一种一体化塔柱箱型机房基础及其施工方法及通信信号塔与流程

本发明涉及一种通信信号塔的塔柱基础及其施工方法，及采用了这种塔柱基础的通信信号塔。

背景技术：

每一个通信信号塔均需配套建设通信机房，目前通常做法是，通信信号塔的塔柱基础与配套的通信机房分别建设，各自都有独立基础，或者将通信机房建于通信信号塔的塔柱基础上方，但机房本身作为独立结构，这样做的缺点是，整个通信信号塔的塔柱基础及配套机房总体投资太大。

此外，通信信号塔目前大部分均采用现浇基础型式，塔柱基础现浇完成后需要长时间养护，待塔柱基础混凝土达到一定强度后才能进行通信信号塔塔柱安装施工。每一个通信信号塔的塔柱基础工程及通信信号塔塔柱安装工程量都很小，但由于现浇的塔柱基础需要养护，所以造成了很小的工程却仍然需要很长的施工周期。若对传统的塔柱基础进行预制，然后现场吊装塔柱基础，则面临运输成本和吊装成本太高的问题，而且由于塔柱基础的几何尺寸往往会超过可运输的限高、限宽，导致预制完成后根本无法运输到工程现场。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种一体化塔柱箱型机房基础及其施工方法及通信信号塔，要解决传统通信信号塔施工周期长、施工成本高、工程造价高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种一体化塔柱箱型机房基础，其特征在于，包括：

基础底板，基础底板为混凝土板，其放置在地基上。

基础核心柱，基础核心柱为混凝土柱，其放置在基础底板上并与基础底板刚性连接。

核心墙板，核心墙板为混凝土墙板，其放置在基础底板上并与基础底板刚性连接，同时其还与基础核心柱刚性连接，并且其设置在基础核心柱的两个夹角不小于30°的方向上；核心墙板在两个方向上共设置四片、与基础核心柱一起形成×形核心结构，或者其中一个方向上在基础核心柱两侧各设置一片核心墙板、另一个方向上只在基础核心柱一侧设置核心墙板，三片核心墙板与基础核心柱一起形成t形核心结构。

外围墙板，外围墙板为混凝土墙板，其放置在基础底板上并与基础底板刚性连接，同时其还与核心墙板刚性连接；外围墙板设置有四片，四片外围墙板形成一个口字形外围结构，口字形外围结构将×形核心结构围在中间、形成田字形的墙体结构，或者外围墙板设置有三片，三片外围墙板形成一个凵形外围结构，凵形外围结构与t形核心结构相配合、形成曰字形的墙体结构。

基础顶板，基础顶板为混凝土板，其放置在基础核心柱、核心墙板、以及外围墙板上，并且与基础核心柱、核心墙板、以及外围墙板刚性连接。

优选的，所述核心墙板或/和外围墙板上设有门洞。

优选的，所述基础顶板为与基础核心柱连接部位厚度大，边缘与外围墙板连接部位厚度小的棱锥体型式，或圆锥体型式。

优选的，所述核心墙板为与基础核心柱连接部位厚度大，与外围墙体连接部位厚度小的梯形截面型式。

优选的，所述基础核心柱的上端向上穿过基础顶板、高出基础顶板的上表面。

优选的，所述基础底板为预制混凝土板，基础核心柱为预制混凝土柱，核心墙板为预制混凝土墙板，外围墙板为预制混凝土墙板，基础顶板为预制混凝土墙板。

优选的，所述基础底板与基础核心柱、核心墙板之间采用灌浆套筒连接，灌浆套筒预留在基础核心柱的底部和核心墙板的底部；所述基础顶板与基础核心柱、核心墙板之间采用预留灌浆缝连接或采用预留预埋件后用钢构件连接。

优选的，所述外围墙板与基础底板采用灌浆套筒连接，灌浆套筒预留在外围墙板的底部；外围墙板与基础顶板之间采用预留灌浆缝连接或采用预留预埋件后用钢构件连接；外围墙板与核心墙板之间采用预留灌浆缝连接或采用预留预埋件后用钢构件连接。

