一種輸電線路裝配式弓形基礎及施工方法與流程

本發明涉及一種輸電線路裝配式弓形基礎及施工方法，尤其是一種適用于非巖石土質塔位的下壓基礎，屬于輸電線路桿塔基礎形式技術領域。

背景技術：

柔性板式基礎是在各種電壓等級的輸電線路中得到廣泛應用的基礎形式。在設計時，通過加大底板面積來降低基底的附加應力，使基礎滿足下壓承載力要求，同時利用基礎及其上覆土體的自重來承擔基礎的上拔力。

柔性板式基礎主要存在兩方面的不足：(1)當基礎作用力較大時，基礎底板面積會較大，同時由于自身強度的要求板式基礎的板厚也會較大，從而使得基礎混凝土用量較大，而此時基礎腹部混凝土的材料利用率其實是較低的；（2）從開挖到扎鋼筋到澆筑混凝土再到養護，基礎施工的工期相對于輸電線路來說較長。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種結構簡單，受力均勻、牢固可靠，能提高施工效率的輸電線路裝配式弓形基礎及施工方法。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，一種輸電線路裝配式弓形基礎，它主要由設置在地基內的鋼筋混凝土剛性上板殼和下部鋼絞線構成的柔性拉索組成，所述的剛性上板殼由下面四塊預制單向弓形板圍合成的四方形內弓殼體和嵌接在四方形內弓殼體上部中間孔洞中并裝配成一體的基礎立柱構成，所述四塊單向弓形板兩兩對稱布置并相互依次拼接而形成一底部呈四方形外圍、內部中空并在上部中間形成有一四方形孔洞的內弓殼體，使內弓殼體的四周外邊壁形成錐形斜面壁；

所述兩兩對稱布置的單向弓形板之間至少在上部和下部分別用鋼絞線張緊后錨緊并構成所述的柔性拉索，其中上部鋼絞線還穿過嵌接在中間孔洞中基礎立柱下部。

作為優選：所述的基礎立柱包括一立柱體，該立柱體的下端部設置有用于配合內弓殼體上部中間孔洞的連接柱臺；所述的單向弓形板包括底部置于地基面上的條形塊，在該條形塊上面相接有斜向上的平面板，并使兩塊對稱布置的單向弓形板形成內部中間、外部呈錐形斜面的內弓殼體；所述的四塊單向弓形板和一基礎立柱均由鋼筋混凝土預制而成；

所述對稱布置的單向弓形板之間在下部用一排鋼絞線張緊后錨緊，而在上部用上下兩排鋼絞線張緊后錨緊。

一種如上所述輸電線路裝配式弓形基礎的施工方法，所述的施工方法包括如下步驟：

步驟一：首先，按照基礎尺寸開挖地基基礎，完畢后，在地基的底面打入能起到支撐作用的木樁；

步驟二：依次吊裝四塊預制的單向弓形板，同時連接緊下部雙向鋼絞線，但鋼絞線暫時不施加預應力，形成四方形內弓殼體；

步驟三：利用四塊單向弓形板作為模板，回填土至內弓殼體的內部空間，同時夯實土體；

步驟四：吊裝預制的基礎立柱，依次張拉上、下部雙向鋼絞線并錨緊，并在兩端預制在單向弓形板中的錨具外部用水泥抹面；

步驟五：回填基礎外部土體，只留基礎立柱的上部外露于地面之上。

本發明主要是改變了柔性板式基礎的構造形式：采用由剛性上板殼（鋼筋混凝土）和下部柔性拉索（鋼絞線）組成的“弓形基礎”結構體系，同時采用裝配式型式；如此一來，在荷載作用下，上板殼（類似“拱”結構）水平方向的變形趨勢由下弦的抗拉構件抵抗，一方面大幅減小上板殼上部的受力，另一方面可以減輕上板殼兩邊土體的支撐負擔，充分發揮了鋼絞線的強抗拉性能改善整體結構受力性能，使上部壓彎構件和下部抗拉構件取長補短，協同工作，達到自平衡，體系簡單、受力明確，充分發揮了兩種結構材料的作用。

同時為了保證滿足基礎的下壓承載力，施工時將腹部的土體夯實，將其處理為密實的、接近原狀土屬性的地基土，從而基礎可利用腹部的土體傳遞下壓力。

本發明屬于對現有技術的一種改進，它具有結構簡單，受力均勻、牢固可靠，能提高施工效率等特點。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明的俯視結構示意圖。

圖3是本發明的基礎立柱剖面示意圖。

圖4是本發明的單向弓形板剖面示意圖。

圖5是本發明的步驟一示意圖。

圖6是本發明的步驟二示意圖。

圖7是本發明的步驟三示意圖。

圖8是本發明的步驟四示意圖。

圖9是本發明的步驟五示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖及具體實施例對本發明作詳細的介紹：圖1、2所示，本發明所述的一種輸電線路裝配式弓形基礎，它主要由設置在地基內的鋼筋混凝土剛性上板殼和下部鋼絞線構成的柔性拉索組成，所述的剛性上板殼由下面四塊預制單向弓形板1圍合成的四方形內弓殼體和嵌接在四方形內弓殼體上部中間孔洞中并裝配成一體的基礎立柱2構成，所述四塊單向弓形板1兩兩對稱布置并相互依次拼接而形成一底部呈四方形外圍、內部中空并在上部中間形成有一四方形孔洞的內弓殼體，使內弓殼體的四周外邊壁形成錐形斜面壁11；

