专利名称：轻型优化铁塔基础的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的送电线路的铁塔基础，即轻型优化铁塔基础。它适用于各种电压级别的送电线路工程。
现有技术中，送电线路工程中采用的铁塔基础基本上是以开挖式为主，分为予制和现浇两大类。予制基础常用的型式如
图1，图2，图3所示。现浇基础的通用型式如图4，图5所示。(
图1、图4、图5中，1为主柱；2为填土；3为底板。图2中，1为主角钢；2为填土；3为底板；4为斜材。图3中，1为角钢；2为填土；3为底板条。)上述基础中，以图4所示的倒“T”型现浇钢筋混凝土基础在各级电压送电线路中使用的最为普遍。国外也常用如图2和图5所示的基础形式。
铁塔基础的作用荷载除了垂直荷载以外，在顺线路方向和横线路方向还作用有数值为其垂直荷载0.1～0.2倍的水平力。并且由于风荷载及事故断线荷载的方向是任意的，因此，基础荷载的方向要考虑三维空间的正反两向，如图6(a)和图6(b)所示。图中P为下压力，F为上拔力，Hy为纵向水平力，HX为横向水平力。
由于有水平两向力的影响，国内目前广泛采用如图4所示的倒“T”形基础，以提高荷载能力，这样做不仅使基础的尺寸因受水平两向力的影响需要加大，基础的钢材和混凝土用量也相应增加，然而加大后的基础，在一般情况下，相当大的一部分强度并未发挥其作用，这显然是不合理的，国外通用的基础，其主柱斜度与铁塔主材斜度保持一致的作法，可以使基础不再承受由铁塔主材传递给基础的那一部分水平力，这要比我国目前使用的基础合理的多。但是，该种基础仍要承受由铁塔斜材传递下来的水平力，并因此造成偏心受力结构，为了加强该种基础的荷载能力，同样需要增大基础尺寸，因而也不尽合理。
本实用新型的任务是要提供一种改进的铁塔基础。用以克服上述各类基础的不足，在工程实践中，在研究了各类铁塔基础在各种工况下的受力情况之后发现，基础上三个方向的作用力，虽然都要考虑其方向的正反性，但也有规律可循，即当上拔时同时作用的水平力方向与下压时作用的水平力方向总是相反的，不会相互颠倒出现。个别工况，如事故断线，有时会出现单个水平力方向颠倒的情况，但此时的垂直力(上拔力或下压力)较其控制工况小得多。根据上述所得规律，将铁塔基础设计成如图7所示的型式。
以下将结合图7对本实用新型做进一步描述。图中1为支柱，2为柱基，3为底板。
参照图7，基础由四根断面为150～200mm见方(根据荷载大小可以增减)的细钢筋混凝土柱子及底板和柱基组成，柱顶与基础中心线偏移△值，△值的大小根据最大上拔工况来决定，其原则是在此工况下，使柱顶偏移△值后，四根柱子所受的拉力基本相等，并据此力来配置柱子的钢筋，然后再进行其它工况的强度核算，根据实验研究结果表明，这样的设计计算原则是符合客观实际的，为了提高工效，设计计算工作可籍助于计算机来完成。
本基础与铁塔的连接仍采用我国内惯用的地脚螺栓连接方式，这样，现有的各类铁塔图纸可以不做修改，对于现行的一套基础加工备料程序和施工精度要求亦可不做改变，因而扩大了本实用新型的应用范围。
本实用新型的四根立柱在承受荷载时，其受力方向均相同(都是拉力或都是压力)，数值相等(或接近)。改变了目前采用的基础其立柱断面内各点受力相差甚大并且有些基础受力方向相反的情况；本实用新型的立柱只受轴向力，不受弯矩，因此，其断面可以做得较小，充分利用钢筋耐拉而混凝土耐压的特性；本实用新型的底面地基应力比较均匀，削减了地基最大应力值，因而在相同荷载情况下，本基础的外型尺寸可以减小；受上拔力控制处，适当增加基础埋深，尽量利用土壤的抗拔强度，亦可达到减小基础工程量的目的，如以某500千伏线路一个直线塔荷载为例，在一般地质条件下，将国内外通用的两种基础型式与本实用新型做一比较，可以发现，本实用新型较国内目前通用的铁塔基础可以少耗钢材43.8％，混凝土61.8％；较国外通用铁塔基础少耗钢材26.1％，混凝土48.4％。
本实用新型也可用于电视塔、微波塔、水塔等一切空间塔型结构。
本实用新型的最佳实施方式可以这样实现，参照图7基础的四根支柱可以断面为150～200mm见方的钢筋混凝土构件或相当的角钢杆件组成。基础底板厚度一般可采用200mm。为了解决冲切强度问题，每个支柱的下部可以设一柱基，其高度一般为300mm，宽度600mm见方(尺寸均可根据荷载大小适当增减)。在地质较好地区，底板也可分成四小块以进一步减少混凝土的耗用量。柱顶与基础中心线的偏移值，其△x和△y均为200～600mm；基础的埋深H一般可取2500～3500mm；基础底板厚为200mm左右，边长A为1400～3400mm。上述尺寸视具体工程可适当增减。基础的柱头可以这样设计(参照图8，图中1为地脚螺栓；5为钢箍；6为钢筋；7为混凝土保护层；8为连接钢板；9为连接螺栓；1为支柱)在基础立柱的上部可以找到一个其宽度等于铁塔地脚螺栓根开的截面，它与四根支柱中心线的交点各自与该柱顶部地脚螺栓的中点相连，这样所形成的平行六面体的各面分别加上所需的混凝土保护层厚度，并将其模数化，即形成柱顶平行六面体连接件的高度和宽度。
权利要求1.一种轻型优化铁塔基础，其特征在于该基础由四根不等长支柱组成的基础立柱和底板构成。
2.根据权利要求1所述的轻型优化铁塔基础，其特征在于四根支柱是由断面为150～200mm见方的钢筋混凝土构件或相当的钢杆件组成。
3.根据权利要求1所述的轻型优化铁塔基础，其特征在于柱顶与基础中心线偏移△值，其△X和△y均为200～600mm。
4.根据权利要求1所述的轻型优化铁塔基础，其特征在于基础的柱头为一斜平行六面体结构，用地脚螺栓与铁塔相连。
专利摘要本实用新型涉及一种改进的送电线路铁塔基础。该基础和国内外常用的基础相比，省工省料，制做简单，运输方便，它由四根不等长支柱组成的基础立柱和底板构成。受力合理；并可应用到一切空间塔型结构。
文档编号E02D27/32GK2056680SQ8821897
公开日1990年5月2日 申请日期1988年10月24日 优先权日1988年10月24日
发明者严沛钦 申请人:能源部西南电力设计院