一种透明包封的铁塔基础的制作方法

本实用新型属于通信、电力基础设施维护领域，具体涉及一种透明包封的铁塔基础。

背景技术：

目前，输电线路用铁塔及通信铁塔等中的地脚螺栓的上部主要通过涂抹黄油或防腐涂料进行防腐保护，下部用混凝土浇筑方式对其进行整体包封、塔材防盗保护。黄油为膏状物，只能涂抹在地脚螺栓表面，无法对塔材与螺栓接缝处进行防腐保护，而混凝土是一种孔状结构材料，无法隔绝空气和水。自然降水极易渗入到塔材与螺栓接缝处，进而带来严重的腐蚀和安全隐患问题。防腐涂料的工作寿命较短，铁塔长期处在野外，极易受外部环境影响而使材料性能下降，造成塔脚板及地脚螺栓的腐蚀。

另外，很多铁塔多位于高山峻岭上，混凝土原材料及施工机械的运输和施工比较困难。且后期运维人员若想了解塔脚锈蚀情况，需将混凝土拆除，整个过程耗时耗力。

技术实现要素：

本实用新型提供一种铁塔基础，其包括铁塔地基、至少一个地脚螺栓和法兰盘，所述地脚螺栓贯穿所述法兰盘，且被法兰盘划分为位于法兰盘上方的地脚螺栓上部和位于法兰盘下方的地脚螺栓下部，所述铁塔地基与地脚螺栓下部连接，所述法兰盘通过上部固定部件和下部固定部件固定在所述地脚螺栓上；

所述铁塔地基与所述地脚螺栓的接触部位设置地基密封层，所述法兰盘上表面与所述地脚螺栓上部的接触部位设置法兰盘密封层，所述地脚螺栓上部和上部固定部件用第一包封层包封，所述下部固定部件与所述法兰盘下表面的接触部位设置填缝密封层，所述地脚螺栓下部和下部固定部件的其余部分由第二包封层包封。

根据本实用新型，所述第一包封层、第二包封层、地基密封层、法兰盘密封层和填缝密封层的横向宽度需大于固定部件的最大宽度，但不超过法兰盘的直径。其中，所述第一包封层、第二包封层、地基密封层、法兰盘密封层和填缝密封层的横向宽度可以相同或不同，优选各层宽度相同，以防止降水的渗入；或者，所述地基密封层和法兰盘密封层的横向宽度大于所述第一包封层和/或第二包封层的横向宽度。

根据本实用新型，所述第一包封层、第二包封层、地基密封层、法兰盘密封层和填缝密封层的材质相同或不同，例如材质选自有机硅树脂、环氧树脂、热熔胶(eva树脂)和聚氨酯中的一种。优选地，所述第一包封层和第二包封层的相同的透明材质，均为环氧树脂。优选地，所述地基密封层、填缝密封层和法兰盘密封层的材质均为闭孔的低发泡聚氨酯树脂，可以充分利用聚氨酯树脂的发泡能力，将部件之间的缝隙填充满。

根据本实用新型，所述地脚螺栓为上下等粗的螺栓。优选地，当所述地脚螺栓的数量≥2时，地脚螺栓均匀分布在所述法兰盘上。

根据本实用新型，所述固定部件为本领域已知固定部件，例如与螺栓上的螺纹相匹配的螺母。

根据本实用新型，所述地基密封层和法兰盘密封层的纵向高度为0.5-5cm，例如1-2cm。

根据本实用新型，所述填缝密封层的纵向高度为1-2cm，例如1.3-1.8cm。

本实用新型的上述铁塔基础，采用如下包封方法，包括如下步骤：

(1)采用地基处理材料对铁塔地基进行找平及密封处理，形成地基密封层，对法兰盘上表面与地脚螺栓的接触部位进行密封处理，形成法兰盘密封层，而后将包封模具安装在地脚螺栓上；所述包封模具包括法兰盘上方用模具和法兰盘下方用模具；

