用于陡峭山區輸電塔的子母基礎框架的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電力技術領域，具體的是一種用于陡峭山區輸電塔的子母基礎框 架。
【背景技術】
[0002] 隨著我國電力建設的發展，輸電線路走廊越來越緊缺，輸電線路的鐵塔基礎所在 位置的條件越來越惡劣，尤其是山區輸電線路，鐵塔基礎將不可避免地位于山頂或半山腰 等陡峭地形。常規設計往往采用鐵塔全方位長短腿與不等高基礎的配合，可以一定程度上 避免施工大量開方而出現的高邊坡問題。
[0003] 但是，當鐵塔位于局部地形陡峭、高差懸殊、場地狹窄的地段時，基礎主柱懸臂露 高大，基礎頂端位移變形很大，會增大基礎主柱的附加彎矩，從而增增加工程造價。經檢 索有關文獻，傳統的處理措施是：（1)加大基礎主柱直徑和基礎埋深，這樣勢必造成基礎混 凝土和鋼筋用量增加，削弱其經濟優勢；(2)采用帶承臺的多粧基礎，其基礎材料量大幅增 加，經濟性極差；施工難度增大，且在陡峭地形時實施性差，需搭設較大的施工平臺，挖方量 大，棄土量增大且不環保。
[0004] 探尋陡峭山區輸電塔基礎主柱懸臂露高大引起的基礎頂端位移的控制措施，可以 有效優化基礎工程量，提高工程投資經濟性，是山區輸電線路鐵塔基礎設計優化的一項重 要技術難題。
【發明內容】
[0005] 針對上述現有設計方法存在基礎露高大、基礎頂部位移大、經濟性差等缺點，本實 用新型的目的在于提供一種用于陡峭山區輸電塔的子母基礎框架，采用該帶聯梁的"子母 基礎"框架體系可以有效的改善基礎主柱的水平承載性能，減少基礎立柱的水平位移，從而 減少基礎混凝土和鋼筋用量。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型所設計的用于陡峭山區輸電塔的子母基礎框架，其 特征在于：包括母基礎、子基礎和主聯梁，所述主聯梁的兩端分別與母基礎、子基礎連接，母 基礎和子基礎通過主聯梁形成框架結構；
[0007] 所述母基礎包括母基礎主柱和母基礎擴底部，所述母基礎主柱包括母基礎露高段 和母基礎埋深段，母基礎露高段通過地腳螺栓或插入式角鋼與上部輸電塔鋼桁架連接；沿 母基礎主柱周向均勻設有多根母基礎主筋，每根母基礎主筋沿母基礎主柱軸線布置；母基 礎外壁設有沿周向布置環形的母基礎外箍筋，母基礎主柱外壁內側設有環形的母基礎架立 箍筋，所述母基礎架立箍筋沿母基礎主柱周向布置且依次與全部母基礎主筋連接；母基礎 主筋沿母基礎主柱縱向深度方向環形布置；母基礎主筋外壁設有沿周向環形布置的母基礎 外箍筋，所述母基礎外箍筋通過焊接或綁扎與母基礎主筋相連；母基礎主柱外壁內側設有 環形的母基礎架立箍筋，所述母基礎架立箍筋沿母基礎主柱周向布置且依次與全部母基礎 主筋連接；
[0008] 所述子基礎包括子基礎主柱和子基礎擴底部，所述子基礎主柱包括子基礎露高段 和子基礎埋深段；沿子基礎主柱周向均勻設有多根子基礎主筋，每根子基礎主筋沿子基礎 主柱軸線布置；子基礎外壁設有沿周向環繞布置的子基礎外箍筋，子基礎主柱外壁內還設 有子基礎架立箍筋，所述子基礎架立箍筋沿子基礎主柱周向環繞布置且依次與全部子基礎 主筋連接；
[0009] 所述主聯梁設有五層主聯梁主筋，主聯梁加密箍筋，主聯梁非加密箍筋和主聯梁 端部錨筋；五層主聯梁主筋沿主聯梁矩形截面對稱布置，其中兩層主聯梁主筋分布在矩形 截面上下各一層，矩形截面中間等高度方向等距離布置另外三層主聯梁主筋；所述五層主 聯梁主筋端部和主聯梁端部錨筋的兩側錨固在母基礎、子基礎結構中，形成共同傳力體系； 所述主聯梁加密箍筋和主聯梁非加密箍筋采用S形雙肢、四肢箍或復合箍將五層主聯梁主 筋連接。
