋构成。
[0021]优选地，钢筋网笼为由竖直方向的所述主筋和水平方向的外圈箍筋和内圈箍筋构成的圆柱形；所述主筋均匀设置在所述一个外圈箍筋和内圈箍筋之间
[0022]本发明的有益效果为:
[0023]本发明所提供的一种输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础改变了以往单腿单基础的设计理念，根据力的平衡原理，单粧的上拔力被下压力抵消，单粧只承受倾覆弯矩和较小的下压力，上拔力成为圆形墩台的内力，在地基的协同工作下，上拔计算可简化为地基梁的受弯计算，这种基础型式本身又有整体性好、抵抗水平位移能力强的特点。从经济角度讲，将4个塔腿基础简化为1个单粧自稳基础，明显缩小了占地面积，降低了基础造价，并且施工工艺简单，显著缩短了施工工期，更加安全方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0025]图1为本发明输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础的结构示意图；
[0026]图2为图1中的A-A剖视图；
[0027]图3是本发明输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础中单粧基础的主视图；
[0028]图4是图3中A-A剖视图；
[0029]图5是图3中B-B剖视图；
[0030]图6是图3中输电线路杆塔基础的钢筋网笼结构示意图
[0031]附图标记说明:11-小立柱22-圆形墩台33-单粧44-地脚螺栓55-单粧主筋66-立柱钢筋77-墩台钢筋1掏挖基础，1-1基础主柱，1-2基础底盘，2岩石嵌固基础，3地脚螺栓，3-1弯钩，4钢筋网笼，4-1主筋，4-2外圈箍筋，4_3内圈箍筋，5混凝土封闭帽
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0033]为了彻底了解本发明实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0034]参照图1和图2，图1为本发明输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础的结构示意图；图2为图1中的A-A剖视图。图中所示的一种输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，针对输电线路220kV以下的窄基塔，，所述墩式自稳基础包括单粧基础、墩台、小立柱11。
[0035]单粧基础:所述单粧基础由单粧33和单粧主筋55组成，所述单粧主筋55纵向固定于所述单粧33的外表面，通过埋设在土体内的混凝土粧基础部分来抵抗上部铁塔传来的倾覆弯矩、下压力、扭矩等荷载；单粧基础的单粧主筋55深入墩台内，与墩台内的墩台钢筋77连接为一体，承受墩台传来的荷载；单粧粧体直径一般为lm?1.8m、埋深不大于4m?
8m ο
[0036]圆形墩台:图2中所示为圆形墩台22和小立柱11，墩台钢筋77固定于圆形墩台22的外表面且与单粧主筋55连为一体，将4个小立柱与单粧基础连为一体，将不同大风、冰雪等工况下窄基塔塔腿的竖向荷载相互平衡、抵消，承受部分44个塔腿水平荷载产生的弯矩，将部分荷载传递给单粧55 ;圆形墩台22的直径不大于2.5m，厚度为0.5m_lm。
[0037]圆形墩台22首先承受来自小立柱11的杆塔荷载，然后通过圆形墩台22自身可有效抵抗其扭矩，然后将荷载逐渐过渡转移至单粧基础上。
[0038]小立柱11还包括立柱钢筋66和地脚螺栓44，立柱钢筋66固定于小立柱11的外表面且与所述墩台钢筋77连为一体；小立柱11为四个，与所述圆形墩台22的圆心互成90°均匀固定在所述圆形墩台22上，将窄基塔的塔腿与埋入4个小立柱11内的地脚螺栓44相连，使得窄基塔的荷载传递至小立柱11上，小立柱11通过圆形墩台22与粧体刚接在一起，整体刚度强；小立柱11主要承受上部杆塔荷载，将荷载传递至圆形墩台22 ;小立柱11为方形或圆形，宽度或直径为0.6m?lm，高度不超过lm。
[0039]单粧墩式自稳基础的施工方法与常规杆塔基础的施工方法不同之处在于:施工简单、需整体一次浇筑成型，粧体根据需要进行护壁支模保护，上部圆形墩台及小立柱需绑扎支模，整体需一次浇筑混凝土成型。
