輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎的製作方法

2023-12-10 12:47:32

專利名稱：輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸電線路鐵塔的基礎，特別涉及一種輸電線路鐵塔自平衡交 叉基石出。
背景技術：
目前，在電力行業輸電線路鐵塔基礎設計中主要採用擴展式基礎、臺階式基礎、樁 基礎等基礎型式，上述基礎的特點都是一基鐵塔下4個塔腿各設一個基礎，即一基鐵塔下 需要有4個獨立的擴展式基礎或臺階式基礎。基礎的作用力來自於上部鐵塔的風荷載，例 如，當有90°風作用於鐵塔上時，鐵塔的4個基礎左邊兩個受到向上的拉力，同時右邊兩個 基礎受到向下的壓力，而根據力的平衡原則，拉力和壓力大致相等(只差一個鐵塔塔重)， 以往的設計思路是左邊兩個基礎需要單獨計算上部的土體重量來承擔拉力，右邊的兩個基 礎需要單獨計算下部的土體地耐力來承擔壓力，因為上部土體不密實，靠其提供抵抗向上 的拉力時，就需要將基礎尺寸做的很大才可以，這樣就需要混凝土的方量很大，而且土體的 可靠性較差，如果是遇到水或土的性質為軟塑或遇到擾動或周圍滑坡等等情況時，就很容 易削弱其抵抗上拔的能力，給基礎帶來安全隱患，因此基礎建好後，需要線路維護人員經常 巡線來檢查，耗費人力物力，同時也需要修建擋土牆等維持其穩定。輸電線路鐵塔基礎型式還存在一種聯合基礎，聯合基礎包括四個基礎主柱、四道 梁和大板，梁是沿正側面根開布置，四道梁固定在一個大板上，聯合基礎是靠大板和梁來抵 抗彎剪，聯合基礎需要滿布板，開挖量很大。
發明內容本實用新型要解決的問題是提供一種在受到外部風荷載時不依賴土重即可達到 平衡、並且開挖量小的輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎。為解決上述技術問題，本實用新型包括兩道梁和通過兩道梁剛性連接成一個基礎 的四個基礎主柱，兩道梁相交叉，每道梁連接兩個成對角布置的基礎主柱。所述的兩道梁的下方設有與梁剛性連接的板，板的形狀與相交叉的兩道梁的形狀 相應，板在兩道梁的兩側有一定的外伸量。板一個是可以提供較大的底面積，保證Pmax滿 足下壓時基底的承載力的要求，二是可以提供較大的抗彎剛度，保證梁的整體傾覆計算得 到滿足。為了使基礎的結構強度滿足內力計算的要求，所述梁和板內有鋼筋或鋼骨架， 梁高0. 4-1. 8m，梁寬0. 3-1. 2m,所述的每個基礎主柱距梁和板的最近的一端的長度為 0-5. 0m，板厚0. 2-1. 0m，板在梁的每側的外伸量為0. 2-2. 5m。為了便於與塔腳連接，所述的四個基礎主柱內預埋有地腳螺栓或者插入角鋼。本實用新型的有益效果本實用新型通過將四個獨立的基礎主柱合成一個基礎， 而達到了讓四個本來沒有聯繫的力作用在一個點上，通過讓其互相抵消，來達到自身平衡 的目的，因為在一個基礎主柱上有一個拉力就會在對角線的基礎主柱上產生一個對等的壓力，有兩個拉力就會產生兩個壓力，通過設置梁將拉、壓力直接傳遞到中心，互相抵消後基 礎上基本沒有拉、壓力存在，這樣就不需要土體等來抵抗上拔或抵抗下壓。基礎自我平衡， 達到了一種較理想的狀態。沒有外力就不需要地質專業提供上部土體的各種地質參數，計 算中也不需要關注土的性質、剪切強度、自重等，減少了工作量，同時減少了安全隱患，因為 與土體抗剪相比，混凝土抗剪能力既高又穩定可靠，提高了基礎整體的安全可靠度，同時這 種基礎不需要護坡、做擋土牆等來維護外部的環境，即使基礎外露也完全沒有問題。而只 需要計算基礎內力，並按內力進行確定截面尺寸和配筋即可。內力計算過程中，因為抵抗剪 力較好的構件就是梁，所以沿著對角線設置了兩道梁，保證上拔力可以直接通過梁的抗剪 來傳遞到另一端，每個塔腿主柱上的巨大的上拔或下壓力可以通過梁的彎剪抵抗作用來傳 遞。設計中可以視力的大小調整梁的高度，當力較大時增加梁的高度，在梁的下皮配置抗拉 鋼筋來抵抗彎矩。本實用新型減少了挖方量，不用象傳統基礎那樣大開挖，挖方量一般只有20幾 方，適合於山區等不易開挖的地區。基礎不怕上部土體被衝刷掉，即使1/4-1/5的面積裸露 在土的外面也不影響其安全性，在山區可以大量減少對植被的破壞，不用恢復植被，避免了 水土流失，節省了土石方量。整個基礎埋深不受限制，可以做到埋深1. 5米甚至1. 2米，無需象傳統基礎那樣必 須埋深很深，對於泥水坑等地下水較高的且不易開挖的場地，尤為適合。整個基礎的四個基礎主柱剛接在一起，整體剛度很強，對沉降等的抵抗能力是傳 統單個基礎所不能具備的，每個塔腿的水平變形和垂直變形均很小，減少了因基礎位移給 上部鐵塔結構帶來的附加應力，可用於煤礦採空區等需要考慮沉降塌陷的地區。