一种输电线路装配式基础的制作方法

1.本实用新型涉及输电线路施工技术领域，具体而言，涉及一种输电线路装配式基础。


背景技术：

2.目前在输电线路工程中有运用的两类装配式基础为：1.预制混凝土装配式基础；2.全金属装配式基础。
3.预制混凝土装配式基础具有以下优点：1)可实现工厂化预制生产，有效保证混凝土质量；2)预制基础现场组装，减少了对冻土的扰动以及现场工序和人工作业量，有利于人员健康，并可延长冬季青藏高原冻土地基杆塔基础施工周期；3)冬季施工预制装配式基础，运输车辆可在地表冻结状态下进出现场，使施工过程对环境扰动和对地表植被的破坏降到最低，最大限度地保护环境。但是预制混凝土装配式基础具有预制件体积、质量较大，运输困难，连接复杂，连接件的可靠性难以保证等缺点，尤其对于部分交通条件困难地区，其运输成本甚至可能超过预制件本身的制造成本，造成难以在工程中大规模推广应用。
4.全金属装配式基础单件质量轻、拼装简单、施工高效，但是存在钢材用量较多，造价较高的问题；而且回填土难以填实、耐腐蚀性差、不适用于冻土地区的缺点；现有全金属装配式基础采用角钢作为主要传力构件，构造较为复杂，且回填土压实将对传力角钢及其支撑构件产生不利影响，尤其在冻土地区，由于冻土干湿交替、冻融循环的影响，其耐久性更是难以保证。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在提供一种输电线路装配式基础，以解决现有技术中预制混凝土装配式基础的预制件体积大、质量大、运输困难、运输成本高，全金属装配式基础存在钢材用量较多、防腐蚀性能较差的问题。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：一种输电线路装配式基础，包括双壁空心立柱与底板，所述双壁空心立柱与所述底板固定连接。
7.所述双壁空心立柱可以在保证承载能力的前提下大大减小立柱的尺寸和重量，使其易于运输和拼装，克服了预制混凝土装配式基础体积大、质量大、运输困难、连接复杂的缺点，且立柱直接与底板连接，不存在回填土压实造成的不利影响，且上述装配式基础的结构简单、便于拼装和运输。
8.在一种实施方式中：
9.所述双壁空心立柱包括中空钢管和碳纤维增强基复合材料管，所述碳纤维增强基复合材料管套设于所述钢管外，所述碳纤维增强基复合材料管与所述钢管之间充填有混凝土。
10.钢管混凝土柱承载能力高、延性好，便于施工，且碳纤维增强基复合材料(cfrp)具有抗拉强度高、抗腐蚀性和耐久性好、自重轻、抗疲劳性能优良等诸多优点，二者结合形成
的双壁空心立柱具有承载能力强、自重轻、抗腐蚀性和耐久性好等优点，能够满足应用于高海拔冻土地区的要求，克服了全金属装配式基础存在钢材用量较多、防腐蚀性能较差的问题。
11.采用所述双壁空心立柱能够有效减小立柱的尺寸，目前能够钢筋混凝土板式基础立柱长细比在3左右，而采用所述双壁空心立柱可以在保证承载力的前提下将长细比做到10甚至以上，这将大大减小立柱的宽度，达到减小构件尺寸、重量的目的。
12.在一种实施方式中：
13.所述碳纤维增强基复合材料管的下部套设有钢套筒，所述钢套筒与所述碳纤维增强基复合材料管固定连接，所述钢套筒与所述底板固定连接。所述下部为所述碳纤维增强基复合材料管靠近所述底板的一段。设置钢套筒，便于将所述双壁空心立柱与底板相连接。
14.在一种实施方式中：
15.所述底板为双层工字钢结构。采用工字钢结构质量轻、拼装方便、且承载能力好，且设置为双层，进一步增加其承载能力。另外，研究表明，布置得当的间隙型底板其下压承载力计算仍可按底板全截面计算而不只是考虑型钢占地面积，因此，选用型钢底板能够满足承载能力要求并且易于拼装，无现场湿作业。
16.在一种实施方式中：
17.所述底板包括第一工字钢层和第二工字钢层，所述第一工字钢层和所述第二工字钢层均水平布置，所述第一工字钢层位于所述第二工字钢层上方，且所述第一工字钢层和所述第二工字钢层固定连接。
18.在一种实施方式中：
19.所述第一工字钢层和所述第二工字钢层螺栓连接。
20.在一种实施方式中：
21.所述第一工字钢层和所述第二工字钢层均包括若干个相互平行设置的工字钢，所述第一工字钢层的工字钢与所述第二工字钢层的工字钢垂直布置。双层工字钢相互垂直布置，型钢占地面积小，但仍能够满足承载能力要求，并且均为工字钢易于拼装形成所述第一工字钢层和所述第二工字钢层。