一种一体化塔柱箱型机房基础的施工方法，其特征在于步骤如下：步骤一、在基础设计位置吊装基础底板；步骤二、在设计位置吊装基础核心柱，基础核心柱与基础底板通过预留灌浆套筒连接；步骤三、吊装核心墙板，核心墙板与基础核心柱相交的地方通过预留拼接缝，现场浇筑水泥基灌浆料连接，核心墙板下部预留灌浆套筒与基础底板连接；步骤四、吊装外围墙板，外围墙板与核心墙板相交位置预留拼接缝，通过现场浇筑水泥基灌浆料与核心墙板连接成整体，外围墙板底部预留灌浆套筒与基础底板连接成整体；步骤五、吊装基础顶板，基础顶板与所有的核心墙板、外围墙板及基础核心柱的相交位置预留拼接缝，现场浇筑细石混凝土或水泥基灌浆料所有核心墙板、外围墙板及基础核心柱连接成整体；步骤六、张拉基础核心柱的竖向预应力。

一种通信信号塔，其特征在于：由上述的一体化塔柱箱型机房基础和刚性连接在一体化塔柱箱型机房基础上的通信信号塔塔柱两部分组成。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。

本发明的优点一是实现了通信信号塔的塔柱基础和配套通信机房的一体化设计：首先，由于通信信号塔的塔柱基础具有承受轴向压力较小，同时承受弯矩较大的特点，所以在此种特殊荷载作用下，迫使塔柱基础底面积较大，同时需要很厚的塔柱基础厚度来提供足够的抗弯刚度，这就造成了塔柱基础混凝土体积巨大，不能充分发挥混凝土材料的抗压能力的问题；其次，在塔柱基础之上或附近还要配套建设通信机房，会造成更多的材料浪费。基于上述问题，本发明将通信信号塔的塔柱基础和通信机房根据各自使用功能，有机整合为一个一体化箱型基础，将通信机房四周的墙壁及顶板、底板都采用混凝板形成整体箱型，这样既可以获得足够的塔柱基础底面积以及塔柱基础抗弯刚度，同时利用箱型基础的空间作为通信机房使用，从而进节省了成本以及施工时间。

本发明的优点二在于整个基础均为墙板构成，可十分方便的分拆成特别适合预制生产的平面板块，然后在施工现场再拼装成整体，大幅度缩减了带有配套通信机房的塔柱基础的施工周期：一般通信信号塔的通信信号塔塔柱（也叫塔体或塔架）基本全部为构件，但由于通信信号塔的受力特点，造成通信信号塔的塔柱基础的体积较大，现浇塔柱基础的施工过程中需要基坑开挖、绑扎钢筋、浇筑混凝土、混凝土养护等一系列过程，并且施工过程中的绑扎钢筋、浇筑混凝土、混凝土养护这三个过程占据整个塔柱基础施工周期的80%以上，而且由于现场现浇施工工序长，在施工期间受施工场地天气情况影响较为严重，同时塔柱下方的配套的通信机房一般单独搭建，这会更加增加塔柱基础工程的工程量及施工周期。基于这个问题，本发明将塔柱基础和通信机房设计成一体化箱型基础，可以将这三个施工工序转移至工厂，可以与施工现场的其他施工工序同步进行，甚至提前，大幅度压缩施工现场的施工周期，并降低施工过程中天气情况对施工进度的影响。

本发明的优点三在于提供了一种可采用预制化、工业化生产的将通信机房与通信信号塔的塔柱基础完美融合的高耸塔柱结构一体化基础：普通的实体现浇的塔柱基础的底面积一般都很大，不能直接预制，即使预制，也面临尺寸过大造成的运输困难甚至无法运输的问题，而本发明对通信信号塔的塔柱基础和通信信号塔塔柱下方配套建有的通信机房进行整合，根据塔柱基础各部分的功能和受力特点，将通信信号塔的塔柱基础和通信机房进行一体化设计，并分割成尺寸较小并便于运输的预制混凝土板、预制混凝土柱和预制混凝土墙板，先在工厂分块预制，然后运输至工程建设场地，通过灌浆套筒、预留浇筑缝等方式拼装成整体，拼装完成后的一体化的塔柱基础具有整体受力特点，实现与原始实体扩展塔柱基础及配套通信机房相同的结构功能。

本发明是一种可兼做通信机房的箱型塔柱基础，将通信信号塔的塔柱基础和通信机房一体化设计成箱型塔柱基础，是一种可采用预制化、工业化生产且施工高效的技术，可大幅度节省通信塔建站综合成本。

