[發明專利]一種仿生電力塔樁的施工方法

在審

• 申請號: 201310651166.5
• 申請日: 2013-12-08
• 公開（公告）號: CN104695427A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 鄭強;張小剛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河南省電力公司安陽供電公司
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D27/42;E02D27/12
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春

技術領域

本發明涉及一種仿生電力塔樁的施工方法。

背景技術

作為支撐鐵塔主樁柱的基礎構造，在支撐層相對較深的情況下，如圖1所示，在地基中打入多個口徑相對較小的樁體50后，利用鋼筋混凝土制成連接這些樁體50頂部的基腳51，將該基腳51與鐵塔的主樁柱52連接的方式是普遍使用的(參照下述專利文獻1等)。

并且，對于上述基腳51和主樁柱52的固定構造，大致區分的話，存在螺栓固定方式、錨部件固定方式、支承板固定方式等方式。螺栓固定方式如圖1所示，是利用多根地腳螺栓54固定設在主樁柱52底面上的基板53的方式，上述錨部件固定方式如圖2(A)~(C)所示，是通過焊接等將安裝板56固定設置在埋設在基腳51上的主樁柱的下部周面上，將隔著該安裝板56左右成對的角鋼57螺栓接合的構造在周圍設置多處的固定方式，上述支承板固定方式如圖3所示，利用在埋設于基腳51中的主樁柱52的底面和/或外面向外方突出設置的環狀等的支承板58進行固定的方式。另一方面，基腳和樁頂部的接合方式采用如下所述方式:如圖4(A)所示，利用在沒入基腳51內的樁頂部的外面向外方突出設置的環狀等支承板59進行固定的支承板接合方式;或者如圖4(B)所示，設置橫貫樁頂部和基腳51的多根鋼筋60并進行接合的鋼筋接合方式等。

另一方面，為了實現基礎構造的簡化，在下述專利文件2中，提出了一種鐵塔基礎構造，將下端具有比樁體直徑大的挖掘葉片的旋轉壓入鋼管樁70沿傾斜方向壓入設置于地底，旋轉壓入鋼管樁70的上端連接固定在鐵塔腳部71的下端部而構成，在地底沿傾斜方向設置的旋轉壓入鋼管樁70和向上方延伸的鐵塔腳部71呈直線狀。

專利文件：特開平9-3882號公報。

專利文件：特開2003-166254號公報。

申請號為200580029551.X的專利提供一種鐵塔的基礎構造，該專利認為，在供電鐵塔的基礎中，如圖5所示，與鐵塔自重、電線自重的影響相比，更強烈地受到電線的放線張力、臺風或季風等風負荷的影響。其結果是，與其他因素所產生的全部壓縮負荷相比，翻轉力矩變大，因此下風側的鐵塔腳部上作用有壓縮負荷，而在上風側的鐵塔腳部上作用有大約相當于壓縮負荷(壓入力)的70%的拉拔負荷(拉拔力)。并且，由于上述壓入力和拉拔力產生的力偶，作用有彎曲力矩，并且作用有水平力。因此，在支撐鐵塔腳部的基礎(基腳)處，如圖6所示，如果在主樁柱52和基腳51的固定部上，基腳過淺，則會產生以主樁柱52的基部為中心的錐狀的剪切裂紋61，導致固定部的破壞。并且，如圖7所示，在樁體50過于靠近基腳51的外邊緣時，可能從固定部到外側產生割裂裂紋狀的剪切裂紋62，產生固定部的破壞。并且，基腳過薄時，如該圖所示，會有有時產生以樁體50為中心的錐狀的剪切裂紋61等問題。因此該專利提出一種鐵塔的基礎構造，如圖8所示，是在將口徑相對較小的多根樁體設置在地基中的基礎構造形式中，通過使基礎的小規模化成為可能，能夠縮短施工時間，降低挖掘量、減少混凝土澆筑量等。將打入地基中的多根樁體1與鐵塔的主樁柱2通過混凝土結構體3接合的鐵塔的基礎構造中，混凝土結構體3是將混凝土6澆筑入在內壁面沿上下方向具有多段沿著周方向固定設置的抗剪凸緣4的鋼管5內而制成的結構體，在混凝土結構體3的下部側接合打入所述地基中的多根樁體1的頂部，并且，在鐵塔主樁柱2的下部外面上設有多段支承板7，設有該支承板7的主樁柱部分(K)埋設在混凝土結構體3中。

針對電力塔基礎承臺（該專利成為混凝土結構體）出現裂紋的原因，該專利認為是由于拉力引起，這樣的解釋并不全面。因為電力塔在建造前，其承臺的承力都是經過計算的，能夠抵抗最大風速。而實際出現的風速并不超過設計時的最值。這種情況下承臺仍出現裂紋，就不能夠認為僅僅是有風速引起的拉力造成了裂紋。引起裂紋的原因是由于風，也就是空氣的流動。由于空氣流動的邊界條件復雜，風其實都不是均勻流動的，而是以時快時慢的形式流動，具體表現出風速是脈動的。而記錄和觀察的風速是瞬間風速或平均風速，只有連續觀察風速表或者觀看自動風速儀的記錄，才能發現風都是脈動的，這當然是在風向一致前提下的脈動，也就是施加在電線和電力塔上的力在一段時間內是持續一個方向上疊加的脈動，其具體表現形式為電力塔對基礎的作用力就是除拉力和壓力之外，還疊加了一個振動力。由于設計的承臺都能夠抵抗壓力和拉力，那么引起承臺裂紋的力主要是振動力，而該專利僅僅解決了壓力和拉力的問題，沒有解決振動力的問題。

發明內容

為了解決脈動風速對電線和電力塔的作用力而使電力塔腳震動出現裂紋的技術問題，本發明提供一種仿生電力塔樁的施工方法。

本發明的技術方案如下：