一种混凝土装配式基础的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种混凝土装配式基础，包括立柱和底板；立柱设于底板上方；其中，立柱为圆锥台状，且下部中空。本实用新型对装配式基础采用分段、分片式设计，各构件均采用片状或屋瓦等“瓦片式”形状，能有效控制单件大小和重量，便于工厂预制，方便运输和安装。可以实现基础构件的工厂化加工、机械化施工和资源的重复利用，有利于线路全过程机械化施工的深入开展。
【专利说明】
-种混凝±装配式基础
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种混凝±装配式基础，具体设及一种瓦片结构装配式基础。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济发展和线路输送容量的提高，在电力线路工程中，早期曾经大量使 用的拉线塔、预制装配式基础逐渐被自立塔和现诱基础代替。
[0003] 但是现诱基础施工存在施工速度慢、劳动强度大、施工环境差等问题，部分施工方 式未能充分考虑环境保护的要求，与世界先进水平差距较大。装配式基础实现基础构件的 模块化设计、工厂化加工、机械化施工，大幅减少了现场人工湿作业量和工序，提高施工效 率和工程质量。装配式基础实现了基础材料的重复利用，是实践全寿命周期管理理念的重 大战略，是今后输变电工程建设的重要发展方向。现有装配式基础多采用预制混凝±板条-型钢复合结构和混凝±实屯、板柱结构，复合结构基础底面积小，不适合有地下水的软±地 区，板柱结构基础虽然底面积大，但在施工时需要在底板下方设有凸出的地梁，基坑底面不 平整，给基坑开挖、垫层诱制造成一定困扰，地梁、板、柱之间连接螺栓多，安装不方便。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种自重轻、方便运 输、安装的瓦片结构装配式基础。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型提供了一种混凝±装配式基础，包括立柱和底板； 立柱设于底板上方;其中，立柱为圆锥台状，且下部中空。
[0006] 底板上端面呈福射状均匀分布有多组肋梁，且该多组肋梁固定设于立柱下端外周 侧;每组肋梁至立柱中轴线的距离相同。
[0007] 本实用新型立柱包括上下两部分，上部分为圆锥台，下部分为中空圆柱；圆锥台与 中空圆柱固定相连;肋梁与中空圆柱固定相连。
[000引圆锥台下部中空，且中空部分与中空圆柱相连通形成立柱空屯、部分；中空圆柱或 圆锥台上设有注浆孔;注浆孔与立柱空屯、部分相连通。圆锥台由四片大小相同的锥台瓦片 组成;所述中空圆柱由四片大小相同的圆柱瓦片组成。
[0009] 底板包括多块板片;每块板片两端分别设有一道肋梁，相邻两块板片相接的肋梁 形成一组肋梁;相邻的锥台瓦片之间、相邻的圆柱瓦片之间、相邻的锥台瓦片和圆柱瓦片之 间通过弯螺栓相连;板片之间、板片与肋梁之间、相接的肋梁之间通过直螺栓相连;板片与 圆柱瓦片之间、肋梁与圆柱瓦片之间通过直螺栓相连。
[0010] 底板为中屯、对称的八边形，包括四块大小相同的板片;每块板片由两条直角边、一 条斜边、两条肋梁边围成;两条直角边垂直相连，连接处为底板中屯、;两条肋梁边分别设于 对应的直角边和斜边之间，且与对应的直角边相垂直;板片上的两道肋梁分别沿两条直角 边设置，且垂直于板片。
[0011] 肋梁由两条直角边、一条斜边、两条肋梁边围成；肋梁的两条直角边垂直相连，其 中一条直角边与板片相连，另一条直角边至底板中屯、的距离相等;肋梁的两条肋梁边分别 设于对应的直角边和斜边之间，且与对应的直角边相垂直。
[0012] 本实用新型瓦片装配式基础的优选尺寸为:板片的厚度为250mm，直角边的长度为 1450mm，体积为0.397m3;肋梁与板片相接的直角边的长度为850mm，与立柱相接的直角边的 长度为1000mm，每道肋梁的体积为0.141m 3;圆锥台上端面的直径为800mm，下端面的直径为 1200mm;下部中空部分高度为600mm，上表面直径为540mm，下表面直径为700mm;中空圆柱的 高度为1050mm，圆柱瓦片的厚度为250mm。