本发明中的基础核心柱可向上延伸，部分替代通信信号塔塔柱结构，进一步节省通信信号塔塔柱用钢量，降低工程综合造价。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是第一种一体化塔柱箱型机房基础的立体示意图。

图2是第一种一体化塔柱箱型机房基础的内部结构示意图。

图3是第一种一体化塔柱箱型机房基础中的基础顶板为棱锥体型式的立体示意图。

图4是第一种一体化塔柱箱型机房基础中的核心墙板为梯形截面型式的内部结构示意图。

图5是第二种一体化塔柱箱型机房基础的立体示意图。

图6是第二种一体化塔柱箱型机房基础的内部结构示意图。

图7是通信信号塔的立体示意图。

附图标记：1－基础核心柱、2－基础底板、3－外围墙板、4－核心墙板、5－基础顶板、6－一体化塔柱箱型机房基础、7－塔柱、8－门洞、9－悬挑边。

具体实施方式

实施例参见图1-6所示，这种一体化塔柱箱型机房基础，包括：

基础底板2，基础底板2为混凝土板，其放置在地基上。

为增加基础底板刚度，同时节约材料用量，基础底板可采用密肋空心板，此外，也可采用实心混凝土板。本实施例中，基础底板2四周向外围墙板3外侧伸出有悬挑边9，即基础底板4四周可向外围墙板3外侧悬挑一定长度，当然，在其它实施例中，也可以是基础底板2四周与外围墙板3齐平。基础底板2的厚度一般不小于100mm。

基础核心柱1，基础核心柱1为混凝土柱，其放置在基础底板2上并与基础底板2刚性连接。

基础核心柱的直径需满足上部塔柱底部的锚栓连接锚固需求，或其他柱脚连接措施的构造需求。基础核心柱可根据需要设置成空心柱，也可以是实心柱，柱形状可以是圆柱形，也可以是圆台形，柱截面可以设置成圆形，也可以是正多边形。基础核心柱1的截面需满足上部塔柱结构传递荷载的承载力需求。为增加基础核心柱的抗裂、抗弯能力，可在基础核心柱1内设置竖向预应力。基础核心柱1可作为独立件生产，也可以根据运输能力及吊装能力将基础核心柱沿通过塔柱中心的垂直面等分为不少于两个的块，现场通过预留灌浆缝拼接为整体，当然，也可以采用其他可靠的方法。

核心墙板4，核心墙板4为混凝土墙板，其放置在基础底板2上并与基础底板2刚性连接，同时其还与基础核心柱1刚性连接，并且其设置在基础核心柱1的两个夹角不小于30°的方向上。优选的，两个方向的夹角为90度，即两个方向相互垂直。核心墙板4的厚度一般不小于50mm。

核心墙板4有两种布置结构：第一种参见图5、图6，核心墙板4在两个方向上共设置四片、与基础核心柱1一起形成×形核心结构。当两个方向的夹角为90度时，×形核心结构也可以叫十字形核心结构。第二种参见图1-4，其中一个方向上在基础核心柱1两侧各设置一片核心墙板4、另一个方向上只在基础核心柱1一侧设置核心墙板4，三片核心墙板4与基础核心柱1一起形成t形核心结构。

外围墙板3，外围墙板3为混凝土墙板，其放置在基础底板2上并与基础底板2刚性连接，同时其还与核心墙板4刚性连接；外围墙板3设置有四片，四片外围墙板3形成一个口字形外围结构，口字形外围结构将×形核心结构围在中间、形成田字形的墙体结构，或者外围墙板3设置有三片，三片外围墙板3形成一个凵形外围结构，凵形外围结构与t形核心结构相配合、形成曰字形的墙体结构。外围墙板3的厚度一般不小于50mm。每一片外围墙板都作为一个独立的件生产。