(2)将包封材料浇筑到法兰盘上方用模具和法兰盘下方用模具中，静置，至所述包封材料表干，形成位于法兰盘上方的第一包封层和位于法兰盘下方的第二包封层；

(3)步骤(2)完成后，将填缝材料浇筑到所述法兰盘下方用模具中(即第二包封层上)，待填缝材料表干后形成填料密封层，拆除所述包封模具。

本申请中，铁塔基础包括法兰盘和铁塔地基，通常将多个地脚螺栓设置在铁塔基础中的法兰盘上，用于将铁塔固定在地面上。地脚螺栓的数量至少为一个，优选为多个地脚螺栓均匀分散贯穿固定在法兰盘上。地脚螺栓在法兰盘上的固定方式为本领域已知固定方式，例如通过螺母等固定部件进行固定。一般法兰盘的直径大于1m，法兰盘越大，需要的地脚螺栓越多。地脚螺栓被法兰盘划分为位于法兰盘上方的地脚螺栓上部、以及位于法兰盘下方和铁塔地基之间的地脚螺栓下部，通过地脚螺栓上下部和铁塔地基固定法兰盘从而固定铁塔，并且将法兰盘支撑在距离地面以上的位置而不直接接触地面。

其中，“法兰盘上方”和“法兰盘下方”是以法兰盘为基准，位于法兰盘之上为法兰盘上方，位于法兰盘与地面之间即为法兰盘下方。

根据本申请，所述地基处理材料、包封材料、法兰盘密封层材料和填缝材料可以相同或不同。其中，对包封材料的流动性和固化时间要求更为严格。各材料的具体选择如下文所示。

根据本申请，步骤(1)中，所述地基处理材料可以选自有机硅树脂、环氧树脂、热熔胶和聚氨酯等中的至少一种。

根据本申请，步骤(1)中，对铁塔地基进行处理前，还需对地脚螺栓进行简单的清理，除去表面尘土等杂质。

根据本申请，步骤(1)中，所述包封模具可以选自聚丙烯酸类塑料、聚酯类塑料、聚酰胺类塑料、聚苯乙烯类塑料、abs塑料、聚烯烃塑料、聚四氟乙烯等材质的模具中的至少一种。

根据申请，步骤(1)中，所述法兰盘下方用模具的高度使其与法兰盘下表面之间间隔0.5-5cm；优选1-2cm。

根据本申请，步骤(1)中，所述“法兰盘上方用模具”安装在法兰盘上方，所述“法兰盘下方用模具”安装在法兰盘下方。进一步地，所述法兰盘上方用模具用于包裹地脚螺栓上部和上部固定部件。所述法兰盘下方用模具的宽度可以足够包裹全部地脚螺栓，以及地脚螺栓下部与大部分下部固定部件。

根据本申请，步骤(2)中，所述包封材料包括聚合物，所述聚合物选自有机硅树脂、环氧树脂、热熔胶和聚氨酯中的一种；例如为环氧树脂；又如选用环氧当量为150-250g/mol，粘度(25℃)为300-10000mpa·s的环氧树脂；优选选用环氧当量为160-220g/mol，粘度(25℃)为400-2000mpa·s的环氧树脂；更优选选用环氧当量为196-206g/mol，粘度(25℃)为600-1200mpa·s的环氧树脂。其中，所述包封材料中还包括固化剂，所述固化剂可以选自脂肪多元胺型固化剂、脂环多元胺型固化剂、芳香胺类型固化剂、酸酐类型固化剂、聚酰胺类型固化剂、改性胺类型固化剂中的至少一种，例如所述固化剂为脂肪多元胺型固化剂或改性胺类型固化剂，示例性为三甲基六亚甲基二胺和t31中的至少一种；例如，所述固化剂的胺值为100-800mgkoh/g，粘度(25℃)为10-150mpa·s；优选地，所述固化剂的胺值为200-650mgkoh/g，粘度(25℃)为20-100mpa·s。进一步地，所述聚合物与固化剂的质量比为本领域已知配比，例如为(2-6):1，优选为(3-5):1，示例性为4:1。

根据本申请，步骤(2)中，所述包封材料浇筑前，可先将聚合物和固化剂混合均匀。

根据本申请，步骤(2)中，浇筑于所述法兰盘上方用模具中的包封材料需全部浸没螺栓。进一步地，浇筑于所述法兰盘下方用模具中的包封材料的浇筑高度比所述法兰盘下方用模具的高度小1-2cm。

