本發(fā)明涉及鐵塔基礎(chǔ)領(lǐng)域,特別涉及一種用于凍土地基的鐵塔基礎(chǔ)。
背景技術(shù):
凍土是指零攝氏度以下,并含有冰的各種巖石和土壤。一般可分為短時凍土(數(shù)小時/數(shù)日以至半月)/季節(jié)凍土(半月至數(shù)月)以及多年凍土(又稱永久凍土,指的是持續(xù)二年或二年以上的凍結(jié)不融的土層)。凍土是一種對溫度極為敏感的土體介質(zhì),含有豐富的地下冰。因此,凍土具有流變性,其長期強度遠(yuǎn)低于瞬時強度特征。正由于這些特征,在凍土區(qū)修筑工程構(gòu)筑物就必須面臨兩大危險:凍脹和融沉。隨著國家電網(wǎng)的發(fā)展,輸電線路的建設(shè)常常涉及凍土地區(qū),而由于凍土的特性往往使鐵塔基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞,這種破環(huán)是由于不均勻的凍脹和融沉產(chǎn)生的。除此之外,輸電線路鐵塔屬于高聳結(jié)構(gòu)不僅受風(fēng)荷載影響很大還會受到電纜的拖拽從而產(chǎn)生較大的水平拉力,故產(chǎn)生較明顯的水平位移。因此,為了使其沉降變形和水平變形均勻以提高承載力,需要一種用于軟弱地基減少水平位移和提高承載協(xié)同的鐵塔基礎(chǔ)。
現(xiàn)有的凍土基礎(chǔ)主要采用掏挖基礎(chǔ)、混凝土灌注樁、錐柱基礎(chǔ)、鋼管樁、玻璃套管樁,這些基礎(chǔ)基本都設(shè)置在鐵塔四個塔腳處。這會涉及如下問題:①輸電線路鐵塔由于電纜線的存在受有很大的水平作用力,因此為了防止塔基產(chǎn)生較大的水平位移需要的樁徑比較大,配筋量高,造價高。②現(xiàn)有的樁基礎(chǔ)埋深相對較淺,由于混凝土樁樁徑大、配筋量高致使整體塔基導(dǎo)熱良好,暖季的熱量會導(dǎo)入地基凍土中,對整個塔基穩(wěn)定造成影響。③現(xiàn)有樁基礎(chǔ)都獨立設(shè)置在塔腳底部各自承擔(dān)荷載,協(xié)同作用差,在承受豎向荷載時往往會發(fā)生不均勻沉降變形,造成整體傾斜影響結(jié)構(gòu)安全和使用。④現(xiàn)有樁基礎(chǔ)都獨立設(shè)置在塔腳底部,整個基礎(chǔ)橫向水平面剛度較小,致使協(xié)同作用差,在較大的水平荷載作用下會產(chǎn)生較大的水平位移變形。為此,需要提供一種用于凍土地基減少水平位移和提高承載協(xié)同的鐵塔基礎(chǔ)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于凍土地基的鐵塔基礎(chǔ),以解決現(xiàn)有鐵塔基礎(chǔ)造價高、塔基穩(wěn)定性差、協(xié)同作用差和易產(chǎn)生位移等問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于凍土地基的鐵塔基礎(chǔ),包括鋼板斜梁、角鋼橫梁、樁連接件、塔腳連接件和混凝土樁;四根混凝土樁均垂直于水平面呈矩形放置,每個混凝土樁的上表面均預(yù)埋有若干螺桿;樁連接件為表面開設(shè)有與螺桿相匹配的孔的鋼板,樁連接件套在螺桿上與混凝土樁的上表面接觸;塔腳連接件為表面開設(shè)有與螺桿相匹配的孔的矩形鋼板;鋼板斜梁包括鋼梁和塔腳連接件,兩個塔腳連接件分別焊接于鋼梁的兩端,焊接位置為塔腳連接件的一個直角邊;鋼板斜梁沿四根混凝土樁形成的矩形的對角線設(shè)置,鋼板斜梁兩端的塔腳連接件套在螺桿上與樁連接件的上表面接觸;角鋼橫梁的兩個端頭均設(shè)置有與螺桿相匹配的孔,角鋼橫梁設(shè)置在四根混凝土樁形成的矩形的四個邊上,角鋼橫梁套在螺桿上且位于塔腳連接件的上方。
進(jìn)一步的,螺桿的頂端設(shè)置有螺帽。
進(jìn)一步的,角鋼橫梁、鋼板斜梁、樁連接件和螺帽上均涂刷有防銹劑和絕熱材料。
進(jìn)一步的,鋼板斜梁的根數(shù)為1或2。