[0013] 为了进一步提升本实用新型装配式基础的防腐性能，对本实用新型进行了如下设 计:板片下端面、直螺栓的装配处设有凹槽，凹槽内设有通孔，直螺栓设于对应的通孔内；锥 台瓦片或圆柱瓦片外侧面、弯螺栓的装配处设有瓦片凹槽，瓦片凹槽内设有瓦片通孔，弯螺 栓设于瓦片通孔内；凹槽及瓦片凹槽内填充有渐青或水泥砂浆。
[0014] 直螺栓或弯螺栓与板片、锥台瓦片或圆柱瓦片的连接处填充有防腐油脂或采取混 凝±构件渐青灌缝;直螺栓或弯螺栓表面进行热锻锋;瓦片装配式基础的外表面涂覆有渐 青涂料或聚脈类涂料。
[0015] 板片、锥台瓦片、圆柱瓦片、肋梁均采用预制混凝±构件。
[0016] 本实用新型相比现有技术具有W下优点：
[0017] 1、本实用新型对装配式基础采用分段、分片式设计，各构件均采用片状或屋瓦等 "瓦片式"形状，能有效控制单件大小和重量，便于工厂预制，方便运输和安装。可W实现基 础构件的工厂化加工、机械化施工和资源的重复利用，有利于线路全过程机械化施工的深 入开展。
[0018] 2、本实用新型为了控制各构件的重量、方便运输，将立柱下部留空；同时立柱下部 空屯、部分预留注浆孔，可根据需要灌注填充材料，W增加基础自重。
[0019] 3、同时减小底板的厚度W控制构件单重，并采用肋梁增加抗弯刚度。
[0020] 4、立柱采用锥台形W适应水平力对立柱的影响。
[0021] 5、本实用新型"瓦片"装配式基础主要使用预制混凝±构件和大型螺栓，且连接各 构件的螺栓凹陷与预制件的表面，且后期进行防腐封闭处理，结构上具有较好的防腐性能。
[0022] 6、本实用新型装配式基础节省混凝±用量，基础构件可W重复利用，还可W减少 原材料运输、现场湿作业过程中造成的损耗，降低环境影响，具有节省资源和保护环境的优 势。
[0023] 7、本实用新型装配式基础便于机械化施工，通过工厂预制大大减少了现场工作 量，节省了基础养护的工期。
【附图说明】
[0024] 图1为本实用新型瓦片装配式基础的结构示意图；
[0025] 图2为图1中立柱的立体剖面图；
[0026] 图3为图1中底板的结构示意图；
[0027] 图4为图2中圆锥瓦片之间或圆柱瓦片之间的连接示意图；
[00%]图5为图1中板片与肋梁之间的连接示意图。
[0029]图中，1-立柱，11-圆锥台，12-空屯、圆柱，13-立柱空屯、部分，14-锥台瓦片，15-圆柱 瓦片，16-瓦片凹槽，2-底板，21-板片，22-直角边，23-斜边，24-肋梁边，25-凹槽，3-肋梁， 4-直螺栓，5-弯螺栓。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
[0031] 如图1所示，本实用新型瓦片装配式基础包括立柱1、底板2和肋梁3。立柱1设于底 板2中部上方。肋梁3为四组，呈福射状均匀分布在立柱外周，且固定在底板2上端面。
[0032] 结合图2,立柱1包括上下两层，上层为圆锥台11，下层为空屯、圆柱12。圆锥台11下 部中空，且与下层空屯、圆柱12的空屯、部分相连通，共同组成立柱空屯、部分13。圆锥台11由四 片大小相同的锥台瓦片14组成，四片锥台瓦片14沿圆锥台11的中轴线对称分布；空屯、圆柱 12由四片大小相同的圆柱瓦片15组成，四片圆柱瓦片15沿空屯、圆柱12的中轴线对称分布。 为了增加基础自重，立柱上预留有注浆孔(未画出），与立柱空屯、部分3相连通，可根据需要 灌注填充材料。
[0033] 锥台瓦片14之间、圆柱瓦片15之间、锥台瓦片14与圆柱瓦片15之间通过弯螺栓5相 连。结合图4,锥台瓦片14或圆柱瓦片15的外侧面、弯螺栓5的装配处设有瓦片凹槽16,瓦片 凹槽16内设有瓦片通孔，弯螺栓设5于瓦片通孔内。
