专利名称：输电线路铁塔自平衡交叉基础的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输电线路铁塔的基础，特别涉及一种输电线路铁塔自平衡交 叉基石出。
背景技术：
目前，在电力行业输电线路铁塔基础设计中主要采用扩展式基础、台阶式基础、桩 基础等基础型式，上述基础的特点都是一基铁塔下4个塔腿各设一个基础，即一基铁塔下 需要有4个独立的扩展式基础或台阶式基础。基础的作用力来自于上部铁塔的风荷载，例 如，当有90°风作用于铁塔上时，铁塔的4个基础左边两个受到向上的拉力，同时右边两个 基础受到向下的压力，而根据力的平衡原则，拉力和压力大致相等(只差一个铁塔塔重)， 以往的设计思路是左边两个基础需要单独计算上部的土体重量来承担拉力，右边的两个基 础需要单独计算下部的土体地耐力来承担压力，因为上部土体不密实，靠其提供抵抗向上 的拉力时，就需要将基础尺寸做的很大才可以，这样就需要混凝土的方量很大，而且土体的 可靠性较差，如果是遇到水或土的性质为软塑或遇到扰动或周围滑坡等等情况时，就很容 易削弱其抵抗上拔的能力，给基础带来安全隐患，因此基础建好后，需要线路维护人员经常 巡线来检查，耗费人力物力，同时也需要修建挡土墙等维持其稳定。输电线路铁塔基础型式还存在一种联合基础，联合基础包括四个基础主柱、四道 梁和大板，梁是沿正侧面根开布置，四道梁固定在一个大板上，联合基础是靠大板和梁来抵 抗弯剪，联合基础需要满布板，开挖量很大。
发明内容本实用新型要解决的问题是提供一种在受到外部风荷载时不依赖土重即可达到 平衡、并且开挖量小的输电线路铁塔自平衡交叉基础。为解决上述技术问题，本实用新型包括两道梁和通过两道梁刚性连接成一个基础 的四个基础主柱，两道梁相交叉，每道梁连接两个成对角布置的基础主柱。所述的两道梁的下方设有与梁刚性连接的板，板的形状与相交叉的两道梁的形状 相应，板在两道梁的两侧有一定的外伸量。板一个是可以提供较大的底面积，保证Pmax满 足下压时基底的承载力的要求，二是可以提供较大的抗弯刚度，保证梁的整体倾覆计算得 到满足。为了使基础的结构强度满足内力计算的要求，所述梁和板内有钢筋或钢骨架， 梁高0. 4-1. 8m，梁宽0. 3-1. 2m,所述的每个基础主柱距梁和板的最近的一端的长度为 0-5. 0m，板厚0. 2-1. 0m，板在梁的每侧的外伸量为0. 2-2. 5m。为了便于与塔脚连接，所述的四个基础主柱内预埋有地脚螺栓或者插入角钢。本实用新型的有益效果本实用新型通过将四个独立的基础主柱合成一个基础， 而达到了让四个本来没有联系的力作用在一个点上，通过让其互相抵消，来达到自身平衡 的目的，因为在一个基础主柱上有一个拉力就会在对角线的基础主柱上产生一个对等的压力，有两个拉力就会产生两个压力，通过设置梁将拉、压力直接传递到中心，互相抵消后基 础上基本没有拉、压力存在，这样就不需要土体等来抵抗上拔或抵抗下压。基础自我平衡， 达到了一种较理想的状态。没有外力就不需要地质专业提供上部土体的各种地质参数，计 算中也不需要关注土的性质、剪切强度、自重等，减少了工作量，同时减少了安全隐患，因为 与土体抗剪相比，混凝土抗剪能力既高又稳定可靠，提高了基础整体的安全可靠度，同时这 种基础不需要护坡、做挡土墙等来维护外部的环境，即使基础外露也完全没有问题。而只 需要计算基础内力，并按内力进行确定截面尺寸和配筋即可。内力计算过程中，因为抵抗剪 力较好的构件就是梁，所以沿着对角线设置了两道梁，保证上拔力可以直接通过梁的抗剪 来传递到另一端，每个塔腿主柱上的巨大的上拔或下压力可以通过梁的弯剪抵抗作用来传 递。设计中可以视力的大小调整梁的高度，当力较大时增加梁的高度，在梁的下皮配置抗拉 钢筋来抵抗弯矩。本实用新型减少了挖方量，不用象传统基础那样大开挖，挖方量一般只有20几 方，适合于山区等不易开挖的地区。基础不怕上部土体被冲刷掉，即使1/4-1/5的面积裸露 在土的外面也不影响其安全性，在山区可以大量减少对植被的破坏，不用恢复植被，避免了 水土流失，节省了土石方量。整个基础埋深不受限制，可以做到埋深1. 5米甚至1. 2米，无需象传统基础那样必 须埋深很深，对于泥水坑等地下水较高的且不易开挖的场地，尤为适合。整个基础的四个基础主柱刚接在一起，整体刚度很强，对沉降等的抵抗能力是传 统单个基础所不能具备的，每个塔腿的水平变形和垂直变形均很小，减少了因基础位移给 上部铁塔结构带来的附加应力，可用于煤矿采空区等需要考虑沉降塌陷的地区。