一种可扩展式输电塔装配式基础及其装配方法与流程

    技术2025-05-20  4


    本发明涉及输电线路基础,特别是涉及一种可扩展式输电塔装配式基础及其装配方法。


    背景技术:

    1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。

    2、在输电塔基础的设计和施工领域,传统的现浇式基础虽然在稳定性上具有一定的优势,但在面对复杂地形如山区、沼泽地等区域时,传统的施工方法可能导致施工效率低下,其施工难度和成本显著增加,且对环境的影响较大。而装配式基础由于其施工快捷、对环境影响小,在满足基础强度要求的前提下,加快基础工程的进度,在输电线路建设中的应用日益广泛。但是对于地貌多样、地形复杂的地区,大多数的线路杆塔通常是位于高山、荒野等人烟稀少的地方,很多线路中有较多相同的塔型,但是基础形式因为土质和塔型的不同而存在差异,因此施工环境和施工特点都存在一定的特殊性,施工设备、材料运输以及开挖基础都十分困难。所以亟待提出一种能够适应复杂多变的地形条件,对运输条件要求低,便于现场安装作业的基础形式。

    3、现有的装配式基础连接技术主要采用螺栓连接、焊接和预应力连接等方式。螺栓连接因其施工简便、拆卸方便而被广泛应用,但在长期承受动态荷载或振动的环境中,螺栓可能会出现松动或疲劳破坏的问题,影响连接的可靠性和稳定性,从而影响输电塔基础的结构安全。

    4、目前有多种防松措施来解决这一问题,如螺纹锁固剂和锁紧垫圈等,以增加螺栓与被连接件之间的摩擦力或保持螺栓的紧固状态。然而,这些措施的效果受到多种因素的影响,且可能增加施工的复杂性和成本。


    技术实现思路

    1、为了解决上述问题,本发明提出了一种可扩展式输电塔装配式基础及其装配方法,对基础底板、阶梯底板和阶梯顶板的连接采用螺栓连接方式进行固定,立柱与基础底板的连接通过在波纹管内浇灌浆料的钢筋搭接方式连接,提供一种能够降低振动影响的螺栓连接形式,提高螺栓连接在复杂地形和振动环境下的施工效率、可靠性和稳定性,适用于复杂地形和不同荷载条件下的输电塔基础建设,保障输电塔基础的长期安全运行,解决复杂地形地区交通不便、大型设备难以进入、施工困难等问题。

    2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

    3、第一方面,本发明提供一种可扩展式输电塔装配式基础,包括:由下至上依次设置的基础底板、阶梯基座和立柱;

    4、所述基础底板上设有用于放置阶梯基座的阶梯槽和用于放置立柱的立柱槽;

    5、所述阶梯基座包括置于阶梯槽内的阶梯底板和设于立柱底端的阶梯顶板,所述阶梯底板和阶梯顶板上均设有用于穿过立柱的孔,所述基础底板、阶梯底板和阶梯顶板间采用螺栓连接;

    6、所述立柱的底部设有波纹管,所述波纹管内设有立柱预埋钢筋,所述立柱槽内设有底板预埋钢筋,底板预埋钢筋的一端伸出立柱槽延伸至波纹管中,与立柱预埋钢筋浇筑成型。

    7、作为可选择的实施方式,所述基础底板包括内板和至少一块外板,内板包括内凸板和内凹板,外板包括外凸板和外凹板,内板由内凸板和内凹板首尾依次拼接构成,外板由外凸板和外凹板首尾依次拼接构成,且内板和外板的拼缝错开。

    8、作为可选择的实施方式,所述内凸板和外凸板上均设有限位块,内凹板和外凹板上均设有限位槽;所述内板与外板间通过预制连接件进行螺栓连接。

    9、作为可选择的实施方式,所述基础底板上设有双向的预应力孔,所述预应力孔用于穿过预应力钢绞线,所述预应力钢绞线用于对基础底板施加预应力,以拼接内凸板、内凹板、外凸板和外凹板。