22.在一种实施方式中：
23.所述钢套筒与所述第一工字钢层几何中心处的工字钢固定连接，所述钢套筒与所述第二工字钢层几何中心处的工字钢固定连接。上部铁塔荷载传递到所述双壁空心立柱，所述双壁空心立柱所受到的荷载通过所述钢套筒传递至与之相连的两根工字钢，两根工字钢将荷载传递至其他工字钢最后传递给地基，实现了对上部结构的承载作用。将所述钢套筒连接所述第一工字钢层和所述第二工字钢层几何中心处的工字钢，这两根工字钢能够更好地将荷载传递至其他工字钢最后传递给地基，保证荷载均匀分布、传递，保证整个结构的稳定性。
24.在一种实施方式中：
25.所述钢套筒与工字钢翼缘板和腹板处的连接螺栓、节点板相连接，并使得所述第一工字钢层、所述第二工字钢层与双壁空心立柱形成整体结构，保证整个结构的稳定性。
26.在一种实施方式中：
27.所述混凝土内预埋有若干个地脚螺栓，所述地脚螺栓用于连接铁塔结构。上部铁
塔荷载通过地脚螺栓传递到所述双壁空心立柱，所述双壁空心立柱再将荷载传递给所述底板，所述底板将荷载传递至地基。
28.在一种实施方式中：
29.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
30.1.所述双壁空心立柱可以在保证承载能力的前提下大大减小立柱的尺寸和重量，使其易于运输和拼装，克服了预制混凝土装配式基础体积大、质量大、运输困难、连接复杂的缺点，且立柱直接与底板连接，不存在回填土压实造成的不利影响，且上述装配式基础的结构简单、便于拼装和运输。
31.2.钢管混凝土柱承载能力高、延性好，便于施工，且碳纤维增强基复合材料(cfrp)具有抗拉强度高、抗腐蚀性和耐久性好、自重轻、抗疲劳性能优良等诸多优点，二者结合形成的双壁空心立柱具有承载能力强、自重轻、抗腐蚀性和耐久性好等优点，能够满足应用于高海拔冻土地区的要求，克服了全金属装配式基础存在钢材用量较多、防腐蚀性能较差的问题。
32.3.采用所述双壁空心立柱能够有效减小立柱的尺寸，目前能够能够钢筋混凝土板式基础立柱长细比在3左右，而采用所述双壁空心立柱可以在保证承载力的前提下将长细比做到10甚至以上，这将大大减小立柱的宽度，达到减小构件尺寸、重量的目的。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本实用新型所述的输电线路装配式基础的立面图。
35.图2为本实用新型所述的输电线路装配式基础的侧面图。
36.图3为本实用新型所述的输电线路装配式基础的俯视图。
37.图4为本实用新型所述双壁空心立柱的横截面图。
38.图标：1-双壁空心立柱；11-钢管；12-混凝土；13-碳纤维增强基复合材料管；2-底板；21-第一工字钢层；22-第二工字钢层；3-钢套筒；4-地脚螺栓；5-连接螺栓。
具体实施方式
39.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
40.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
42.实施例
43.参见图1-图3，本实施例提出一种输电线路装配式基础，包括双壁空心立柱1与底板2，所述双壁空心立柱1直接与所述底板2固定连接，因此，不存在回填土压实造成的不利影响。
44.参见图4，所述双壁空心立柱1包括中空钢管11和碳纤维增强基复合材料管13，所述碳纤维增强基复合材料管13套设于所述钢管11外，所述碳纤维增强基复合材料管13与所述钢管11之间充填有混凝土12。所述混凝土12内预埋有若干个地脚螺栓4，所述地脚螺栓4用于连接上部的铁塔结构。
45.所述双壁空心立柱1可以在保证承载能力的前提下大大减小立柱的尺寸和重量，使其易于运输和拼装，而且自重轻、抗腐蚀性和耐久性好，克服了预制混凝土12装配式基础体积大、质量大、运输困难、连接复杂的缺点，克服了全金属装配式基础存在钢材用量较多、防腐蚀性能较差的问题。
46.所述底板2包括第一工字钢层21和第二工字钢层22，所述第一工字钢层21和所述第二工字钢层22均水平布置，所述第一工字钢层21位于所述第二工字钢层22上方，且所述第一工字钢层21和所述第二工字钢层22螺栓连接。