[0040]单粧墩式自稳基础的主要施工步骤包括:单粧开挖:基坑直径1.2m，基坑深度6m，基坑开挖可采用人工掏挖与机械旋挖等方式，必要时需护壁防止坑壁坍塌；圆形墩台及小立柱支模:圆形墩台直径5.4m，墩台高0.5m，周围采用钢护筒或木模板进行支模；立柱尺寸为上部0.4m、下部0.6m、高度0.9m的方形立柱，支模采用木模板；单粧、墩台及小立柱绑扎钢筋:根据图示要求，绑扎单粧钢筋笼、墩台及立柱钢筋；地脚螺栓安放:4根直径36mm的HRB400热轧钢筋，按设计图纸绑扎安放于小立柱内；一次浇筑成型:支模、绑扎钢筋完毕后，浇筑C30混凝土，采用一次浇筑成型方式；养护:浇水养护28天，成型。
[0041]更进一步地，单粧基础选择参见图3、图4和图5所示，本发明实施例提供了一种输电线路杆塔的基础结构，该基础至少包括:掏挖基础1、岩石嵌固基础2、地脚螺栓3、钢筋网笼4、混凝土保护帽5等；在地表由粘土层覆盖，下覆为强风化或中等风化岩层的地质条件下采用掏挖基础1和岩石嵌固基础2相结合的基础结构，实现在这类地区抗拔性能较高的实施超高压、特高压等输电线路杆塔基础。
[0042]具体地，作为优选，所述掏挖基础1与岩石嵌固基础2通过地脚螺栓3和钢筋网笼4嵌固凝合为一体，采用混凝土一次浇筑整体嵌固成型，其中，掏挖基础1位于地表粘土层，岩石嵌固基础2位于强风化或中等风化岩层；所述掏挖基础1由基础主柱1-1和基础底盘1-2构成，其中，基础主柱1-1为圆柱体，基础底盘1-2为圆台型，所述基础主柱1-1的上部露出地表粘土层覆盖，下部联接圆台型的基础底盘1-2，基础底盘1-2的下部联接圆台型的岩石嵌固基础2。
[0043]具体地，作为优选，所述基础主柱1-1的顶端插入有多根地脚螺栓3，较佳为四根，每一根地脚螺栓3露出基础主柱1-1的范围值根据地脚螺栓3的规格不同而变化，其物质范围为200-400mm ;地脚螺栓3上部设置有垫圈及锁紧螺母，装配完成后采用混凝土浇筑成型一个混凝土封闭帽5，用以保护地脚螺栓3及紧固件；所述地脚螺栓3的长度大于掏挖基础1与岩石嵌固基础2的高度之和，地脚螺栓3自上而下贯穿于掏挖基础1和岩石嵌固基础2及钢筋网笼4内部，地脚螺栓3下部设置有弯钩3-1或者焊接有锚板，以增强锚固效果。
[0044]同时参见图6所不，具体地，所述钢筋网笼4由若干根主筋4-1，若干个外圈箍筋4-2和若干个内圈箍筋4-3构成；所述每一根主筋4-1沿Y轴纵向设置，所述每一个外圈箍筋4-2和每一个内圈箍筋4-3沿X轴横向设置；若干根主筋4-1沿圆周均匀分布，若干个外圈箍筋4-2和若干个内圈箍筋4-3沿Y轴纵向排列；所述沿圆周均匀分布的每一根主筋4-1均匀设置在每一个外圈箍筋4-2和每一个内圈箍筋4-3之间，所述各个外圈箍筋4-2和各个内圈箍筋4-3沿各根主筋4-1上下垂直排列，间隔均匀，与各根主筋4-1接触点为焊接点，并相互焊接在一起，由此构成圆筒网状的钢筋网笼4 ;所述钢筋网笼4的高度大于掏挖基础1的高度，钢筋网笼4自上而下贯穿于掏挖基础1中并延伸至岩石嵌固基础2内部，通过混凝土浇筑与掏挖基础1和岩石嵌固基础2嵌固在一起，所述钢筋网笼4底部插入岩石嵌固基础2内的设计高度范围为600-1300_，基础埋深3m。
[0045]本发明公开的一种输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，将窄基塔的四个独立塔腿立柱埋置在圆形墩台上，墩台通过埋设在土体内的单粧基础支撑，让四个本来没有联系的塔腿作用力作用在一个点上，通过让其相互抵消达到自身平衡的目的，使传统的4个单独基础变为1个自稳单粧基础，明显缩小了占地面积，降低了基础造价，并且施工工艺简单，显著缩短了施工工期，更加安全方便。
[0046]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述墩式自稳基础包括单粧基础、墩台、小立柱(11)，所述单粧的上端插入到所述墩台的中心处，所述小立柱(11)固定于所述墩台的上端面。
2.根据权利要求1所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述单粧基础由单粧(33)和单粧主筋(55)组成，所述单粧主筋(55)纵向固定于所述单粧(33)的外表面。
