通用装配式GIS空箱基础、吊装方法及埋件布局方法与流程

本发明属于电力设施基础领域，尤其涉及一种通用装配式GIS空箱基础、吊装方法及埋件布局方法。

背景技术：

目前，楼宇建设和变电站建设均需要安装GIS设备。以变电站为例：变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。为了减少变电站的占地面积，六氟化硫全封闭组合电器得到广泛应用。它把断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中，后集中组成一个整体外壳，并充以六氟化硫气体作为绝缘介质。这种组合电器具有结构紧凑体积小重量轻不受大气条件影响，检修间隔长，无触电事故和电噪声干扰等优点。GIS为气体绝缘全封闭组合电气的简称，是将部分电气设备封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体。

设备厂家提供施工图阶段GIS资料将是制约设计进度的整个重要因素。施工过程中，如果设备厂家的埋件资料发生变动，那么需要及时通知设计，设计再发变更给施工单位，如果尚未施工完成基础或楼板还有办法解决。如果已经施工基础，将更难以处理。

目前常规设计中，GIS远景布置的埋件一般采用同本期相同的GIS设备，且远景埋件本期也本期一次铺设。这样可能造成问题：a、若远景太久，随着技术进步设备厂家已经不存在或者该尺寸GIS设备已经不生产。b、生产成本上升时，采购设备的费用将显著提高。

户外GIS基础属于大体积混凝土，这类大体积混凝土结构，由外荷载引起裂缝的可能性较小，但由于水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩而产生的温度应力及收缩应力是其产生裂缝的主要因素，这些裂缝的产生严重影响设备基础的承载力及观感质量，甚至会给设备正常运行带来不同程度的危害，解决GIS基础的表面裂缝问题也是一个难题。

目前常规设计中，户外GIS基础多采用筏板基础+支墩，这样造成整个GIS基础的混凝土量大，即便将GIS基础拆分成块也不方便运输吊装，因而很难实现模块化设计及装配式。而且这种方法施工周期较长，从基坑开挖，绑钢筋，支模板，浇注混凝土，养护混凝土，一个基础从基坑开挖到养护完成需要32天以上，且容易各工序受天气影响,不宜在冬季雨季施工。

鉴于以上种种可能发生的问题，对于GIS基础提出一种能够满足多种GIS基础通用埋件的装配式方案具有十分重要的意义。

技术实现要素：

为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种通用装配式GIS空箱基础、吊装方法及埋件布局方法。本发明将GIS基础由多部分组成的小构件统一设计尺寸、实现标准化，从而解决通用性问题，以及远景扩建预埋件留设不确定的问题。其中，本发明中局部突出的套筒区域指的是分支母线基础区域；GIS区域指的是设置GIS(气体绝缘全封闭组合电气)设备的区域。本发明的该通用装配式GIS空箱基础应用于电力发电领域，属于GIS设备基础。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通用装配式GIS空箱基础，由若干个GIS基础模块固定连接在一起构成，每个GIS基础模块为一体化八棱柱形箱体，所述一体化八棱柱形箱体为空腔结构；所述通用装配式GIS空箱基础的上表面设置有通用埋件。

本发明采用对GIS基础的进行拆分，将GIS基础拆分成若干个GIS基础模块，到现场可以组装的模式，这样小型的起重设备和生产模具就能满足生产需求，可降低成本。将GIS基础由多部分组成的小构件统一设计尺寸、实现标准化，易于实现工厂化加工简单且运输方面，还能够避免GIS基础产生表面裂缝问题。

所述一体化八棱柱形箱体由一体化立方体或长方体的任一表面的四个顶角分别沿与直角成一定角度的切线进行切割而成。

本发明的GIS基础模块由一体化立方体或长方体的任一表面的四个顶角分别沿与直角成一定角度的切线进行切割而成的一体化八棱柱形箱体，这样有利于实现拼接而成的GIS基础的标准化以及工厂批量加工。

