專利名稱：：架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電力基礎(chǔ)工程專用的樁或其他構(gòu)件，特別是一種架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)。是強風(fēng)化巖層首選，同時也可用于中等或微風(fēng)化巖層。
背景技術(shù)：
：隨著我國電力事業(yè)的高速發(fā)展，500千伏高壓架空送電線路和1000千伏的架空送電線路正在成為骨干網(wǎng)架。而且正在向多回路、多分裂，大截面400平方毫米和630平方毫米的導(dǎo)線發(fā)展。從而使線路桿塔基礎(chǔ)上拔、下壓與水平推力加大，明顯增加塔基礎(chǔ)的荷載。很多的架空送電線路要通過山區(qū)、高山區(qū)和風(fēng)景區(qū)。按我國現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)程要求，經(jīng)過山區(qū)的鐵塔基礎(chǔ)，要鏟出施工基礎(chǔ)面，挖掘四個邊長為3-5米的正方體基坑，在坑內(nèi)設(shè)置鋼筋，澆灌混凝土，來抵抗強大的鐵塔上拔荷載和水平荷載。與此同時由于鏟出施工基面和開挖基礎(chǔ)的大量土石方順山坡下瀉也造成了嚴(yán)重的水土流失和植被的破壞，基于上述傳統(tǒng)塔基施工方式存在諸如破壞植被、消耗材料多、土石方量大、運輸量繁重、勞動強度高、耗時多、效率低等種種缺陷。近些年來科研人員通過對送電線路鐵塔基礎(chǔ)受力特點的研究發(fā)現(xiàn)，同一個基礎(chǔ)在某種條件下同時承受下壓荷載和水平荷載，而在另一條件下又同時承受上拔荷載和水平荷載。通過對各種形式的巖石錨桿基礎(chǔ)破壞過程受力情況的研究分析，發(fā)現(xiàn)上拔荷載是基礎(chǔ)穩(wěn)定的主要控制條件，其實就是單根錨桿的破壞過程。因此，本領(lǐng)域的科研人員都在研究利用山上巖石層提高單根錨桿的上拔荷載，所以相繼有輕型組合式巖石鉆機和擴底錨桿的出現(xiàn)，并通過施工實踐證明不僅克服了傳統(tǒng)塔基實施方式存在的缺點，同時單根錨桿的h拔荷載也有一定程度的提高，深受施工單位的歡迎，取得了積極效果。然而盡管如此，我國目前的錨桿基礎(chǔ)只能夠用于中等風(fēng)化的巖層，而對于大量的強風(fēng)化巖層的使用非常謹(jǐn)慎，更不能滿足大荷載塔基的使用要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能明顯提高單根錨桿上拔荷載、機械鉆孔、施工容易、消耗材料少、降低施工成本，安全可靠的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)。本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的包括一個以鉆孔機械成型的巖孔和置于巖孔中的鋼筋，鋼筋與巖孔徑向間的空隙內(nèi)澆灌砼，其所述的鋼筋地表面以下為上部L段纏繞朔料膠帶，在鋼筋的外周形成減小與砼粘結(jié)強度的降粘層。所述的降粘層是在其鋼筋L段上纏繞塑料膠帶層、夯實的沙子和細(xì)石填充層中的一種。所述的鋼筋上部的L段其值為l^(0.1-0.7)h，其中h為鋼筋總長。所述的鋼筋的L段以下至底端為錨固段nFh-I^35D，其中D是鋼筋的直徑。所述的鋼筋是螺栓、地腳螺栓和鋼筋中的一種。所述的巖孔的直徑比鋼筋的直徑D大10-100mm或(2-3)D。一種架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，包括一個以鉆孔機械成型的巖孔和置于其巖孔中的鋼筋，其所述的鋼筋的錨固段m與巖孔徑向間的空隙內(nèi)澆灌砼，而上部L段自下向上至地基面依次設(shè)有沙子或細(xì)石填料層的降粘層、砼層。所述的巖孔的中心線與地面垂直。鋼筋的軸線與巖孔同心。當(dāng)鐵塔基礎(chǔ)水平推力較大時所述的巖孔的中心線可以于地面線呈一傾角a，鋼筋的軸線與巖孔同心。所述的傾角a為10-60度。本發(fā)明由于依據(jù)塔基的單根錨桿的受力狀態(tài)分析得知當(dāng)鋼筋澆注砼以后，與巖體形成粘結(jié)在一起的剛體，當(dāng)上拔荷載作用時，鋼筋和巖體同時受力，如埋深4.0米的鋼筋，則地表面以下O米處的鋼筋受力最大，但是地面以上的土抗力為0。