一种防沉降式水泥杆加固基础的制作方法

本发明涉及电力基础施工领域，尤其是涉及一种防沉降式水泥杆加固基础，适用于淤泥等软土地质。

背景技术：

配电网架空线路在经过沙土地或淤泥等软弱土地质条件下存在地基承载力较低，在杆身自重及导线重量的作用下引起水泥杆下沉，容易造成运行过程中的安全隐患。

中国专利cn204531575u公开了一种水泥杆加固治理钢砼结构，是由水泥杆和砼防沉梁构成，水泥杆的数量为两个，水泥杆底部固定于调节梁上，调节梁内部设有隔离块，水泥杆底部固定有支撑架和支撑抱箍，支撑抱箍上焊接有角钢，支撑架、支撑抱箍和角钢的底部焊接于调节梁，水泥杆上部设有拉线抱箍，两个水泥杆支撑抱箍和拉线抱箍交叉牵拉有内拉线，调节梁通过地脚螺栓固定于砼防沉梁。该专利中对应水泥杆底部作用于砼防沉梁上，砼防沉梁施工繁琐且成本高，同时水泥杆底部虽然由支撑架和支撑抱箍固定，但是水泥杆与地面的作用位置仍然是位于地面上方，根据杠杆原理，水泥杆的底部固定位置依然很薄弱，所以仍需要配合内拉线进行固定，则该专利不适用于单个水泥杆的加固使用。

技术实现要素：

本发明的目的就是为解决水泥杆在软弱土层中地基承载力不足而造成水泥杆易沉降的情况，为改善工程质量、保障配电安全，而提供一种防沉降式水泥杆加固基础，套筒和圆盘的结合既能有效抵抗水泥杆倾覆又能防止水泥杆在软弱地基下的沉降问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种防沉降式水泥杆加固基础包括水泥杆套筒和辅助圆盘，所述水泥杆套筒呈中空的圆柱形，水泥杆套筒的底部密闭，水泥杆套筒的顶部开口，且水泥杆套筒顶部开口外翻有环形翻沿，所述辅助圆盘的中心处开设有与水泥杆套筒相配合的通孔；

使用时，辅助圆盘设于地面上，水泥杆套筒底部穿过辅助圆盘的通孔嵌入地面内，且环形翻沿卡在辅助圆盘上，水泥杆插入并固定在水泥杆套筒内。

所述水泥杆套筒和辅助圆盘均采用钢筋混凝土结构。

所述水泥杆套筒的外径d1为0.8-1.6m。

所述辅助圆盘的外径l满足：l=d1+x，x≥0.6m，且l<2.5m。

所述水泥杆套筒嵌入地面内的距离h3为1.8-2.5m。

所述环形翻沿的外径d2满足：d2=h3+a，参数a取值范围为180-220mm。

所述环形翻沿的厚度为80-100mm。

所述水泥杆套筒底部的壁厚为80-100mm。

所述辅助圆盘的厚度为50-70mm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、水泥杆套筒和辅助圆盘的结合既能有效抵抗水泥杆倾覆，又能防止水泥杆在软弱地基下的沉降问题。水泥杆套筒增加了水泥杆底部嵌入地面内的距离，进而增加了水泥杆底部与地面的作用面积，同时增加了环形翻沿，其主要作用是和辅助圆盘进行对接，使杆身的重量通过突出部分传递一部分到辅助圆盘上，从而减少软弱地基下的沉降。

2、该水泥杆防沉式套筒基础满足力学上基础设计要求，可以克服软弱土层中土的地基承载力的不足，且能够工厂化预制，缩短混凝土养护时间，满足水泥杆受力要求，保障施工质量可控制和可靠性。

附图说明

图1为本发明防沉降式水泥杆加固基础的结构示意图；

图2为辅助圆盘的俯视图；

图3为辅助圆盘的立体示意图。

图中，1、水泥杆套筒，11、环形翻沿，2、辅助圆盘，21、通孔，3、水泥杆，4、地面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

图1-图3所示为一种在沙地或淤泥等软弱地质下的防沉降式水泥杆加固基础，为组装式基础，主要由两个部分组成，一是水泥杆套筒1，二是辅助圆盘2，两者采用组装方式实现水泥杆3的防沉降，水泥杆套筒1呈中空的圆柱形，水泥杆套筒1的底部密闭，水泥杆套筒1的顶部开口，且水泥杆套筒1顶部开口外翻有环形翻沿11，辅助圆盘2的中心处开设有与水泥杆套筒1相配合的通孔21。