[0010] 作為優選方案，所述母基礎和子基礎的垂直主平面均設有支撐聯梁。
[0011] 進一步地，所述母基礎主柱是等截面圓柱形結構，母基礎主柱的直徑dl為1. 2m~ 2. 0m；
[0012] 所述母基礎擴底部是由變截面圓臺與等截面圓柱組成的組合式結構，母基礎擴底 部的圓臺底部直徑即為擴底直徑d2, d2按1. 5~2. 0倍dl取值；母基礎擴底部的等截面圓 柱高度為hi，hi按0. 15~0. 20d2取值；所述母基礎擴底部變截面圓臺高度為h2 ;所述母 基礎擴底部的側面斜率為（d2-dl)/2與（hl+h2)的比值；（d2-dl)/2與（hl+h2)的比值按 1/3~1/2取值；
[0013] 所述母基礎埋深段高度H1為7.Om~9.Om，母基礎露高段高度H2為5.Om~7.Om。
[0014] 進一步地，所述子基礎主柱的截面直徑d3為1. Om~1. 3m，子基礎擴底部的直徑D 為1. 8m~2. 5m ;所述子基礎埋深段的高度H3為3. 0m~5. 0m，子基礎露高段的高度H4為 0. 5m~2. 0m ;所述子基礎沿塔中心45〇方向布置。
[0015] 進一步地，所述主聯梁為矩形截面結構，所述主聯梁與母基礎、子基礎相連處的截 面尺寸為高1. 3mX寬0. 6m，主聯梁的中間部分矩形截面為高1.OmX寬0. 6m。
[0016] 本實用新型的工作原理如下：用于陡峭山區輸電塔的子母基礎框架，用于陡峭山 區輸電塔基礎框架結構由常規掏挖基礎、子基礎及聯梁三部分組成，如圖1所示。其中子基 礎（以下簡稱為"子基礎"）、常規掏挖基礎（以下簡稱為"母基礎"）形成一對"子母基礎" 形式。當地形陡峭時，針對母基礎的主柱外露過大，鐵塔減腿不夠，混凝土懸臂露高將引起 偏心彎矩的增大而導致母基礎主柱截面和鋼筋量都很大，采用本實用新型可有效減小母基 礎頂部位移和底部抵抗彎矩。
[0017] 在上述技術方案中，母基礎通過地腳螺栓或插入式角鋼與上部輸電塔鋼桁架相連 接，直接承受輸電塔傳遞過來的上部荷載。其中鐵塔塔腿主要豎向作用力由母基礎承擔，水 平作用力則主要由子基礎和主平面支撐聯梁承擔，聯梁提供足夠的側向剛度，該體系合理 的分配了基礎作用力，同時采用框架體系最大程度減少了母基礎頂部位移，為鐵塔塔腿提 供更好的約束剛度，有效降低母基礎的偏心彎矩，改善其主柱頂部位移，減少混凝土用量。
[0018] 在上述技術方案中，"子掏挖"基礎布置根據現場實際地形可以靈活設置，合理優 化的使用"子母基礎"，配合全方位高低腿和主柱加高基礎，經濟性和環保性將較為明顯。
[0019] 本實用新型的優點在于：
[0020] 其一，采用帶聯梁的"子母基礎"框架體系，有效改善了陡峭山區常規基礎的高露 頭問題，能有效控制基礎變位。
[0021] 其二，施工可行，且相對方便，且后期運行維護方便。
[0022] 其三，該措施新型，有效、易行，安全可靠，已在巴塘~昌都500kV輸電線路工程、 錦屏一級電站~西昌換流站500kV送電線路工程中應用效果良好，具有使用推廣價值。