47.所述第一工字钢层21和所述第二工字钢层22均包括若干个相互平行设置的工字钢，所述第一工字钢层21的工字钢与所述第二工字钢层22的工字钢垂直布置。
48.所述碳纤维增强基复合材料管13的下部套设有钢套筒3，所述钢套筒3与所述碳纤维增强基复合材料管13固定连接，所述双壁空心立柱1和所述底板2通过钢套筒3节点相连接。
49.具体的，所述钢套筒3与所述第一工字钢层21几何中心处的工字钢固定连接，所述钢套筒3与所述第二工字钢层22几何中心处的工字钢固定连接，所述第一工字钢层21几何中心处的工字钢与所述第二工字钢层22几何中心处的工字钢恰好相互垂直并固定连接，所述钢套筒3设置于二者的交点处，所述钢套筒3与工字钢翼缘板和腹板处的连接螺栓5、节点板相连接，并使得所述第一工字钢层21、所述第二工字钢层22与双壁空心立柱1形成整体结构。
50.关于所述输电线路装配式基础的承力情况为：上部铁塔荷载通过地脚螺栓4传递到所述双壁空心立柱1，所述双壁空心立柱1所受到的荷载通过所述钢套筒3传递至与之相连的两根工字钢，两根工字钢将荷载传递至其他工字钢最后传递给地基，实现了对上部结构的承载作用。
51.所述双壁空心立柱1通过工厂预制，并将地脚螺栓4预埋其中，与工字钢、钢套筒3等连接件在现场拼装形成所述输电线路装配式基础，所述输电线路装配式基础的受力特征类似于扩展基础。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种输电线路装配式基础，其特征在于：包括双壁空心立柱与底板，所述双壁空心立柱与所述底板固定连接；所述双壁空心立柱包括中空钢管和碳纤维增强基复合材料管，所述碳纤维增强基复合材料管套设于所述钢管外，所述碳纤维增强基复合材料管与所述钢管之间充填有混凝土；所述碳纤维增强基复合材料管的下部套设有钢套筒，所述钢套筒与所述碳纤维增强基复合材料管固定连接，所述钢套筒与所述底板固定连接；所述底板为双层工字钢结构；所述底板包括第一工字钢层和第二工字钢层，所述第一工字钢层和所述第二工字钢层均水平布置，所述第一工字钢层位于所述第二工字钢层上方，且所述第一工字钢层和所述第二工字钢层固定连接。2.根据权利要求1所述的输电线路装配式基础，其特征在于：所述第一工字钢层和所述第二工字钢层螺栓连接。3.根据权利要求1所述的输电线路装配式基础，其特征在于：所述第一工字钢层和所述第二工字钢层均包括若干个相互平行设置的工字钢，所述第一工字钢层的工字钢与所述第二工字钢层的工字钢垂直布置。4.根据权利要求3所述的输电线路装配式基础，其特征在于：所述钢套筒与所述第一工字钢层几何中心处的工字钢固定连接，所述钢套筒与所述第二工字钢层几何中心处的工字钢固定连接。5.根据权利要求4所述的输电线路装配式基础，其特征在于：所述钢套筒与工字钢翼缘板和腹板处的连接螺栓、节点板相连接，并使得所述第一工字钢层、所述第二工字钢层与双壁空心立柱形成整体结构。6.根据权利要求1-5任一所述的输电线路装配式基础，其特征在于：所述混凝土内预埋有若干个地脚螺栓，所述地脚螺栓用于连接铁塔结构。

技术总结
本实用新型涉及输电线路施工技术领域，旨在解决现有技术中预制混凝土装配式基础的预制件体积大、质量大、运输困难、运输成本高，全金属装配式基础存在钢材用量较多、防腐蚀性能较差的问题，提供一种输电线路装配式基础，包括双壁空心立柱与底板，所述双壁空心立柱与所述底板固定连接，本实用新型的有益效果是：所述双壁空心立柱可以在保证承载能力的前提下大大减小立柱的尺寸和重量，使其易于运输和拼装，克服了预制混凝土装配式基础体积大、质量大、运输困难、连接复杂的缺点，且立柱直接与底板连接，不存在回填土压实造成的不利影响，且上述装配式基础的结构简单、便于拼装和运输。便于拼装和运输。便于拼装和运输。


技术研发人员：叶果 刘洪昌 刘翔云 黄兴 李力 马海云 胡全 韩大刚 鄢秀庆 廖邢军 余斌 高见 刘进通 汤欢 李林 何江华 向越 郑旺
受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司
技术研发日：2021.04.12
技术公布日：2022/5/25