[發明專利]一種抗凍拔裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201811561660.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109944269B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 徐湘田;劉慶賀;王永濤;黃文斌;范彩霞
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院;內蒙古大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/35
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

一種抗凍拔裝置及其施工方法，所述裝置包括底盤，螺桿，止推軸承，六角螺母，頂推針板，鏈桿，鏈桿為鐵質鏈桿，其鉸接在螺母受力點與頂推針板的受力點上。對接桿，對接桿為鐵質桿，其通過卯榫結構對接在螺桿上部。插桿，插桿為鐵桿，其插進對接桿上部預留圓孔中做力臂、用以旋轉螺桿。本裝置各部分均可預制，現場可以快速組裝。本裝置各部分均可預制，現場可以快速組裝。施工方法采用汽油手提鉆預鉆孔，裝置整體放入鉆孔中，通過螺桿的螺旋產生對頂板針板的頂推力，使得頂推針板扎進孔側壁土體。本發明大幅減少了抗凍拔措施的施工難度、縮短施工周期、縮減綜合建造成本、增大基礎抗拉拔能力。

技術領域

本發明屬于土木建筑領域，具體涉及涉及一種抗凍拔裝置及其施工方法。

背景技術

在東北多年凍土地區及季節性凍土地區，每年經歷凍融循環后會發生嚴重的凍拔病害，部分電力線桿基礎的抗拔力不足，導致線桿傾斜嚴重，甚至倒塌，電力部門每年對線桿扶正加固要花費大量的人力物力，每年產生的維護費用較高。針對這一現象，若選擇合理的抗凍拔措施，可大幅減小線桿的凍拔病害，對于線桿凍拔病害的改良，需要在線桿基礎抗凍拔方向上著手。

凍土活動層是指多年凍土中夏季發生融化，冬季凍結的表層。當電線桿基礎埋設在凍土活動層中時，在負溫條件下，土體中的孔隙水分與遷移水分發生凍結，使土體體積膨脹，土顆粒之間會發生相對位移，當土體與電桿基礎接觸的土體凍結膨脹受到基礎的限制時，便對基礎產生凍脹力，在法向凍脹力與切向凍脹力的作用下，桿體被拔起，經歷正溫后，桿體基礎底部與側壁土體發生融化，土體體積減小，線桿基礎會發生沉降或者傾斜。

為了減小凍拔病害，工程中常用的措施包括以下幾種：(1)換填法：在凍土活動層范圍內將強凍脹性土換填為非凍脹性或弱凍脹性材料，同時做好隔水措施。(2)保溫法：采用保溫措施，降低凍深從而起到減弱凍脹作用。(3)減小凍脹力法：增大樁身表面的光滑程度，減弱切向凍脹力。(4)改變基礎結構法：改進基礎結構形式，增大樁身的錨固力來抵抗凍拔作用。上述前三種措施的原理主要是降低土體與樁基之間的膠結力，從而減小土體的切向凍脹力。第四種措施的原理主要是通過改進樁基礎的結構形式來改變其受力方式，增大樁土之間的錨固力，這種措施是施工簡便且效果持續長久的抗凍拔措施。

輸電線路桿塔的現有抗凍拔基礎結構常見的形式分為錐柱基礎、灌注樁基礎、擴大型基礎樁等、這些基礎大部分為實體現澆基礎型式，其施工過程分為基坑開挖、澆筑混凝土、養護、安裝上部結構。

在凍土地區，多年凍土具有熱穩定性差、厚層地下冰和高含冰量凍土所占比重大、以及水熱活動強烈等特性，會給桿塔基礎特別是大開挖基礎的施工帶來影響，夏季施工時，活動層中地下水分活動劇烈，基坑開挖后地下水會迅速涌入基坑中，形成水坑，導致基礎施工困難。此外，澆筑混凝土過程中，混凝土會發生水化反應，放出大量熱，對多年凍土層造成熱擾動。混凝土要經過一定時間的養護才能滿足強度要求，在養護過程中導致基礎的施工不連續，且養護完成后上部結構的施工簡易，上部結構安裝工程量較小，導致結構整體的施工周期長，施工機械要多次運輸到施工現場，產生多余的機械運輸費用，這一系列過程耗費工時較長，且混凝土用量較大，造價較高。

綜上所述，在寒冷地區凍土地帶，線桿基礎在凍融循環過程中產生凍拔病害，合理選擇節約高效的樁基礎形式，既能避免現有大開挖基礎施工過程中的缺點，也能達到良好的防凍拔效果。因此開發仿生學錨拉式抗凍拔基礎不僅能解決凍拔問題，而且對于多年凍土溫度場的保護具有積極的作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種抗凍拔裝置及其施工方法，要解決電力線桿抗凍拔基礎施工周期長，施工造價高，抗凍拔能力不足的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種抗凍拔裝置及其施工方法，其特征在于，包括：

底盤，底盤為圓鋼板，其水平放置在鉆孔底部。

螺桿，螺桿為鐵制螺桿，其上部中央部分開方形卯槽，其下部不刻螺紋、與連接在底盤上的止推軸承對接、豎直放置在底盤上。