與傳統的聯合基礎差別也很大，聯合基礎的梁是四道梁，而且是沿正側面根開布 置，本實用新型是兩道梁，沿對角線布置，傳力更加直接。聯合基礎是靠大板和聯繫梁來抵 抗彎剪，本實用新型是靠梁來抵抗彎剪，更加合理，特別是60度風時，聯合基礎的力是間接 傳遞到對角線的主柱上的，本實用新型是直接通過梁將力傳遞到對角線的主柱上的，傳力 路線更清晰直接。聯合基礎需要滿布板，開挖量很大，交叉基礎的板很少，開挖量極小。本實用新型通用性極強，因為不用象傳統基礎那樣需要考慮上部土體的性質和情 況，設計一個後可以在多種場地條件下使用，減少了設計強度和設計時間。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖面放大示意圖。圖中1、梁，2、板，3、基礎主柱。
具體實施方式
如圖1和圖2所示的一種具體實施例，它包括兩道梁1、兩道板2和四個基礎主柱 3。四個基礎主柱3通過兩道梁1剛性連接成一個基礎，兩道梁1相交叉，每道梁1連 接兩個成對角布置的基礎主柱3。板2剛性連接在兩道梁1的下方，兩道板2的形狀與相交叉的兩道梁1的形狀相 應，為十字叉形，板2在兩道梁1的兩側有一定的外伸量。[0020]梁1和板2內有鋼筋或鋼骨架，梁1高0. 4-1. 8m，梁1寬0. 3-1. 2m,每個基礎主柱 3距梁1和板2最近一端的長度為0-5. 0m,板2厚0. 2-1. 0m,板2在梁1的每側的外伸量為 0. 2-2. 5m。梁1為長方形，但不限於長方形，也包括各種變形梁，如I形工字梁，□形薄壁梁 (內空)等，板2在水平方向上可以是等截面也可以是變截面或異型截面，在垂直方向上可 以是等截面也可以是變截面。梁1和板2可以現澆也可以預製，鋼筋可以是預應力筋與非 預應力筋。基礎主柱3內預埋行與塔腿連接的地腳螺栓，基礎主柱3也可以採用插入角鋼與 塔腿連接。本基礎在製作時，按圖紙挖坑後，綁紮好鋼筋，支上模板，澆注混凝土。在交叉梁內 配置鋼筋籠，梁上部配置受壓鋼筋，下部配置受拉鋼筋，主柱上的拉力通過梁的彎剪傳遞， 越離開主柱向上的彎矩就越大，彎矩除了一部分被自重抵消外，剩下的由梁下部的受拉鋼 筋承擔。板內配置上下兩片鋼筋網(雙向)，承擔上部或下部地基土傳來的土壓力。主柱的雙向水平力的合力的一部分垂直分量通過梁軸心受壓傳遞到基礎中心而 平衡，不用考慮，另一部分法向分量，對梁產生彎矩，彎矩較小，且到基礎中心後互相抵消， 配置的上下部拉壓鋼筋可以抵抗這部分彎矩。
權利要求一種輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎，其特徵在於包括兩道梁(1)和通過兩道梁(1)剛性連接成一個基礎的四個基礎主柱(3)，兩道梁(1)相交叉，每道梁(1)連接兩個成對角布置的基礎主柱(3)。
2.根據權利要求1所述的輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎，其特徵在於所述的兩道梁 (1)的下方設有與梁(1)剛性連接的板(2)，板(2)的形狀與相交叉的兩道梁(1)的形狀相 應，板⑵在兩道梁⑴的兩側有一定的外伸量。
3.根據權利要求2所述的輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎，其特徵在於所述梁(1)和 板(2)內有鋼筋或鋼骨架，梁(1)高0.4-1. 8m，梁(1)寬0.3-1. 2m，所述的每個基礎主柱 (3)距梁(1)和板(2)最近一端的長度為0-5. 0m，板(2)厚0. 2-1. 0m，板(2)在梁(1)的每 側的外伸量為0. 2-2. 5m。
4.根據權利要求1、2或3所述的輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎，其特徵在於所述的 四個基礎主柱(3)內預埋有地腳螺栓或者插入角鋼。
專利摘要本實用新型公開了一種輸電線路鐵塔自平衡交叉基礎，本實用新型包括兩道梁和通過兩道梁剛性連接成一個基礎的四個基礎主柱，兩道梁相交叉，每道梁連接兩個成對角布置的基礎主柱。本實用新型基礎自我平衡，達到了一種較理想的狀態。本實用新型減少了挖方量，避免了水土流失，節省了土石方量。整個基礎埋深不受限制，對於泥水坑等地下水較高的且不易開挖的場地，尤為適合。本實用新型是直接通過梁將力傳遞到對角線的主柱上的，傳力路線更清晰直接。
文檔編號E02D27/42GK201605594SQ20102012568
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月9日 優先權日2010年3月9日
發明者王蓉 申請人:王蓉