3.根据权利要求2所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述单粧(33)的直径为lm-1.8m。
4.根据权利要求2所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述墩台为圆形墩台(22)。
5.根据权利要求3所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述圆形墩台(22)的直径不大于2.5m，厚度为0.5m-lm。
6.根据权利要求4所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述墩台外表面设置有墩台钢筋(77)，所述墩台钢筋(77)固定于所述墩台的外表面且与所述单粧主筋(55)连为一体。
7.根据权利要求6所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述小立柱(11)包括立柱钢筋(66)和地脚螺栓(44)，所述立柱钢筋(66)固定于所述小立柱(11)的外表面且与所述墩台钢筋(77)连为一体。
8.根据权利要求7所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述小立柱(11)为四个，其圆心与所述圆形墩台(22)的圆心互成90°均匀固定在所述圆形墩台(22)上。
9.根据权利要求1所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述小立柱(11)为宽度或者直径是0.6m-lm的正方形或者圆形。
10.根据权利要求1所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述小立柱(11)的高度不超过lm。
11.根据权利要求1所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述单粧基础为输电线路杆塔基础，其包括:同一竖直方向上从上至下设置的掏挖基础(I)和岩石嵌固基础(2);所述掏挖基础(I)与岩石嵌固基础(2)和其上设有地脚螺栓(3)的钢筋网笼(4)嵌固整体成型。
12.根据权利要求11所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述掏挖基础(I)由圆柱形基础主柱(1-1)和圆台形的基础底盘(1-2)构成；所述基础主柱(1-1)上部露出地表层，基础底盘(1-2)下部联接圆台型的岩石嵌固基础(2)。
13.根据权利要求12所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述地脚螺栓(3)自上而下贯穿于掏挖基础(I)和岩石嵌固基础(2)及钢筋网笼(4)内部。
14.根据权利要求12所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述地脚螺栓(3)的长度大于掏挖基础(I)与岩石嵌固基础(2)的高度之和，地脚螺栓(3)上部设置有垫圈、锁紧螺母及混凝土封闭帽(5)，下部设置有弯钩(3-1)或焊接有锚板。
15.根据权利要求11所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，所述钢筋网笼(4)由竖直方向的主筋(4-1)、水平方向外圈箍筋(4-2)和水平方向内圈箍筋(4-3)构成。
16.根据权利要求15所述的输电线路窄基塔单粧墩式自稳基础，其特征在于，钢筋网笼⑷为由竖直方向的所述主筋(4-1)和水平方向的外圈箍筋(4-2)和内圈箍筋(4-3)构成的圆柱形；所述主筋(4-1)均匀设置在所述一个外圈箍筋(4-2)和内圈箍筋(4-3)之间。
【文档编号】E02D27/42GK104499501SQ201410742858
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】鲁先龙, 郑卫锋, 满银, 苏荣臻 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院