与传统的联合基础差别也很大，联合基础的梁是四道梁，而且是沿正侧面根开布 置，本实用新型是两道梁，沿对角线布置，传力更加直接。联合基础是靠大板和联系梁来抵 抗弯剪，本实用新型是靠梁来抵抗弯剪，更加合理，特别是60度风时，联合基础的力是间接 传递到对角线的主柱上的，本实用新型是直接通过梁将力传递到对角线的主柱上的，传力 路线更清晰直接。联合基础需要满布板，开挖量很大，交叉基础的板很少，开挖量极小。本实用新型通用性极强，因为不用象传统基础那样需要考虑上部土体的性质和情 况，设计一个后可以在多种场地条件下使用，减少了设计强度和设计时间。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的A-A剖面放大示意图。图中1、梁，2、板，3、基础主柱。
具体实施方式
如图1和图2所示的一种具体实施例，它包括两道梁1、两道板2和四个基础主柱 3。四个基础主柱3通过两道梁1刚性连接成一个基础，两道梁1相交叉，每道梁1连 接两个成对角布置的基础主柱3。板2刚性连接在两道梁1的下方，两道板2的形状与相交叉的两道梁1的形状相 应，为十字叉形，板2在两道梁1的两侧有一定的外伸量。[0020]梁1和板2内有钢筋或钢骨架，梁1高0. 4-1. 8m，梁1宽0. 3-1. 2m,每个基础主柱 3距梁1和板2最近一端的长度为0-5. 0m,板2厚0. 2-1. 0m,板2在梁1的每侧的外伸量为 0. 2-2. 5m。梁1为长方形，但不限于长方形，也包括各种变形梁，如I形工字梁，□形薄壁梁 (内空)等，板2在水平方向上可以是等截面也可以是变截面或异型截面，在垂直方向上可 以是等截面也可以是变截面。梁1和板2可以现浇也可以预制，钢筋可以是预应力筋与非 预应力筋。基础主柱3内预埋行与塔腿连接的地脚螺栓，基础主柱3也可以采用插入角钢与 塔腿连接。本基础在制作时，按图纸挖坑后，绑扎好钢筋，支上模板，浇注混凝土。在交叉梁内 配置钢筋笼，梁上部配置受压钢筋，下部配置受拉钢筋，主柱上的拉力通过梁的弯剪传递， 越离开主柱向上的弯矩就越大，弯矩除了一部分被自重抵消外，剩下的由梁下部的受拉钢 筋承担。板内配置上下两片钢筋网(双向)，承担上部或下部地基土传来的土压力。主柱的双向水平力的合力的一部分垂直分量通过梁轴心受压传递到基础中心而 平衡，不用考虑，另一部分法向分量，对梁产生弯矩，弯矩较小，且到基础中心后互相抵消， 配置的上下部拉压钢筋可以抵抗这部分弯矩。
权利要求一种输电线路铁塔自平衡交叉基础，其特征在于包括两道梁(1)和通过两道梁(1)刚性连接成一个基础的四个基础主柱(3)，两道梁(1)相交叉，每道梁(1)连接两个成对角布置的基础主柱(3)。
2.根据权利要求1所述的输电线路铁塔自平衡交叉基础，其特征在于所述的两道梁 (1)的下方设有与梁(1)刚性连接的板(2)，板(2)的形状与相交叉的两道梁(1)的形状相 应，板⑵在两道梁⑴的两侧有一定的外伸量。
3.根据权利要求2所述的输电线路铁塔自平衡交叉基础，其特征在于所述梁(1)和 板(2)内有钢筋或钢骨架，梁(1)高0.4-1. 8m，梁(1)宽0.3-1. 2m，所述的每个基础主柱 (3)距梁(1)和板(2)最近一端的长度为0-5. 0m，板(2)厚0. 2-1. 0m，板(2)在梁(1)的每 侧的外伸量为0. 2-2. 5m。
4.根据权利要求1、2或3所述的输电线路铁塔自平衡交叉基础，其特征在于所述的 四个基础主柱(3)内预埋有地脚螺栓或者插入角钢。
专利摘要本实用新型公开了一种输电线路铁塔自平衡交叉基础，本实用新型包括两道梁和通过两道梁刚性连接成一个基础的四个基础主柱，两道梁相交叉，每道梁连接两个成对角布置的基础主柱。本实用新型基础自我平衡，达到了一种较理想的状态。本实用新型减少了挖方量，避免了水土流失，节省了土石方量。整个基础埋深不受限制，对于泥水坑等地下水较高的且不易开挖的场地，尤为适合。本实用新型是直接通过梁将力传递到对角线的主柱上的，传力路线更清晰直接。
文档编号E02D27/42GK201605594SQ20102012568
公开日2010年10月13日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者王蓉 申请人:王蓉