通信塔用錐體單管樁的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信塔體相關的技術領域，尤其涉及一種通信塔用錐體單管粧。
【背景技術】
[0002]目前，我國單管塔基礎大部分采用現澆混凝土灌注粧基礎，開挖范圍大，現場作業周期長，現場用工多，且環境污染嚴重。針對以上問題，業內人士開始著手研究采用新型基礎代替現澆基礎。但國內現行的標準規范中，用于通信的單管塔鋼粧基礎在國內還沒有明確的標準與規定，僅中國工程建設協會標準《鋼結構單管通信塔技術規程》CECS236:2008中‘地基基礎設計’ 一章中，只有部分關于剛性短柱基礎的設計方法和適用范圍、構造要求，而且只是建筑房屋的適用范圍；不但沒有對于大直徑單長粧的詳細描述，更沒有適用于高聳結構通信塔的鋼粧基礎設計。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所需要解決的技術問題是提供一種通信塔用錐體單管粧。該粧的設計合理、經濟，安全裕度高，“安全裕度”指“安全裕度是測量中的總的不確定度的允許值，主要由測量器具的不確定度允許值及測量條件引起的測量不確定度允許值兩部分組成。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種通信塔用錐體單管粧，采用鋼質的上粗下細的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接有法蘭盤，管粧的下端內部設有與管內壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內端連接在一起的若干個支撐板，支撐板的外端連接在管內壁。
[0005]優選的，所述的支撐板至少為三幅。
[0006]優選的，所述的空心管上端的外表面與法蘭盤下表面之間固定連接有若干個肋板，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。
[0007]優選的，所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊。
[0008]該實用新型的技術效果
[0009](I)基礎粧身與上部塔筒為同種材料和同種結構形式，其結構剛度和使用期限一致。
[0010](2)承載力高，由于鋼材強度高，能夠有效地打入堅硬土層，粧身不易損壞，并能獲得極大的單管粧承載力；
[0011 ] (3)排土量小，對鄰近建筑物影響小。粧下端為開口，隨著粧打入，泥土擠入粧管內與實粧相比擠土量大為減少，對周圍地基的擾動也較小，可避免土體隆起；對先打粧的垂直變位、粧頂水平變位，也可大大減少；
[0012](4)可以在工廠內批量預制生產，工程質量可靠，加工周期短，現場施工速度快。
[0013](5)重量輕、剛性好，裝卸、運輸、堆放方便，不易損壞；
[0014](6)錐體單管粧基礎形式較其他基礎形式節約成本，經濟性好。
【附圖說明】
[0015]圖1是通信塔用錐體單管粧主視結構示意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A剖面結構示意圖；
[0017]圖3是圖1或B - B剖面結構示意圖之一；
[0018]圖4是圖1或B-B剖面結構示意圖之二；
[0019]圖5是圖1或B - B剖面結構示意圖之三；
[0020]圖6為通信塔用錐體單管粧打入地面后的示意圖；
[0021]圖中1.空心管、2.法蘭盤、3.肋板、4.支撐板、5.地面
[0022]圖7為實驗選用通信塔用錐體單管粧的尺寸示意圖；
[0023]圖8為工況一的加載布置立面圖；
[0024]圖9為工況二的加載布置立面圖；
[0025]圖10為工況一和工況二加載It時粧身應力-深度對比圖；
[0026]圖11為工況一和工況二加載2t時粧身應力-深度對比圖；
[0027]圖12為工況一和工況二加載3t時粧身應力-深度對比圖；
[0028]圖13為工況一和工況二加載4t時粧身應力-深度對比圖；
[0029]圖14為工況一和工況二加載5t時粧身應力-深度對比圖；
[0030]圖15為工況一和工況二加載6t時粧身應力-深度對比圖；
[0031]圖16為工況一和工況二加載7t時粧身應力-深度對比圖；
[0032]圖17為工況一和工況二載荷-粧頂位移關系圖；
[0033]圖18為工況一和工況二頂部塔身水平位移對比圖；
[0034]圖19為工況一和工況二頂部塔身轉角對比圖。
【具體實施方式】
[0035]實施例一:一種通信塔用錐體單管粧，采用鋼質的上粗下細的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接有法蘭盤，管粧的下端內部設有與管內壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內端連接在一起的若干個支撐板，支撐板的外端連接在管內壁。所述的支撐板為至少為三幅。支撐體及支撐板能夠保證該粧的下端的強度，滿足其破土能力，避免下端的開裂或者變形，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊所述的空心管上端的外表面與法蘭盤下表面之間固定連接有若干個肋板，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊，粧底部平整，更利于破土。