根据本申请，步骤(2)中，所述静置的时间为2-8h，例如3-6h，示例性为4h、5h。

根据本申请，步骤(3)中，所述填缝材料为闭孔的低发泡填缝材料，例如为闭孔的低发泡聚氨酯树脂，示例性为双组分聚氨酯闭孔发泡材料；优选地，所述聚氨酯树脂的发泡倍率为2-100倍，发泡速度为5s-10min；更优选聚氨酯树脂的发泡倍率为2-10倍，发泡速度为5s-5min；示例性地，聚氨酯树脂的发泡倍率为5倍，发泡速度为2min。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的透明包封的铁塔基础，采用第一包封层、第二包封层、地基密封层、法兰盘密封层和填缝密封层对地脚螺栓进行全方位包封，以固化速度可控、流动性优异的透明树脂作包封层，采用密封性好、速度可控、闭孔的低发泡材料作填缝密封层、地基密封层和法兰盘密封层。全方位包封的地脚螺栓，能够起到良好的防水密封、防腐蚀，且包封后具有较强的力学性能，透明包封还可以便于监督铁塔基础的塔脚的锈蚀情况。

其具体具有以下四方面优点：

1、在该透明包封的铁塔基础中，地基密封层、包封层、法兰盘密封层和填缝密封层可有效阻隔空气和水，并防止自然降水渗入到塔材与螺栓接缝处，起到良好的防水密封、防腐蚀的效果；

2、包封层具有较强的力学性能，可有效避免塔材被盗的风险；

3、包封层外观透明，运维人员无需拆卸，便可监督塔脚锈蚀情况。

4、利用包封层的方式维护铁塔基础，因其包封材料固化速度可控，施工温度范围广(4-50℃)，使得施工方案操作简单，耗时短，省时省力，应用不受季节地域限制。

附图说明

图1是实施例1透明包封的铁塔基础的结构示意图。

图2为实施例2透明包封的铁塔基础的结构示意图。

附图标记：1-铁塔地基，2-地基密封层，31-第一包封层，32-第二包封层，41-地脚螺栓上部，42-地脚螺栓下部，51-上部螺母，52-下部螺母，6-法兰盘，7-填缝密封层，8-法兰盘密封层，9-透明包封地脚螺栓。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本实用新型的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本实用新型，而不应被解释为对本实用新型保护范围的限制。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均涵盖在本实用新型旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1

如图1所示的透明包封铁塔基础，其包括铁塔地基1、地脚螺栓和法兰盘6，地脚螺栓贯穿法兰盘6，且被法兰盘6划分为位于法兰盘上方的地脚螺栓上部41和位于法兰盘下方的地脚螺栓下部42，铁塔地基1与地脚螺栓下部42连接，法兰盘6通过上部螺母51和下部螺母52固定在地脚螺栓上；铁塔地基1与地脚螺栓的接触部位设置地基密封层2，地脚螺栓上部41和上部螺母51均由第一包封层31包封，地脚螺栓上部41和上部螺母51与法兰盘上表面的接触部位设置法兰盘密封层8，下部螺母52与法兰盘下表面的接触部位设置填缝密封层7，地脚螺栓下部41和下部螺母52的其余部分由第二包封层32包封。

第一包封层31、第二包封层32、地基密封层2、填缝密封层7和法兰盘密封层8的横向宽度需大于螺母的最大宽度，但不超过法兰盘6的直径。第一包封层31、第二包封层32、地基密封层2、填缝密封层7和法兰盘密封层8的横向宽度相同，以防止降水的渗入。

地脚螺栓为上下等粗的螺栓，第一包封层31和第二包封层32的材质相同，均为透明的环氧树脂。

地基密封层2的材质为闭孔低发泡聚氨酯，地基密封层2的纵向高度为1-2cm。

填缝密封层7的材质为闭孔低发泡聚氨酯，填缝密封层7的纵向高度为1-2cm。

法兰盘密封层8的材质为闭孔低发泡聚氨酯，法兰盘密封层8的纵向高度为1-2cm。

本实施例提供的透明包封铁塔基础由下述包封方法处理得到：采用环氧树脂作为包封材料，采用闭孔低发泡材料聚氨酯作为填缝处理和地基处理，所用包封模具的材质为聚丙烯塑料。

(1)首先对地脚螺栓进行简单的清理，除去表面尘土等杂质，然后采用闭孔低发泡材料聚氨酯对铁塔地基进行找平和密封处理，对法兰盘上表面进行密封处理，形成地基密封层和法兰盘密封层；