[0034] 如图3所示，底板2为八边形，沿中屯、对称。底板2沿中屯、分割为四块大小相同的板 片21，各相邻板片21通过直螺栓4固定相连，共同连接点为底板1的中屯、。板片21的形状为类 =角形片状(等腰直角=角形沿垂直直角边方向将两个锐角切去）：外周轮廓包括两条相互 垂直的直角边22、一条斜边23、两条肋梁边24,两条直角边22相连处为底板1的中屯、，两条肋 梁边设于对应直角边22和斜边23之间、且与对应直角边22相垂直。沿板片21的两条直角边 22,且垂直于板片21向上分别设有一道肋梁3,肋梁3与底板2之间通过直螺栓相连。肋梁3的 形状为类=角片状(直角=角形沿垂直直角边方向将两个锐角切去）。相邻板片11上的相邻 肋梁3组成一组肋梁。各肋梁的一条直角边设置在对应板片11的边缘处，另一道直角边与立 柱的下端外围相接。
[0035] 相邻板片21之间、板片21与肋梁3之间、相接肋梁3之间、肋梁3与圆柱瓦片15之间 通过直螺栓4固定相连。如图5所示，板片21下端面、直螺栓4的装配处设有凹槽25,凹槽25内 设有通孔，直螺栓4设于对应的通孔内。
[0036] 板片21、锥台瓦片14、圆柱瓦片15均采用预制混凝±构件，本身具有较好的防腐性 能，一般条件下只需要对连接螺栓(包括直螺栓4和弯螺栓5)进行防护，为了防止内部螺栓 腐蚀，可W采取对预制混凝±构件的螺孔充填防腐油脂、混凝±构件渐青灌缝的措施，外部 的螺栓一般凹陷在基础构件表面的预制凹槽(包括瓦片凹槽16和凹槽25)内，连接螺栓一方 面可采用热锻锋措施，另一方面在连接螺栓紧固完成后，可采用渐青或水泥砂浆抹平预制 凹槽加强防腐。
[0037] 腐蚀地区应用本实用新型"瓦片"装配式基础需慎重，可同时对混凝±构件和金属 螺栓(包括直螺栓4和弯螺栓5)进行防护。结合相关研究经验，根据腐蚀程度不同，一般腐蚀 地区可W采取混凝±构件表面涂刷渐青涂料，重腐蚀地区可喷涂聚脈类涂料。混凝±构件 的防腐可W在预制构件厂完成，基础安装中只需要对损伤部位和接缝处进行涂刷。
[0038] 本实用新型装配式基础主要应用于交通条件较好的角钢直线塔，其基础作用力范 围如下：
[0039] 表1双回直线塔基础作用力
[0040]
[0041] 本实用新型"瓦片"装配式基础整体上仍然属于大开挖基础，基础上拔稳定计算采 用±重法，大范围应用时，采用ANSl^或ABA卵S等有限元软件计算。
[0042] W安徽广德~江塘220kV线路工程为例，线路起于在建500kV广德变电站220kV构 架，终于拟建220kV江塘变电站，路径长度约2 X 24.6km，导线截面为2 X 400mm 2，两根地线均 采用OPGW光纤复合地线。线路位于安徽省广德县境内，地形W低山丘陵、河流冲积平原为 主，局部为岗地、漫滩等，地形稍有起伏，地形系数为:平地50%、丘陵40%、河网泥沼10%。根据 本工程平地地质参数(可塑粘性±、地下水深度1.0m)，选择n型直线塔，根据相对应的基础 型式进行计算，具体计算结果及各指标参数见表2、表3。
[0043] 表2基础作用力表
[0044]
[0045]
[0046]
[0047] 根据计算结果，本实用新型瓦片装配式基础中，立柱的圆锥台11上表面直径为 800mm，下表面直径为1200mm，高度为1600mm，下部中空部分13为圆锥台状(上表面直径为 540mm，下表面直径为700mm，高度为600mm)。空屯、圆柱12的高度为1050mm，内部直径为 700mm，外部直径为1200mm。板片21的厚度为250mm，直角边22的长度为1450mm，体积为 0.397m 3;肋梁3与板片21相接的直角边的长度为850mm，与立柱1相接的直角边的长度为 1000mm，每道肋梁的体积为0.141m 3。
【主权项】
