一种输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构

本实用新型涉及一种基础结构，特别涉及一种输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构。

背景技术：

目前，随着经济的飞速发展，国家每年用于电力基础设施，特别是用于高压输电线路的投资日益增加。杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个输电线路工程中占比较大，基础的承载力及施工的优劣对输电线路工程的建设有着重要影响。

目前，输电线路中常见的基础形式有：阶梯基础、板式基础、斜插基础、岩石基础及桩基础等。其中阶梯基础、板式基础、斜插基础又称“大开挖”基础，其开挖量大，造价高，施工期长。桩基础由桩和承台组成，其中桩可采用灌注桩、预制混凝土桩、螺旋桩等几种型式。桩基础具有承载力高、适应性强的优点，但桩基础施工通常需要大型机械；对于灌注桩而言，需桩体达到设计承载力后才可浇筑承台，施工期长。此外，桩基础的抗压承载能力和抗拔承载能力一般相差较大，在适应不同上部荷载工况时两者容易产生不协调，在设计上通过增加桩长或桩径来满足抗压或抗拔承载力其中一项时会导致另外一项过于保守，从而产生较大的浪费。再者，当桩基础在遭遇地质条件变化或极端气候事件后产生不均匀沉降，导致上部结构发生倾斜超出允许范围时，桩基础修复难度大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为输电线塔基础发生不均匀沉降时易于修复而提供的一种输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构，并同时能降低施工对大型机械的要求、缩短施工周期和节约材料。

本实用新型提供的输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构是在承台上穿设有锚索，锚索深入到承台下部土体中的设计深度，锚索的下端连接有螺旋桩。

锚索通过连接头与螺旋桩相连接，连接头的内腔中设置有锚具，锚索的下端固连在锚具内，螺旋桩的上端螺接在连接头的底部，锚索周圈注有水泥浆至设计高度。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型提供的输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构主要以螺旋桩来提供抗拔承载力，并通过锚索施加预应力，下压荷载主要由承台承担。工作时，输电线塔锚索螺旋桩-承台基础会受到多种荷载作用，输电线塔自重及上覆冰雪荷载传递到承台上，由承台传递到下方的土体中；输电线塔受到风等水平荷载后会产生力矩，基础会受到上拔力，上拔力通过承台作用于锚索，通过锚索传递到螺旋桩，螺旋桩挤压上方土体从而产生抗拔力以抵消此上拔荷载，由高耸结构倾斜产生的上拔荷载，同样由螺旋桩的抗拔承载力来平衡，以达到稳定输电线塔的目的。

本实用新型的有益效果：

1)能安全高效调整输电线塔基础不均匀沉降。当输电线塔向某一方向倾斜，通过收紧相对方向的预应力锚索，产生反向的拉力，逐渐减小倾斜角度，使输电线塔恢复正常。

2)节约工期。相对于原来的灌注桩基础，本实用新型的锚索螺旋桩-承台基础进行注浆是为了填充锚杆拔出所留置的空隙，避免后期造成螺旋桩承载力损失，并对锚索起到一定保护作用。即注浆至设计位置而无需等待浆体凝固即可进行承台的施工，可有效节约工期。

3)节约材料。现有常规桩基础为满足抗拔承载力的要求一般是通过增加桩长或桩径来实现，容易导致抗压承载能力过于保守，造成浪费。本实用新型若需增大抗拔承载能力，只需将相同大小的桩体旋入到更深土层即可，节约材料，降低成本。特别是对于浅层为软土的地基，本实用新型的优势显著。

4)承载机制明确，更高效利用构件。相较于原有桩基础，本实用新型由承台承担下压荷载，上拔荷载由螺旋桩承担，充分发挥承台下地基土的承载能力。

5)生态环保。本实用新型所使用接头、锚杆、锚索、均可拆卸。制作简单、运输方便，现场可根据实际要求灵活组装。锚杆可回收且螺旋桩对土体扰动较少。

附图说明

图1为本实用新型所述锚索螺旋桩-承台基础结构整体结构示意图。

图2为本实用新型所述锚索、锚杆、连接头和螺旋桩连接结构示意图。

上图中的标注如下所示：

1、承台2、锚索3、螺旋桩4、水泥浆5、连接头6、锚具。

具体实施方式

请参阅图1至图2所示：

本实用新型提供的输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构是在承台1上穿设有锚索2，锚索2深入到承台1下部土体中的设计深度，锚索2的下端连接有螺旋桩3。

锚索2通过连接头5与螺旋桩3相连接，连接头5的内腔中设置有锚具6，锚索2的下端固连在锚具6内，螺旋桩3的上端螺接在连接头5的底部，锚索2周圈注有水泥浆至设计高度。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型提供的输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构主要以螺旋桩3来提供抗拔承载力，并通过锚索2施加预应力，下压荷载主要由承台1承担。工作时，输电线塔锚索螺旋桩-承台基础会受到多种荷载作用，输电线塔自重和上覆冰雪荷载传递到承台1上，由承台1传递到下方的土体中；输电线塔受到风等水平荷载后会产生力矩，基础会受到上拔力，上拔力通过承台1作用于锚索2，通过锚索2传递到螺旋桩3，螺旋桩3挤压上方土体从而产生抗拔力以抵消此上拔荷载，由高耸结构倾斜产生的上拔荷载，同样由螺旋桩3的抗拔承载力来平衡，以达到稳定输电线塔的目的。

技术特征：

1.一种输电线塔锚索螺旋桩-承台基础结构，是在承台上穿设有锚索，锚索深入到承台下部土体中的设计深度，锚索的下端连接有螺旋桩，其特征在于：所述的锚索通过连接头与螺旋桩相连接，连接头的内腔中设置有锚具，锚索的下端固连在锚具内，螺旋桩的上端螺接在连接头的底部，锚索周圈注有水泥浆至设计高度。

技术总结
本实用新型公开了一种输电线塔锚索螺旋桩‑承台基础结构，是在承台上穿设有锚索，锚索深入到承台下部土体中的设计深度，锚索的下端连接有螺旋桩。锚索通过连接头与螺旋桩相连接，连接头的内腔中设置有锚具，锚索的下端固连在锚具内，螺旋桩的上端螺接在连接头的底部，锚索周圈注有水泥浆至设计高度。有益效果：逐渐减小倾斜角度，使输电线塔恢复正常。可有效节约工期。节约材料，降低成本。特别是对于浅层为软土的地基，本实用新型的优势显著。充分发挥承台下地基土的承载能力。

技术研发人员：杨枭;胡伟;陈洁;林志;张翰林;王辉;周耀康;朱少康
受保护的技术使用者：湖南科技大学;仲恺农业工程学院
技术研发日：2020.11.03
技术公布日：2021.07.27