基础顶板5，基础顶板5为混凝土板，其放置在基础核心柱1、核心墙板4、以及外围墙板3上，并且与基础核心柱1、核心墙板4、以及外围墙板3刚性连接。

根据通信机房大小及使用功能要求，可根据需要在所述核心墙板4或/和外围墙板3上设门洞8，以联通一体化塔柱箱型机房基础内的各个房间。

整个一体化塔柱箱型机房基础可采用将所有墙板分块预制再拼装的施工工艺，即一体化塔柱箱型机房基础中的基础底板2为预制混凝土板，基础核心柱1为预制混凝土柱，核心墙板4为预制混凝土墙板，外围墙板3为预制混凝土墙板，基础顶板5为预制混凝土墙板。此时，所述基础底板2与基础核心柱1、核心墙板4之间采用灌浆套筒连接，灌浆套筒预留在基础核心柱1的底部和核心墙板4的底部。此外，也可采用其他可靠的连接方法将基础底板2与基础核心柱1、核心墙板4相连。所述基础顶板5与基础核心柱1、核心墙板4之间采用预留灌浆缝连接或采用预留预埋件后用钢构件连接。所述外围墙板3与基础底板2采用灌浆套筒连接，灌浆套筒预留在外围墙板3的底部；外围墙板3与基础顶板5之间采用预留灌浆缝连接或采用预留预埋件后用钢构件连接；外围墙板3与核心墙板4之间采用预留灌浆缝连接或采用预留预埋件后用钢构件连接。或采用其他可靠的方法将外围墙板3与基础顶板5、核心墙板4连接成整体。

为增加一体化塔柱箱型机房基础的整体刚度，所述基础顶板5可以为与基础核心柱1连接部位厚度大、边缘与外围墙板3连接部位厚度小的棱锥体型式（参见图3）或圆锥体型式。

为增加一体化塔柱箱型机房基础的整体刚度，所述核心墙板4可以为与基础核心柱1连接部位厚度大、与外围墙体3连接部位厚度小的梯形截面型式（参见图4）。

所述基础核心柱1的上端可向上穿过基础顶板5、高出基础顶板5的上表面，即根据需要可将基础核心柱1向上加长超出基础顶板5的上表面一定长度，如此可部分替代上部塔柱结构，节约塔柱结构用钢量，节省综合造价。

运输条件允许的情况下，所述基础核心柱1与核心墙板4可以为一个一体化的整体预制构件。此外，也可以是基础核心柱1与核心墙板4各自为独立的预制构件，基础核心柱1与核心墙板4之间采用预留灌浆缝连接或采用预留预埋件后用钢构件连接。

为了平衡本发明自重大幅减小的问题，增强基础抗倾覆能力，施工时，可以根据需要在本发明的基础核心结构内部的箱形封闭空间内填充回填土等配重材料（即在基础核心柱1、核心墙板4、以及外围墙板3围成的封闭空间内填充回填土等配重材料），补偿基础重量，提高了抗倾覆性能后，再施工基础顶板5。

参见图7，所述通信信号塔，由一体化塔柱箱型机房基础6和刚性连接在一体化塔柱箱型机房基础6上的通信信号塔塔柱7两部分组成。

以某工程为例，一体化塔柱箱型机房基础的施工过程如下：

1、在基础设计位置吊装基础底板2，基础底板2采用实心混凝土板，厚度取250mm，分成两块吊装，两块基础底板之间通过预留拼接缝，现场浇筑水泥基灌浆料将两块底板拼成整体。

2、在设计位置吊装基础核心柱1，基础核心柱1为高度3500mm、直径1600mm的实心混凝土柱，基础核心柱1与基础底板2通过预留灌浆套筒连接。

3、吊装核心墙板4，核心墙体高度3000mm，核心墙板4的厚度为200mm，核心墙板4与基础核心柱1相交的地方通过预留拼接缝，现场浇筑水泥基灌浆料连接，核心墙板4下部预留灌浆套筒与基础底板2连接。

4、吊装外围墙板3，外围墙板厚度200mm，高度3000mm，外围墙板3与核心墙板4相交位置预留拼接缝，通过现场浇筑水泥基灌浆料与核心墙板4连接成整体；外围墙板3底部预留灌浆套筒与基础底板2连接成整体。

5、吊装基础顶板5，基础顶板5与所有的核心墙板4、外围墙板3及基础核心柱1的相交位置预留拼接缝，现场浇筑细石混凝土或水泥基灌浆料所有核心墙板4、外围墙板3及基础核心柱1连接成整体。

6、张拉基础核心柱1的竖向预应力。

7、根据需要可在基础底板1的上面，堆载沙土、素土或其他配重，增加一体化塔柱箱型机房基础的重量，增强一体化塔柱箱型机房基础的抗倾覆能力。

整个一体化塔柱箱型机房基础也可采用现浇完成，即根据需要可取消所有预制构造，将整个一体化塔柱箱型机房基础在现场现浇。