所述兩兩對稱布置的單向弓形板1之間至少在上部和下部分別用鋼絞線3、4張緊后錨緊并構成所述的柔性拉索，其中上部鋼絞線3還穿過嵌接在中間孔洞中基礎立柱2下部。

圖3所示，所述的基礎立柱2包括一立柱體21，該立柱體21的下端部設置有用于配合內弓殼體上部中間孔洞的連接柱臺22；

圖4所示，所述的單向弓形板1包括底部置于地基面上的條形塊12，在該條形塊12上面相接有斜向上的平面板13，并使兩塊對稱布置的單向弓形板1形成內部中間、外部呈錐形斜面的內弓殼體；所述的四塊單向弓形板1和一基礎立柱2均由鋼筋混凝土預制而成；

所述對稱布置的單向弓形板1之間在下部用一排鋼絞線4張緊后錨緊，而在上部用上下兩排鋼絞線3張緊后錨緊。

一種所述輸電線路裝配式弓形基礎的施工方法，所述的施工方法包括如下步驟：

步驟一：首先，按照基礎尺寸開挖地基基礎，完畢后，在地基的底面打入能起到支撐作用的木樁，見圖5所示；

步驟二：依次吊裝四塊預制的單向弓形板，同時連接緊下部雙向鋼絞線，但鋼絞線暫時不施加預應力，形成四方形內弓殼體，見圖6所示；

步驟三：利用四塊單向弓形板作為模板，回填土至內弓殼體的內部空間，同時夯實土體，見圖7所示；

步驟四：吊裝預制的基礎立柱，依次張拉上、下部雙向鋼絞線并錨緊，并在兩端預制在單向弓形板中的錨具外部用水泥抹面，見圖8所示。

步驟五：回填基礎外部土體，只留基礎立柱的上部外露于地面之上，見圖9所示。

本發明所述的“裝配式弓形基礎”由剛性上板殼（鋼筋混凝土）和下部柔性拉索（鋼絞線）組成，其中剛性上板殼部件由五個預制部件組成，各部件相互之間由上部拉索連接；

所述的剛性上板殼為通過五個預制混凝土部件組成板殼，主要作用是在基礎下壓后將荷載傳遞給地基土以及承擔基礎上部的壓應力。

所述的下部柔性拉索為在剛性上板殼下部連接的鋼絞線，雙向布置，其作用為抵抗基礎下部的拉應力。

所述的預制部件，分別為預制基礎立柱部件、即基礎立柱和預制板殼部件、即單向弓形板，其均為混凝土預制構件，且在預制時在拉索部位預留好錨具。

所述的上部柔性拉索為在剛性上板殼上部連接的鋼絞線，雙向布置。

實施例：本發明所述的裝配式弓形基礎的組成形式是：

裝配式弓形基礎由六個部件組成，分別為立柱部件（基礎立柱），四個板殼部件（單向弓形板）以及拉索部件。

（1）立柱部件（基礎立柱）：立柱部件為立柱體和下部板托（即連接柱臺）的預制鋼筋混凝土構件，同時地腳螺栓也預制在其中，見圖3所示。

（2）板殼部件（單向弓形板）：該板殼部件為弓形基礎上部板殼的四塊斜面部件、即單向弓形板，拉索的錨具也預制在其上下部，見圖4所示。

（3）拉索部件（鋼絞線），考慮到地下水腐蝕問題，拉索采用環氧涂料鋼絞線，鋼絞線一端通過預埋錨具先錨固，另一頭穿過錨具以后利用千斤頂進行張拉后再錨緊。

（4）各部件組合：本次弓形裝配式基礎連接組合部位主要位于兩個部位：（1）上部立柱部件和板殼部件之間用預應力拉索錨緊；（2）下部板殼部件的兩對稱單向弓形板分別用預應力拉索錨緊。具體組合見圖2所示。

2.施工流程：裝配式弓形基礎的施工主要流程如下所述：

步驟一：首先，按照基礎尺寸開挖完畢后，在地基打入木樁。木樁的作用在于，基礎部件拼裝過程中起到支撐作用，如圖5所示。

步驟二：依次吊裝部件即單向弓形板，同時連接緊下部雙向拉索（鋼絞線），但拉索暫時不施加預應力，見圖6所示。

步驟三：利用四塊單向弓形板作為模板，回填土至內部空間，同時夯實土體，木樁不需要拔出，木樁可以間接增強下壓承載力，但計算時不考慮，見圖7所示。

步驟四：吊裝基礎立柱，依次張拉上、下部雙向拉索并錨緊，并在兩端錨具外部用水泥抹面，見圖8所示。

步驟五：回填基礎外部土體，見圖9所示。