    10、作为可选择的实施方式,两个方向上的预应力孔错位布置。

    11、作为可选择的实施方式,所述阶梯底板采用锥形阶梯,锥形阶梯的坡度小于剪切破坏面与水平面的夹角。

    12、作为可选择的实施方式,所述阶梯底板采用与阶梯顶板相同的矩形块。

    13、作为可选择的实施方式,所述阶梯底板和阶梯顶板上用于穿过立柱的孔的周围均设有螺栓孔,所述螺栓孔内预埋有减振套。

    14、作为可选择的实施方式,所述阶梯槽的外围设有螺纹套筒,螺纹套筒的外侧设有减振套。

    15、作为可选择的实施方式,所述立柱槽内设有垫块。

    16、作为可选择的实施方式,所述螺栓上设有橡胶垫片。

    17、作为可选择的实施方式,所述螺栓的顶部设有保护套,所述保护套中设有外螺纹套筒,阶梯顶板上设有与外螺纹套筒相匹配的内螺纹套筒。

    18、第二方面,本发明提供一种第一方面所述的可扩展式输电塔装配式基础的装配方法,包括:

    19、通过将内凸板和内凹板拼接后构成内板,将外凹板和外凸板拼接在内板外侧以构成外板,内板和外板间通过预制连接件进行螺栓连接后形成基础底板;

    20、将阶梯底板置于阶梯槽内,将立柱穿过阶梯底板上的孔置入立柱槽中,立柱槽中的底板预埋钢筋伸出立柱槽延伸至波纹管中;

    21、在预应力孔内放置预应力钢绞线以对基础底板施加预应力,拉紧内凸板、内凹板、外凸板和外凹板;

    22、待预应力施加完成后,通过螺栓固定连接基础底板、阶梯底板和阶梯顶板;

    23、通过立柱上的灌浆孔向预应力孔和波纹管中灌浆,底板预埋钢筋与立柱预埋钢筋浇筑成型,待灌浆料固结后,拆除预制连接件,完成装配。

    24、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

    25、本发明提出一种可用于复杂地形的可扩展式输电塔装配式基础及其装配方法,提供一种能够降低振动影响的螺栓连接形式,对基础底板、阶梯底板和阶梯顶板的连接采用螺栓连接方式进行固定,组装过程简便,减少现场湿作业,减少施工对环境的影响;同时,立柱与基础底板的连接通过在波纹管内浇灌浆料的钢筋搭接方式连接,以更好地向下传递立柱上传来的力,优化应力分布,提高螺栓连接在复杂地形和振动环境下的可靠性和稳定性;且底板预埋钢筋在波纹管内通过灌浆料与立柱预埋钢筋形成钢筋搭接式接头,将波纹管作为预留的钢筋搭接孔洞,简化施工流程,施工速度更快,造价更低。

    26、本发明将阶梯基座设计为阶梯底板和阶梯顶板两部分,阶梯底板箍住拼接的基础底板,阶梯顶板负责加强立柱与基础底板和阶梯底板的连接,从而保证基础的整体性以及确保上部力在基础中的传递,在细化构件的同时,还解决了装配式基础整体性差的问题。

    27、本发明通过在内凸板和外凸板上设限位块,在内凹板和外凹板上设限位槽,且在基础底板上设有用于放置阶梯基座的阶梯槽和用于放置立柱的立柱槽,通过以上互相匹配的凹凸结构,便于现场的快速定位和拼接,确保拼接时不发生错位,提高施工效率;同时内板和外板的拼缝错开,防止裂缝的产生和扩展,提高基础的整体质量。

    28、本发明中内板与外板间通过预制连接件进行螺栓连接,采用可拆卸的预制连接件来实现初步定位,以便于预应力钢绞线的放置,并且使用预应力钢绞线施加预应力的方法连接基础底板,不仅可以优化基础底板应力分布,提升基础底板的抗震性能,还能提高拼接基础底板的整体刚度,增强整体性。