每个GIS基础模块由混凝土浇筑而成或钢板铸成。这样不仅能够达到批量生产的目的，还能够提高GIS基础性能的稳定性。

所述GIS基础模块的每个斜侧面均设置有至少一个吊环。其中，吊环充当连接环的作用，通过吊环运输GIS基础模块。

同一个GIS基础模块上的吊环设置的高度均不同。这样方便运输过程中GIS基础模块受力均衡，运输过程更加稳定。

同一个GIS基础模块上的吊环的高度等差设置。

一种通用装配式GIS空箱基础的吊装方法，该方法适用于两个GIS基础模块吊装，包括：

将两个相连接的GIS基础模块的接触面的同一位置处断开；

GIS基础模块的每个断面处分别安装不同高度的吊环，且使得同一个GIS基础模块相对的断面上的吊环交错重合；

在两个相连接的GIS基础模块的交错重合的吊环内插入U型连接杆，注浆固定后，对通用装配式GIS空箱基础进行吊装。

一种通用装配式GIS空箱基础的吊装方法，该方法适用于四个GIS基础模块吊装，包括：

将GIS基础模块的每个斜侧面均安装一个吊环；其中，同一个GIS基础模块上的吊环安装的高度均不同；

四个固定在一起的GIS基础模块的四个相邻的斜侧面形成一个中间孔，所述中间孔内吊环的高度不同且交错重合；

在中间孔内的高度不同且交错重合的吊环内插入竖向连接杆，注浆固定后，对通用装配式GIS空箱基础进行吊装。

一种通用装配式GIS空箱基础的埋件布局方法，包括：

步骤1：根据预设确定的电气GIS方案将通用装配式GIS空箱基础划分成两个区域，分别为GIS区域和局部突出的套筒区域；

步骤2：在局部突出的套筒区域内任意设置通用埋件的位置，在GIS区域内根据通用埋件间距标准来布局埋件。

本发明通过在局部突出的套筒区域内任意设置埋件的位置，在GIS区域内根据埋件间距标准来布局埋件，这样不仅能够保证在GIS设备自身荷载作用下GIS底部支架的变形满足工艺要求，还能够合理布局埋件及满足埋件布局的通用性，解决了GIS远景埋件布置时GIS设备不生成或成本费用增加的问题。

所述埋件间距标准根据GIS设备的挠度公式计算得出。这样保证了在GIS设备自身荷载作用下GIS底部支架的变形满足工艺要求。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用对GIS基础的进行拆分，将GIS基础拆分成若干个GIS基础模块，GIS基础模块可以运输到现场可以按照预先设定的GIS基础进行固定连接，这样实现了GIS基础可以采用小型的起重设备和生产模具就能满足生产需求，降低了成本，进而解决了大型GIS基础一体化的表面裂缝的问题；

(2)本发明GIS基础模块还统一了设计尺寸、实现了标准化，易于实现工厂化加工简单且运输方面。本发明通过在局部突出的套筒区域内任意设置埋件的位置，在GIS区域内根据埋件间距标准来布局埋件，这样不仅能够保证在GIS设备自身荷载作用下GIS底部支架的变形满足工艺要求，还能够合理布局埋件及满足埋件布局的通用性，解决了GIS远景埋件布置时GIS设备不生成或成本费用增加的问题。

(3)本发明还针对不同情况下的固定连接的GIS基础模块采用不同形式的吊装方式进行施工吊装，解决了GIS基础常规体量较大，工厂化加工困难、运输、装配施工均需要借助重型起重设备，因此成本均比较高，实施经济性较差的问题。

附图说明

图1是本发明的通用装配式GIS空箱基础结构示意图；

图2是本发明的GIS基础模块结构示意图；

图3是本发明的设置通用埋件的GIS基础模块结构示意图；

图4是本发明的一种通用装配式GIS空箱基础的吊装结构示意图；

图5是本发明的另一种通用装配式GIS空箱基础的吊装结构示意图；

图6是本发明的GIS基础的通用埋件布局示意图；

图7是本发明的通用装配式GIS空箱基础的埋件布局方法流程示意图；

图8是本发明的通用装配式GIS空箱基础的埋件布局结构示意图。

其中，1、GIS基础；2、GIS基础模块；3、通用埋件；4、吊环；5、U型连接杆；6、竖向连接杆。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

图1是本发明的一种通用装配式GIS空箱基础。如图1所示的通用装配式GIS空箱基础包括：若干个GIS基础模块2，这些GIS基础模块2固定连接成GIS基础1。

图2是本发明的GIS基础模块结构示意图。如图1所示的GIS基础模块2为一体化八棱柱形箱体，一体化八棱柱形箱体为空腔结构。

通用装配式GIS空箱基础的上表面设置有通用埋件，如图3所示，构成通用装配式GIS空箱基础的GIS基础模块2的上表面设置有通用埋件3。

每个GIS基础模块的至少一个垂直侧面上设置有GIS通用埋件。

其中，一体化八棱柱形箱体由一体化立方体或长方体的任一表面的四个顶角分别沿与直角成一定角度的切线进行切割而成。

本发明的GIS基础模块2由一体化立方体或长方体的任一表面的四个顶角分别沿与直角成一定角度的切线进行切割而成的一体化八棱柱形箱体，这样有利于实现拼接而成的GIS基础的标准化以及工厂批量加工。

每个GIS基础模块2由混凝土浇筑而成或钢板铸成。这样不仅能够达到批量生产的目的，还能够提高GIS基础性能的稳定性。

本发明采用对GIS基础1的进行拆分，将GIS基础1拆分成几个小型的构件，即GIS基础模块2，到现场可以组装的模式，这样小型的起重设备和生产模具就能满足生产需求，可降低成本。将GIS基础由多部分组成的小构件统一设计尺寸、实现标准化，易于实现工厂化加工简单且运输方面，还能够避免GIS基础产生表面裂缝问题。