[0036]本實用新型的鋼粧基礎較傳統等直徑鋼粧基礎具有以下優勢
[0037]錐形粧體在施工下沉過程中，對周圍土體進行了壓實作用，使得粧體周圍土體較普通等直徑粧更加密實；
[0038]錐形粧體周圍土體密實使得土體的孔隙率降低，彈性模量提高，在力的作用下土體的橫向變形較普通鋼粧更小；
[0039]尤其是對容易發生變形的淺部土體有良好的加固作用，在同樣受力狀況下，錐形粧可更好的控制粧頂水平變形，具有更高的粧體承載力。
[0040]規模化、標準化生產:因為錐體單管粧基礎是在工廠內預制生產，所以能夠全過程質量控制而達到產品的標準化，同時能夠規模化批量生產加工預制，而現場施工的任何一種基礎形式都不能達到統一的標準。
[0041]現場施工速度快:傳統的現澆混凝土基礎一般需要33天完成(開挖到養護完成)，而錐體單管粧基礎是在工廠預制、現場直接打粧即可，一般半天內就能完成。
[0042]基礎形式更加經濟、節約成本:根據河北鐵塔公司百塔會戰工程的案例應用，錐體單管粧基礎較同類型現饒混凝土基礎節約成本30%。
[0043]綠色環保、減少污染:錐體單管粧基礎的施工不需要開挖基槽，沒有余土的堆積，沒有水泥、沙子的運輸和施工，大大減少揚塵污染。
[0044]為了檢驗該專利的技術效果，申請人做了如下實驗進行了檢驗。
[0045]1.選取試驗對象為兩個大直徑錐形鋼粧基礎。總粧長6.95m，其中地面以上0.55m，地面以下6.4m，粧頂直徑1090mm，粧底直徑900mm，壁厚10mm，如附圖7所示。
[0046]2.試驗采用兩個等尺寸測試粧1#和2#上部安裝塔筒段互相進行鋼索斜拉，(左為工況一；右為工況二)以反映單管塔所受荷載中彎矩和剪力的真實情況，考慮到加載粧土影響范圍，以及設計荷載彎矩、剪力的比值，最終兩粧間距25.55m，鋼絲繩加載高度25.55m，如圖8、9所示。
[0047]3.錐形粧身應力對比(It - 7t)
[0048]實驗結果如圖10 - 16，工況一應力最大值出現在埋深約1.0m處，與理論變化趨勢較為接近；工況二應力最大值出現在埋深1.6m范圍內均保持較高的應力水平，隨著埋深大于1.6m以后，變化趨勢與工況一趨于一致。
[0049]4.粧頂位移對比
[0050]如圖17所示，工況二由于做了地基處理，在加載的前兩級階段，粧頂位移較工況一小約20?30% ;但隨著荷載的增大，在第三級荷載之后，地基處理加固未見明顯效果，荷載變化趨勢與工況一相差不大。
[0051]5.頂部塔身位移對比
[0052]如圖18 - 19所示，兩工況上部塔身傾斜情況較一致，尤其在加載后期。
[0053]綜合結論
[0054]截面強度驗算方面，理論值與試驗值具有較高的擬合度，可用于實際工程設計；相對于截面強度驗算，地基剛度驗算更為值得設計時所關注，目前采用的新的理論方法具有一定安全儲備；該設計方法可用于地基土中鋼粧的設計。
【主權項】
1.一種通信塔用錐體單管粧，其特征是:采用鋼質的上粗下細的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接有法蘭盤，管粧的下端內部設有與管內壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內端連接在一起的若干個支撐板，支撐板的外端連接在管內壁。2.根據權利要求1所述的通信塔用錐體單管粧，其特征是:所述的支撐板至少為三幅。3.根據權利要求1所述的通信塔用錐體單管粧，其特征是:所述的空心管上端的外表面與法蘭盤下表面之間固定連接有若干個肋板，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。4.根據權利要求1所述的通信塔用錐體單管粧，其特征是:所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊。
【專利摘要】本實用新型提出一種通信塔用錐體單管樁，包括鋼質的上粗下細的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接的法蘭盤，管樁的下端內部與管內壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內端連接在一起的若干個支撐板，支撐板的外端連接在管內壁。該樁的設計合理、經濟，安全裕度高。
【IPC分類】E02D5/28, E02D27/42, E02D5/48
【公開號】CN205024711
【申請號】CN201520633622
【發明人】楊建波, 王洋, 翟向前, 馬人樂, 屠海明, 呂兆華, 張明熠, 李洪召
【申請人】河北昭遠鋼結構有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年8月21日