進(jìn)一步的,每個塔腳連接件的上表面通過螺栓固定設(shè)置有塔腳;塔腳的上方固定設(shè)置有鐵塔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
本發(fā)明采用交叉三角形框架,大大提高了基礎(chǔ)的橫向剛度,減小了基礎(chǔ)的水平位移或水平流變;大大提高了樁基礎(chǔ)的整體協(xié)同作用,提高了整體承載能力,使得豎向變形更加均勻,避免不均勻變形導(dǎo)致的基礎(chǔ)破壞;大大提高了樁基礎(chǔ)的整體協(xié)同作用,在同等受力情況下,減小樁基礎(chǔ)的直徑,以降低造價。
本發(fā)明采用防銹材料涂刷鐵塔與基礎(chǔ)相連接的所有構(gòu)件,降低后期維護成本。
本發(fā)明采用絕熱材料涂裝鐵塔與基礎(chǔ)相連接的所有構(gòu)件,可以有效的阻隔鐵塔上部傳遞到基礎(chǔ)的熱量,保護凍土不發(fā)生溶陷,提高結(jié)構(gòu)安全性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的鐵塔與樁基礎(chǔ)示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的鐵塔與基礎(chǔ)連接示意圖;
圖3為本發(fā)明提供的交叉三角形框架示意圖;
圖4為本發(fā)明提供的雙三角形框架示意圖;
圖5為本發(fā)明提供的角鋼橫梁示意圖;
圖6為鋼板斜梁示意圖;
圖7為塔腳連接件示意圖;
其中,1—鐵塔、3—角鋼橫梁、4—樁連接件、5—塔腳連接件、6—鋼板斜梁、7—螺帽、8—混凝土樁、9—塔腳、10—螺桿。
具體實施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,本文所描述的實施例僅僅為本發(fā)明的一部分實施例,而非全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,均屬于本發(fā)明保護范圍。
請參閱圖1至圖7所示,一種用于凍土地基的鐵塔基礎(chǔ),包括鋼板斜梁6、角鋼橫梁3、樁連接件4、塔腳連接件5和混凝土樁8;四根混凝土樁8均垂直于水平面呈矩形放置,每個混凝土樁8的上表面均預(yù)埋有若干螺桿10;樁連接件4為表面開設(shè)有與螺桿10相匹配的孔的鋼板,樁連接件4套在螺桿10上與混凝土樁8的上表面接觸;塔腳連接件5為表面開設(shè)有與螺桿10相匹配的孔的矩形鋼板;鋼板斜梁6包括鋼梁和塔腳連接件5,兩個塔腳連接件5分別焊接于鋼梁的兩端,焊接位置為塔腳連接件5的一個直角邊;鋼板斜梁6沿四根混凝土樁8形成的矩形的對角線設(shè)置,鋼板斜梁6兩端的塔腳連接件5套在螺桿10上與樁連接件4的上表面接觸;角鋼橫梁3的兩個端頭均設(shè)置有與螺桿10相匹配的孔,角鋼橫梁3設(shè)置在四根混凝土樁8形成的矩形的四個邊上,角鋼橫梁3套在螺桿10上且位于塔腳連接件5的上方。
螺桿10的頂端設(shè)置有螺帽7。角鋼橫梁3、鋼板斜梁6、樁連接件4和螺帽7上均涂刷有防銹劑和絕熱材料。鋼板斜梁6的根數(shù)為1或2。
每個塔腳連接件5的上表面通過螺栓固定設(shè)置有塔腳9;塔腳9的上方固定設(shè)置有鐵塔1。
實施例1:
鋼板斜梁6的根數(shù)為1,角鋼橫梁3、鋼板斜梁6和塔腳連接件5形成雙三角形框架,其中未設(shè)置鋼板斜梁6的對角線上,使用矩形的塔腳連接件5。
實施例2:
鋼板斜梁6的根數(shù)為2,角鋼橫梁3、鋼板斜梁6和塔腳連接件5形成交叉三角形框架。
以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制,盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方案進(jìn)行修改或者等同替換,而這些并未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換,其均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。