使用时，辅助圆盘2设于地面4上，水泥杆套筒1底部穿过辅助圆盘2的通孔21嵌入地面4内，且环形翻沿11卡在辅助圆盘2上，水泥杆3插入并固定在水泥杆套筒1内，水泥杆套筒1和辅助圆盘2均采用钢筋混凝土结构，当水泥杆3受到外部荷载的作用时，水泥杆套筒1及辅助圆盘2共同作用，抵抗水泥杆3侧向倾覆力矩及竖向荷载。

水泥杆套筒1相比常规的套筒基础增加了上部突出部分，即增加了环形翻沿11，其主要作用是和辅助圆盘2进行对接，使杆身的重量通过突出部分传递一部分到辅助圆盘2上，从而减少软弱地基下的沉降。

同时根据工程的实际情况，选择不同的水泥杆套筒1尺寸大小及辅助圆盘2尺寸大小，可较为广泛地应用于各类杆型基础。辅助圆盘2分为整体式和组装式，根据工程实际情况选用。

水泥杆套筒1的外径d1（如图2）的使用可根据实际工程情况选用0.8-1.6m（根据水泥杆3的受力大小一般可选择0.8m、1.0m、1.2m、1.4m等），基坑开挖后，按照基坑底部地质情况选择是否需要采用辅助圆盘2，若基础底部土质松软，则可在地面4处放置辅助圆盘2，辅助圆盘2的尺寸根据实际工程情况选用（辅助圆盘2的外径l尺寸的选择可参照d1+x，x≥0.6m），考虑实际工程使用的方便性，一般l不建议大于2.5m。

水泥杆套筒1上部尺寸d2（即环形翻沿11的外径）根据构造要求取值，采用下式计算：d2=h3+a，参数a取值范围为180-220mm，本实施例中，d2=h3+200mm。

辅助圆盘2的内外直径差值采用下式计算：h=(l-d1-20mm)/2。图2中辅助圆盘2内配置的钢筋均匀分布。

另外水泥杆套筒1嵌入地面4内的距离h3为1.8-2.5m，环形翻沿11的厚度h1为80-100mm，水泥杆套筒1底部的壁厚h4为80-100mm，辅助圆盘2的厚度h2为50-70mm，本实施例中，h1及h4取100mm，h2取值60mm，h3取值即为电杆的埋深（1.9m、2.3m等）。

通过以上合理设计水泥杆套筒1与辅助圆盘2的尺寸，使得辅助圆盘2与环形翻沿11的配合可以更好地均匀的分散水泥杆3杆身的重量，增强水泥杆3加固基础承载能力，同时标准化设计有利于本发明加固基础的推广应用，可形成电力水泥杆3施工的重要工程标准。

水泥杆3在淤泥等软弱地质的基础采用工厂预制的水泥杆套筒1和辅助圆盘2，采用流水化生产和工厂化统一标准，对于基础的施工质量和进度容易控制，缩短施工工期。拼装后的基础块在任意一个方向上都应保持一定的刚度要求，保证各模块拼装后共同承担水泥杆3的作用力，满足水泥杆基础受力要求。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种防沉降式水泥杆加固基础，包括水泥杆套筒和辅助圆盘，所述水泥杆套筒呈中空的圆柱形，水泥杆套筒的底部密闭，水泥杆套筒的顶部开口，且水泥杆套筒顶部开口外翻有环形翻沿，所述辅助圆盘的中心处开设有与水泥杆套筒相配合的通孔；使用时，辅助圆盘设于地面上，水泥杆套筒底部穿过辅助圆盘的通孔嵌入地面内，且环形翻沿卡在辅助圆盘上，水泥杆插入并固定在水泥杆套筒内。与现有技术相比，本发明套筒和圆盘的结合既能有效抵抗水泥杆倾覆又能防止水泥杆在软弱地基下的沉降问题。

技术研发人员：王健;吴涵;易弢;丘亮;罗翔;黄达洋;陈明亮
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司;国家电网公司;国网福建省电力有限公司电力科学研究院;福建中试所电力实业有限公司;福建永福电力设计股份有限公司
技术研发日：2017.12.29
技术公布日：2018.05.11