进一步地，GIS基础模块的每个斜侧面均设置有至少一个吊环。其中，吊环充当连接环的作用，这样使得将整个GIS基础通过若干个GIS基础模块拼接后，通过吊环运输，利用小型的起重设备和生产模具就能满足生产需求，可降低成本。

一个实施例：同一个GIS基础模块上的吊环设置的高度均不同。这样方便运输过程中GIS基础模块受力均衡，运输过程更加稳定。

另一个实施例：同一个GIS基础模块上的吊环的高度等差设置。

为了解决传统变电站设计中GIS设备生产厂家施工图资料滞后和整个工程工期紧张的问题，以及GIS生产厂家施工图资料修改的问题和远景扩建预埋件留设具有不确定行的问题。对于GIS基础提出一种能够满足多种GIS基础通用埋件方案具有十分重要的意义。

一种通用装配式GIS空箱基础的吊装方法，该方法适用于两个GIS基础模块吊装，包括：

将两个相连接的GIS基础模块2的接触面的同一位置处断开；

GIS基础模块2的每个断面处分别安装不同高度的吊环4，且使得同一个GIS基础模块相对的断面上的吊环4交错重合；

在两个相连接的GIS基础模块2的交错重合的吊环4内插入U型连接杆5，注浆固定后，对通用装配式GIS空箱基础进行吊装，如图4所示。

一种通用装配式GIS空箱基础的吊装方法，该方法适用于四个GIS基础模块吊装，包括：

将GIS基础模块2的每个斜侧面均安装一个吊环4；其中，同一个GIS基础模块2上的吊环4安装的高度均不同；

四个固定在一起的GIS基础模块2的四个相邻的斜侧面形成一个中间孔，所述中间孔内吊环4的高度不同且交错重合；

在中间孔内的高度不同且交错重合的吊环4内插入竖向连接杆6，注浆固定后，对通用装配式GIS空箱基础进行吊装，如图5所示。

图7是本发明的通用装配式GIS空箱基础的埋件布局方法流程示意图。如图7所示的通用装配式GIS空箱基础的埋件布局方法，包括：

步骤1：根据预设确定的电气GIS方案将通用装配式GIS空箱基础划分成两个区域，分别为GIS区域和局部突出的套筒区域，如图6所示；

步骤2：在局部突出的套筒区域内任意设置通用埋件的位置，在GIS区域内根据通用埋件间距标准来布局埋件。

经过本发明的通用装配式GIS空箱基础的埋件布局方法，最终形成的通用装配式GIS空箱基础的埋件布局结构，如图8所示。

本发明通过在局部突出的套筒区域内任意设置埋件的位置，在GIS区域内根据埋件间距标准来布局埋件，这样不仅能够保证在GIS设备自身荷载作用下GIS底部支架的变形满足工艺要求，还能够合理布局埋件及满足埋件布局的通用性，解决了GIS远景埋件布置时GIS设备不生成或成本费用增加的问题。

其中，本发明中局部突出的套筒区域指的是分支母线基础区域；

GIS区域指的是设置GIS(气体绝缘全封闭组合电气)设备的区域。

埋件间距标准根据GIS设备的挠度公式计算得出。例如：经分析断路器荷载一般较大，如果断路器荷载作用下底架可以满足刚度需求，那么整个底架就可以满足刚度需求。

在集中荷载作用下，GIS设备挠度f为：

$f=1.146\×\frac{{\mathrm{PL}}^3}{100EI};$

其中，设GIS设备的集中荷载P＝25kN+25kN＝50kN＝50000N；GIS设备的抗弯刚度EI，抗弯刚度EI等于7889.8*10⁸N.mm²；GIS基础要求GIS设备挠度限值[f]＝3mm；

则求解得：埋件间距L≤1604mm均可满足要求。

在局部突出的套筒区域内的埋件尺寸根据选10mm厚600mm宽钢板，GIS区域埋件根据前文设置间距不大于1600mm间距的通用埋件即可，埋件尺寸根据以往工程经验选定#10槽钢。

本发明采用对GIS基础的进行拆分，将GIS基础拆分成若干个GIS基础模块，GIS基础模块可以运输到现场可以按照预先设定的GIS基础进行固定连接，这样实现了GIS基础可以采用小型的起重设备和生产模具就能满足生产需求，降低了成本，进而解决了大型GIS基础一体化的表面裂缝的问题；

本发明GIS基础模块还统一了设计尺寸、实现了标准化，易于实现工厂化加工简单且运输方面。本发明通过在局部突出的套筒区域内任意设置埋件的位置，在GIS区域内根据埋件间距标准来布局埋件，这样不仅能够保证在GIS设备自身荷载作用下GIS底部支架的变形满足工艺要求，还能够合理布局埋件及满足埋件布局的通用性，解决了GIS远景埋件布置时GIS设备不生成或成本费用增加的问题。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。