环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础及施工方法与流程

本发明涉及电力工程，特别涉及一种环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础及施工方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、目前，钢管杆作为架空输电线路的重要电力设备，在电力运输邻域得到了广泛的应用，钢管杆承受风压小，截面抗弯刚度大，显著降低了铁塔自重，减小了基础作用力。

3、发明人发现，若采用桩基础的基础形式，其基础受力较小，但为满足构造要求，桩基础直径需大于钢管杆底部直径，桩长需大于等于三倍的底部直径，其设计值远大于其实际承受荷载，造成了大量的材料浪费增加了施工成本和施工难度，同样，如果采用台阶式刚性基础，同样造成大量材料浪费。

4、下面分别采用桩基础和台阶式刚性基础对某220kv钢管杆基础进行举例，如下表所示，基础作用力为：

5、 fz/kn fx/kn fy/kn mx/kn.m mz/kn.m my/kn.m 600 600 0 0 0 22223

6、钢管杆底部外径为4.0m，为满足构造要求，采用桩基础时，桩径为4.6m，桩长为13.8m。采用台阶基础时，上部尺寸取4.6m，为满足地脚螺栓锚固长度要求以及承压承载能力要求，台阶基础的基础高度和底面直径需满足相关要求。两种基础和只考虑基础作用力情况下的桩基础材料量对比如下表所示：

7、

8、

9、可以看出，目前工程中使用的钢管杆基础受力不合理，造成大量浪费。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础及施工方法，根据基础与剪力墙相似的受力特征，剪力墙上部箍筋可以有效抵抗上部剪力，预应力通长筋可以有效抵抗弯矩，可以提高结构的承载能力，螺旋锚具有抗拔强度高、施工简单和可回收利用等优点，可以有效的减小基础埋深，由此可以降低钢筋混凝土用量，降低开挖深度，从而降低施工成本、人力成本和运输成本。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础。

4、一种环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，包括：钢管杆、地脚螺栓、上部钢筋混凝土板、基础预应力通长钢筋、环形剪力墙基础、螺旋锚接头钢筋、下部钢筋混凝土板和螺旋锚；

5、上部钢筋混凝土板和下部钢筋混凝土板分别位于环形剪力墙基础的上部和下部，预应力通长筋位于环形剪力墙基础内且穿出上部钢筋混凝土板后通过地脚螺栓与钢管杆的法兰板连接；

6、螺旋锚的锚杆穿过下部钢筋混凝土板后与螺旋锚接头连接，预应力通长筋的底部与螺旋锚接头连接，螺旋锚接头与嵌入在环形剪力墙基础内的螺旋锚接头钢筋连接。

7、作为本发明第一方面进一步的限定，环形剪力墙基础的镂空中心布置有混凝土桩，且混凝土桩与环形剪力墙基础的内壁之间的空间填土夯实。

8、作为本发明第一方面进一步的限定，上部钢筋混凝土板和下部钢筋混凝土板均与环形剪力墙基础浇筑连接。

9、作为本发明第一方面进一步的限定，基础底部钢筋混凝土板与螺旋锚整体浇筑，螺旋锚接头连接钢筋与环形基础整体浇筑。

10、作为本发明第一方面进一步的限定，螺旋锚的锚杆设有等间隔的锚盘，螺旋锚的锚杆端部为锥形锚头。

11、作为本发明第一方面进一步的限定，螺旋锚接头钢筋与螺旋锚接头的螺纹孔连接。

12、作为本发明第一方面进一步的限定，螺旋锚与基坑底板整体浇筑。

13、作为本发明第一方面进一步的限定，钢管杆、螺旋锚与螺旋锚接头钢筋的中轴线均相互平行。

14、作为本发明第一方面进一步的限定，螺旋锚的下部打入下部持力性能更好的土层，通过锚盘提供抗拔性能、锚杆与土层的相互作用以及自身的刚度为锚杆之上的结构提供抗弯抗侧性能。

15、第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础的施工方法，包括以下过程：

16、基坑开挖，螺旋锚旋拧施工，螺旋锚接头钢筋和预应力通长筋连接施工；

17、底部钢筋混凝土板、环形剪力墙支模、浇筑施工，混凝土桩施工，环形剪力墙基础中间填土，分层夯实；

18、上部钢筋混凝土板支模和施工，回填土分层夯实，地脚螺栓施工。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1、本发明创新性的提出了一种环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，基础结构形式与传统基础相比更加节省材料，且强度更高，安全稳定性好；螺旋锚与环形剪力墙结构复合，将剪力墙结构应用到基础领域的设计具有明显的创造性，将传统的螺旋锚与环形剪力墙相结合使结构受力形式更加多样化，充分利用了剪力墙结构的受力性能，结构更加安全可靠。

21、2、本发明采用螺旋锚结构，加工制作简单，施工难度低，可以节约劳动力，降低施工工期。环形基础中间填土的设计可以节约混凝土钢筋用量；此结构有效降低了基础材料用量，减少土方开挖，降低了施工难度，更加绿色环保。

22、3、本发明采用螺旋锚结构，加工制作简单，施工难度低，可以节约劳动力，降低施工工期，具有一定的施工效益和环境效益；螺旋锚可以使结构处于持力性能更好的土层，降低基础埋深以及基坑开挖，提高经济效益。

23、4、本发明将剪力墙结构应用到基础结构领域，充分利用了剪力墙结构的受力性能，提高了基础的承载能力；将剪力墙结构应用到基础结构领域，充分利用了剪力墙结构的受力性能，提高了基础的承载能力。

24、5、本发明提出的基础形式相比于传统基础，有效降低了基础材料用量，减少了土方开挖，降低了施工难度，更加绿色环保；采用预应力地脚螺栓，改善环形剪力墙混凝土受力性能，提高抗裂能力。

25、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

2.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

3.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

4.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

5.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

6.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

7.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

8.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

9.如权利要求1所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础，其特征在于，

10.一种权利要求1-9任一项所述的环形剪力墙-螺旋锚复合结构基础的施工方法，包括以下过程：

技术总结
本发明提供了一种环形剪力墙‑螺旋锚复合结构基础及施工方法，属于电力工程技术领域。本发明的上部钢筋混凝土板和下部钢筋混凝土板分别位于环形剪力墙基础的上部和下部，预应力通长筋位于环形剪力墙基础内且穿出上部钢筋混凝土板后通过地脚螺栓与钢管杆的法兰板连接；螺旋锚的锚杆穿过下部钢筋混凝土板后与螺旋锚接头连接，预应力通长筋的底部与螺旋锚接头连接，螺旋锚接头与嵌入在环形剪力墙基础内的螺旋锚接头钢筋连接；本发明可以有效的减小基础埋深，由此可以降低钢筋混凝土用量，降低开挖深度，从而降低施工成本，人力成本，运输成本。

技术研发人员：张丽娟,徐再根,郎需军,王子龙,马一丹,付建明,雷强,王华娟,毛绪坤,路建辉,郑为东,苏鼎,王文明
受保护的技术使用者：山东电力工程咨询院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24