    29、为了减少振动对连接处螺栓的影响,在阶梯槽、阶梯底板和立柱的螺栓孔内设置减振套,在立柱槽内设置垫块,以减少振动对螺栓的影响,防止螺栓出现疲劳损伤等问题;同时,在螺栓下设置橡胶垫片,防止振动影响螺栓预紧力,避免螺栓出现松动或疲劳破坏的问题,提高基础的安全可靠性和连接的整体性与稳定性。

    30、本发明针对高荷载输电塔基础提供阶梯底部放大设计,优化模块尺寸,便于运输并满足冲切验算要求,增强建筑结构安全性,同时考虑到复杂地形地区交通条件的限制,阶梯底板采用锥形阶梯设计,锥形阶梯的坡度小于剪切破坏面与水平面的夹角,减轻单个构件的质量,以确保基础的稳定性和安全性,从而提高其在不利交通条件下的运输便利性。由此不仅满足复杂地形条件下对输电塔基础的力学性能要求,而且提高了模块化输电塔基础的施工效率、适应性和构件运输的便利性,适用于在复杂地形条件下进行的输电塔基础建设。

    31、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。


    技术特征:

    1.一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,包括:由下至上依次设置的基础底板、阶梯基座和立柱;

    2.如权利要求1所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,所述基础底板包括内板和至少一块外板,内板包括内凸板和内凹板,外板包括外凸板和外凹板,内板由内凸板和内凹板首尾依次拼接构成,外板由外凸板和外凹板首尾依次拼接构成,且内板和外板的拼缝错开。

    3.如权利要求2所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,所述内凸板和外凸板上均设有限位块,内凹板和外凹板上均设有限位槽;所述内板与外板间通过预制连接件进行螺栓连接。

    4.如权利要求2所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,所述基础底板上设有双向的预应力孔,所述预应力孔用于穿过预应力钢绞线,所述预应力钢绞线用于对基础底板施加预应力,以拼接内凸板、内凹板、外凸板和外凹板。

    5.如权利要求4所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,两个方向上的预应力孔错位布置。

    6.如权利要求1所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,所述阶梯底板采用锥形阶梯,锥形阶梯的坡度小于剪切破坏面与水平面的夹角。

    7.如权利要求1所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,所述阶梯底板采用与阶梯顶板相同的矩形块。

    8.如权利要求1所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,

    9.如权利要求1所述的一种可扩展式输电塔装配式基础,其特征在于,所述螺栓的顶部设有保护套,所述保护套中设有外螺纹套筒,阶梯顶板上设有与外螺纹套筒相匹配的内螺纹套筒。

    10.一种权利要求1-9任一项所述的可扩展式输电塔装配式基础的装配方法,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明公开一种可扩展式输电塔装配式基础及其装配方法,涉及输电线路基础技术领域,包括:基础底板、阶梯基座和立柱;基础底板上设有阶梯槽和立柱槽;阶梯基座包括置于阶梯槽内的阶梯底板和设于立柱底端的阶梯顶板,阶梯底板和阶梯顶板上均设有用于穿过立柱的孔,基础底板、阶梯底板和阶梯顶板间采用螺栓连接;立柱的底部设有波纹管,波纹管内设有立柱预埋钢筋,立柱槽内设有底板预埋钢筋,底板预埋钢筋的一端伸出立柱槽延伸至波纹管中,与立柱预埋钢筋浇筑成型。提供一种能够降低振动影响的螺栓连接形式,提高螺栓连接在复杂地形和振动环境下的可靠性和稳定性,适用于复杂地形和不同荷载条件下的输电塔基础建设。

    技术研发人员:张玮,雷朝锋,蔺鹏忠,文国璐,雍蹬,杨文韬,王家威,孟祥瑞,田利
    受保护的技术使用者:国网甘肃省电力公司甘南供电公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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