1. 一种混凝土装配式基础，包括立柱和底板;所述立柱设于底板上方;其特征在于：所 述立柱为圆锥台状，且下部中空。2. 根据权利要求1所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述底板上端面呈辐射状均 匀分布有多组肋梁，且所述多组肋梁固定设于所述立柱下端外周侧;每组肋梁至立柱中轴 线的距离相同。3. 根据权利要求2所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述立柱包括上下两部分， 上部分为圆锥台，下部分为中空圆柱;所述圆锥台与中空圆柱固定相连;所述肋梁与中空圆 柱固定相连。4. 根据权利要求3所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述圆锥台下部中空，且中 空部分与所述中空圆柱相连通形成立柱空心部分;所述中空圆柱或圆锥台上设有注浆孔； 所述注浆孔与所述立柱空心部分相连通。5. 根据权利要求4所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述圆锥台由四片大小相同 的锥台瓦片组成;所述中空圆柱由四片大小相同的圆柱瓦片组成;所述底板包括多块板片； 每块板片两端分别设有一道肋梁，相邻两块板片相接的肋梁形成一组肋梁;相邻的锥台瓦 片之间、相邻的圆柱瓦片之间、相邻的锥台瓦片和圆柱瓦片之间通过弯螺栓相连;所述板片 之间、板片与肋梁之间、相接的肋梁之间通过直螺栓相连;所述板片与圆柱瓦片之间、肋梁 与圆柱瓦片之间通过直螺栓相连。6. 根据权利要求5所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述底板为中心对称的八边 形，包括四块大小相同的板片;每块板片由两条直角边、一条斜边、两条肋梁边围成;所述两 条直角边垂直相连，连接处为所述底板中心;所述两条肋梁边分别设于对应的直角边和斜 边之间，且与对应的直角边相垂直;所述板片上的两道肋梁分别沿两条直角边设置，且垂直 于板片。7. 根据权利要求6所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述肋梁由两条直角边、一 条斜边、两条肋梁边围成;所述肋梁的两条直角边垂直相连，其中一条直角边与板片相连， 另一条直角边至所述底板中心的距离相等;所述肋梁的两条肋梁边分别设于对应的直角边 和斜边之间，且与对应的直角边相垂直。8. 根据权利要求7所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述板片的厚度为250_，直 角边的长度为1450mm，体积为0.397m 3;所述肋梁与板片相接的直角边的长度为850mm，与立 柱相接的直角边的长度为1000mm，每道肋梁的体积为0.141m 3;所述圆锥台上端面的直径为 800mm，下端面的直径为1200mm;下部中空部分高度为600mm，上表面直径为540mm，下表面直 径为700mm;所述中空圆柱的高度为1050mm，圆柱瓦片的厚度为250mm。9. 根据权利要求7所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述板片下端面、直螺栓的 装配处设有凹槽，所述凹槽内设有通孔，所述直螺栓设于对应的通孔内；所述锥台瓦片或圆 柱瓦片外侧面、弯螺栓的装配处设有瓦片凹槽，所述瓦片凹槽内设有瓦片通孔，所述弯螺栓 设于瓦片通孔内；所述凹槽及瓦片凹槽内填充有沥青或水泥砂浆。10. 根据权利要求9所述的混凝土装配式基础，其特征在于:所述直螺栓或弯螺栓与板 片、锥台瓦片或圆柱瓦片的连接处填充有防腐油脂或沥青;所述直螺栓或弯螺栓表面热镀 锌;所述瓦片装配式基础的外表面涂覆有沥青涂料或聚脲类涂料。
【文档编号】E02D27/42GK205421318SQ201620215107
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】孙建龙, 安增军, 崔厚坤, 王波, 王球, 李妍, 黄峥, 王庭华, 周洪伟, 薄鑫
【申请人】南京电力工程设计有限公司, 江苏省电力公司电力经济技术研究院, 国家电网公司