(2)步骤(1)完成后，将包封模具安装在地脚螺栓上，包封模具分为法兰盘上方用包封模具和法兰盘下方用包封模具，法兰盘上方用包封模具将地脚螺栓上部、以及上部螺母全部包裹，法兰盘下方用包封模具的高度比法兰盘底面距离地面的高度小1.3cm；然后将复配好的包封材料浇筑到模具中；

其中，包封材料由环氧树脂和固化剂混合得到，环氧树脂(e44环氧树脂)的环氧当量为196-206g/mol，粘度(25℃)为600-1200mpa·s，固化剂为三甲基六亚甲基二胺和t31按照重量比3:1的复合物，环氧树脂和固化剂的重量比为4:1。

其中，法兰盘上方用模具中环氧树脂的浇筑量需高出地脚螺栓部分2cm，法兰盘下方用模具中环氧树脂的浇筑量比法兰盘下方用模具的高度小1cm。

(3)步骤(2)的包封材料静置4h达到表干后，形成位于法兰盘上方的第一包封层和位于法兰盘下方的第二包封层；将闭孔低发泡聚氨酯(发泡倍率为5倍，发泡速度为2min)浇筑到法兰盘下方用模具中，1h达到表干后，形成填缝密封层，拆除所有模具，完成包封。

包封料的施工温度为20℃，环氧树脂和固化剂混合后，表干时间为4h，实干时间为7天，实干后包封料的拉伸强度为55mpa(gb/t2567-2008)，弯曲强度为110mpa(gb/t2567-2008)，剪切强度为6mpa(gb/t2567-2008)，透明度好，表面平整、光亮，无气泡。得到的第一包封层和第二包封层，其厚度比距地脚螺栓垂直地面的中轴线的水平距离要比地脚螺栓的半径大2cm。

聚氨酯闭孔发泡材料的发泡倍率为5倍，发泡速度为2min，固化时间为30min，固化后的压缩强度为1.42mpa(gb/t8813-2008)，冲击强度为2.01mpa(gb/t1043-93)。

包封层、地基密封层、法兰盘密封层和填缝密封层共同将地脚螺栓完全包覆，具有优异的隔水、隔空气、防腐蚀和塔材防盗保护的作用，同时便于运维人员监督地脚螺栓腐蚀情况，包封一年后，包封料没有出现破损，地脚螺栓未出现锈蚀点。

如图2所示的铁塔基础，其包括固定在法兰盘6上的多个透明包封地脚螺栓9。

对比例1

实施例1中未被透明包封的铁塔基础，对其进行由下述防腐处理：采用市面上售卖的铁塔防腐漆对法兰盘的地脚螺栓上部和地脚螺栓的下部及其固定部件-螺母进行处理，采用混凝土浇筑在位于法兰盘的地脚螺栓下部处。

(1)首先对地脚螺栓进行简单的清理，除去表面尘土等杂质，然后将铁塔防腐漆均匀涂敷在法兰盘的地脚螺栓上部和地脚螺栓的下部及其固定部件-螺母表面；

(2)步骤(1)完成后，将混凝土浇筑在法兰盘的地脚螺栓下部处，混凝土距地脚螺栓垂直地面的中轴线的水平距离比地脚螺栓的半径均大10cm以上。

防腐漆和混凝土结合使用对地脚螺栓进行防腐保护，初始时整个过程操作简单方便，但后期查看地脚螺栓腐蚀情况时需要拆除混凝土，过程复杂；且防腐漆容易出现起皮脱落的情况，需要定期维护，且无法对法兰盘与地脚螺栓的接触处进行防水防腐保护，对法兰盘上部的螺母无法起到防盗保护的作用。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。