而本發(fā)明仍以4米長鋼筋為例，由于在鋼筋的上部4米-3米段鋼筋L段上纏繞一層塑料膠帶或用沙子或細(xì)石填充于巖孔與鋼筋之間形成填充層以盡量減小或消除鋼筋該段與砼之間的粘接強度的技術(shù)措施，相當(dāng)于給鋼筋增加了l米厚的土抗，使得上部l米厚的巖層與該段鋼筋同時承受拉力作用。進(jìn)而比以往同規(guī)格錨桿的上拔荷載能力大幅度提高，以滿足快速發(fā)展的架空送電線路在強風(fēng)化巖層上建設(shè)鐵塔基礎(chǔ)工程的需要，使鐵塔基礎(chǔ)工程建造的技術(shù)水平又提升一個新的高度，開創(chuàng)了一個增加錨桿承載力新的技術(shù)途徑。本發(fā)明所述的強風(fēng)化巖巖層是指巖石組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，礦物成分已顯著變化，長石、云石己風(fēng)化成次生礦物，巖體的節(jié)理裂隙已成碎石狀。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于通過塔基的單根錨桿的受力狀態(tài)分析而采取了一系列的技術(shù)措施，并經(jīng)按DL/T5219-2005《送電線路基礎(chǔ)上拔靜載試驗要點》檢測證明，其上拔荷載比以往同規(guī)格相同條件的單根錨桿均有大幅度的提高。如長度4米，直徑110mm的錨桿，其上拔力為560認(rèn)，而本發(fā)明的纏繞錨桿的上拔力卻是1120KN，提高一倍，可見其具有突出的預(yù)想不到的效果，進(jìn)而使500千伏與1000千伏高壓架空送電線路的塔基設(shè)在強風(fēng)化巖層上成為可能。除此之外，因其采用鉆孔機械成型巖孔，不僅提高施工效率，降低勞動強度，而且還節(jié)省大量的沙、石、水泥等原材料，降低施工成本，提高塔基安全系數(shù)；又由于在轉(zhuǎn)角塔與耐張塔的塔基的巖孔的軸線呈傾斜角設(shè)置的技術(shù)措施，在保證足夠上拔力的同時大幅度提高承受水平力的能力。圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明鋼筋L段為填充降粘層的實施例。圖3是本發(fā)明鋼筋L段自下而上依次設(shè)置填充層、砼層的實施例。圖4是本發(fā)明用于轉(zhuǎn)角或耐張塔基的實施例。圖中，塑料膠帶纏繞層l，鋼筋2，砼3，填充層4，斜墊圈5，傾角ci，m為錨固段，L為降粘段。具體實施例方式本發(fā)明的實施例結(jié)合附圖加以詳細(xì)描述，但不受實施例所限。實施例1:如圖1至圖4所示，圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明鋼筋L段為填充降粘層的實施例；圖3是本發(fā)明鋼筋L段自下而上依次設(shè)置填充層、砼層的實施例；圖4是本發(fā)明用于轉(zhuǎn)角或耐張塔基的實施例。按常規(guī)方法加工一端有螺紋、直徑為60mm，有效長度為4米的鋼筋2，自螺紋段下端向下延伸至1米處為L段，用市售的寬塑料膠帶在L段上至少均勻致密纏繞一層；然后用組合式輕型鉆機在該強風(fēng)化巖石層上鉆孔徑120mm，4.15米深的巖孔，鋼筋2的下段m為錨固段，放入經(jīng)清理后的巖孔中，定位后澆灌細(xì)石砼3，灌注至地基面，形成單根錨桿，再按現(xiàn)有技術(shù)建成塔基。實施例2:加工直徑為110mm、有效長度4米的螺栓，L段取O.5米；用鉆孔機械在強風(fēng)化巖層上成型，孔徑為130mm的巖孔，深4米，然后將螺栓放入巖孔中定位后澆灌細(xì)砼3至錨固段m的上端，即3.5米處，在強度上來后從巖孔口灌入沙子，至巖孔口用水沉法使沙層夯實，L段成為填充層4，或灌入細(xì)石至巖孔口夯實形成單根錨桿；按常規(guī)技術(shù)形成塔基。實施例3:加工直徑為100mm、有效長度5米的地腳螺栓，巖孔徑130mm,深5.15米，螺栓的下端放入清理過的巖孔中定位后，澆灌細(xì)石砼3至錨固段m的上端，即3.5米處，在強度上來后自巖孔口灌入細(xì)石至4.5米處夯實，后澆灌細(xì)石砼3至巖孔口，以利于既有較高的上拔力，又有很好的抗水平力。其他條件與實施例l相同。實施例4:按實施例1相同方法加工地腳螺栓，直徑為130mm，有效長度為8米，其中錨固段m為5米，L段為3米；巖孔徑150ram，深8米，巖孔軸線與垂線間呈一傾角a，a=10-35度，將地腳螺栓放入經(jīng)清理過的巖孔中，定位后澆灌細(xì)石砼3至錨固段m的上端，即5米處，待砼3凝固后從巖孔口灌入細(xì)石夯實，至L段的7米處，再灌入砼3至巖孔口即8米處，地腳螺栓上端設(shè)有斜墊圈5以利與螺帽配合，形成錨桿，一直到制成塔基。