[0023] 本實用新型采用電力行業輸電鐵塔基礎加高的處理方法，確切的說是采用帶聯梁 的"子母基礎"框架體系取代傳統的基礎主柱加粗加深或多粧承臺手段，采用該帶聯梁的 "子母基礎"框架體系可以有效的改善基礎主柱的水平承載性能，減少基礎立柱的水平位 移，從而減少基礎混凝土和鋼筋用量。子母基礎框架結構因對于陡峭地形具有良好的適用 性，對環境保護、水土保持和適應地形條件具有顯著的工程意義。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0025] 圖2為圖1的A-A剖面結構示意圖。
[0026] 圖3為圖1的B-B剖面（主聯梁加腋處）結構示意圖。
[0027] 圖4為圖1的C-C剖面（主聯梁截面）結構示意圖。
[0028] 圖5為本實用新型的平面布置圖。
[0029] 圖6為本實用新型的母基礎結構不意圖。
[0030] 圖中：母基礎1，母基礎主柱1. 1，母基礎擴底部1. 2,母基礎露高段1. 11，母基礎埋 深段1. 12,母基礎主筋1. 3,母基礎外箍筋1. 4,母基礎架立箍筋1. 5 ;
[0031] 子基礎2,子基礎主柱2. 1，子基礎擴底部2. 2,子基礎露高段2. 11，子基礎埋深段 2. 12,子基礎主筋2. 3,子基礎外箍筋2. 4,子基礎架立箍筋2.5;主聯梁3,主聯梁主筋3. 1， 主聯梁加密箍筋3. 2,主聯梁非加密箍筋3. 3,主聯梁端部錨筋3. 4;支撐聯梁4;
[0032] 母基礎主柱的直徑dl，母基礎擴底部的圓臺上部直徑d2,母基礎擴底部的等截面 圓柱高度hi，母基礎擴底部變截面圓臺高度h2,母基礎埋深段高度H1，母基礎露高段高度 H2;子基礎主柱截面直徑d3,子基礎擴底部的直徑D;子基礎埋深段的高度H3,子基礎露高 段的高度H4,鐵塔腳Ml、M2、M3、M4,橫擔中心P，鐵塔腳Ml與相鄰塔腳M2或M4之間的距離 Q〇
【具體實施方式】
[0033] 以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0034] 如圖所示的用于陡峭山區輸電塔的子母基礎框架，其特征在于：包括母基礎1、子 基礎2和主聯梁3,主聯梁3的兩端分別與母基礎1、子基礎2連接，母基礎1和子基礎2通 過主聯梁3形成框架結構；
[0035] 母基礎1包括由母基礎主柱1. 1和母基礎擴底部1. 2,母基礎主柱1. 1包括母基 礎露高段1. 11和母基礎埋深段1. 12,母基礎露高段1. 11通過地腳螺栓或插入式角鋼與上 部輸電塔鋼桁架連接，用以直接承受輸電塔傳遞過來的上部荷載；沿母基礎主柱1. 1周向 均勻設有多根母基礎主筋1. 3,每根母基礎主筋1. 3沿母基礎主柱1. 1軸線布置；母基礎1 外壁設有沿周向布置環形的母基礎外箍筋1. 4,母基礎主柱1. 1外壁內側設有環形的母基 礎架立箍筋1. 5,母基礎架立箍筋1. 5沿母基礎主柱1. 1周向布置且依次與全部母基礎主 筋1. 3連接；母基礎主筋1. 3沿母基礎主柱1. 1縱向深度方向環形布置；母基礎主筋1. 3外 壁設有沿周向環形布置的母基礎外箍筋1. 4,母基礎外箍筋1. 4通過焊接或綁扎與母基礎 主筋1. 3相連；母基礎主柱1. 1外壁內側設有環形的母基礎架立箍筋1. 5,母基礎架立箍筋 1. 5沿母基礎主柱1. 1周向布置且依次與全部母基礎主筋1. 3連接；母基礎架立箍筋1. 5 自天然地面1.0m開始向下，每隔1.5m左右設置一層，主要起架立穩定主筋、方便施工的作 用；
[0036] 子基礎2包括由子基礎主柱2. 1和子基礎擴底部2. 2,子基礎主柱2. 1包括子基礎 露高段2. 11和子基礎埋深段2. 12 ;沿子基礎主柱2. 1周向均勻設有多根子基礎主筋2. 3， 每根子基礎主筋2. 3沿子基礎主柱2. 1軸線布置；子