通過本發(fā)明制成的塔基單根錨桿與現(xiàn)有技術(shù)同規(guī)格相同條件的錨桿，按《送電線路基礎(chǔ)上拔靜載試驗要點》DL/T5219-2005規(guī)定方法檢測。其結(jié)果見表l。從下表1檢測結(jié)果可見，在不增大錨桿直徑、不增加錨桿埋深，不增加砼的澆灌量的前提下，只消耗寬膠帶或沙子和/或細(xì)石填料，而明顯大幅度提高單根錨桿的承載能力，進(jìn)一步說明本發(fā)明設(shè)計的結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，并與塔基單根錨桿的受力狀態(tài)分析的理論相吻合，同時與設(shè)計計算所承受荷載的理論值相一致。表l本發(fā)明單根錨桿與現(xiàn)有技術(shù)相同規(guī)格承載力對照表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，包括一個以鉆孔機械成型的巖孔和置于巖孔中的鋼筋(2)，鋼筋(2)與巖孔徑向間的空隙內(nèi)澆灌砼；其特征在于所述的鋼筋(2)上部L段的外周設(shè)有減小與砼粘結(jié)強度的降粘層。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，其特征在于所述的降粘層是在其鋼筋(2)L段上纏繞塑料膠帶層(1)、夯實的沙子和細(xì)石填充層中的一種。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，其特征在于所述的鋼筋(2)上部的L段其值為b(O.l-0.7)h，其中h為鋼筋總長。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，其特征在于所述的鋼筋(2)的L段以下至底端為錨固段m二h-I^35D，其中D是鋼筋的直徑。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，其特征在于所述的鋼筋(2)是螺栓、地腳螺栓和鋼筋中的一種。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，其特征在于所述的巖孔的直徑比鋼筋(2)的直徑D大10-100mm，或(2_3)D。7、一種架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，包括一個以鉆孔機械成型的巖孔和置于其巖孔中的鋼筋(2)，其特征在于所述的鋼筋(2)的錨固段m與巖孔徑向間的空隙內(nèi)澆灌砼，而上部L段自下向上至地基面依次設(shè)有沙子或細(xì)石填料層(4)的降粘層、砼層。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，其特征在于所述的巖孔的中心線與垂直線呈一傾角a，鋼筋(2)的軸線與巖孔同心。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，其特征在于所述的傾角a為0-35度。全文摘要本發(fā)明涉及電力基礎(chǔ)工程專用的樁或其他構(gòu)件，特別是一種架空送電線路強風(fēng)化巖層纏繞錨桿的鐵塔基礎(chǔ)，是強風(fēng)化巖層首選，同時也可用于中等或微風(fēng)化巖層。本發(fā)明包括一個以鉆孔機械成型的巖孔和置于巖孔中的鋼筋，鋼筋與巖孔徑向間的空隙內(nèi)澆灌砼，鋼筋上部L段的外周設(shè)有減小與砼粘結(jié)強度的降粘層。本發(fā)明通過塔基的單根錨桿的受力狀態(tài)分析而采取一系列技術(shù)措施，使其上拔荷載比以往同規(guī)格單根錨桿均有大幅度提高，具有突出的預(yù)想不到的效果，使500千伏與1000千伏高壓架空送電線路的塔基設(shè)在強風(fēng)化巖層上成為可能。另外，因采用鉆孔機械成型巖孔，不僅提高施工效率，降低勞動強度，還節(jié)省大量原材料，降低施工成本，提高塔基安全系數(shù)。文檔編號E02D27/32GK101349063SQ20081001287公開日2009年1月21日申請日期2008年8月21日優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日發(fā)明者孟慶波,嶸曾申請人:孟慶波;曾嶸