[发明专利]架空送电线路强风化岩层缠绕锚杆的铁塔基础

说明书

技术领域

本发明涉及电力基础工程专用的桩或其他构件，特别是一种架空送电线路强风化岩层缠绕锚杆的铁塔基础。是强风化岩层首选，同时也可用于中等或微风化岩层。

背景技术

随着我国电力事业的高速发展，500千伏高压架空送电线路和1000千伏的架空送电线路正在成为骨干网架。而且正在向多回路、多分裂，大截面400平方毫米和630平方毫米的导线发展。从而使线路杆塔基础上拔、下压与水平推力加大，明显增加塔基础的荷载。很多的架空送电线路要通过山区、高山区和风景区。按我国现行的设计规程要求，经过山区的铁塔基础，要铲出施工基础面，挖掘四个边长为3-5米的正方体基坑，在坑内设置钢筋，浇灌混凝土，来抵抗强大的铁塔上拔荷载和水平荷载。与此同时由于铲出施工基面和开挖基础的大量土石方顺山坡下泻也造成了严重的水土流失和植被的破坏，基于上述传统塔基施工方式存在诸如破坏植被、消耗材料多、土石方量大、运输量繁重、劳动强度高、耗时多、效率低等种种缺陷。近些年来科研人员通过对送电线路铁塔基础受力特点的研究发现，同一个基础在某种条件下同时承受下压荷载和水平荷载，而在另一条件下又同时承受上拔荷载和水平荷载。通过对各种形式的岩石锚杆基础破坏过程受力情况的研究分析，发现上拔荷载是基础稳定的主要控制条件，其实就是单根锚杆的破坏过程。因此，本领域的科研人员都在研究利用山上岩石层提高单根锚杆的上拔荷载，所以相继有轻型组合式岩石钻机和扩底锚杆的出现，并通过施工实践证明不仅克服了传统塔基实施方式存在的缺点，同时单根锚杆的上拔荷载也有一定程度的提高，深受施工单位的欢迎，取得了积极效果。然而尽管如此，我国目前的锚杆基础只能够用于中等风化的岩层，而对于大量的强风化岩层的使用非常谨慎，更不能满足大荷载塔基的使用要求。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的问题，提供一种能明显提高单根锚杆上拔荷载、机械钻孔、施工容易、消耗材料少、降低施工成本，安全可靠的架空送电线路强风化岩层缠绕锚杆的铁塔基础。

本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：

包括一个以钻孔机械成型的岩孔和置于岩孔中的钢筋，钢筋与岩孔径向间的空隙内浇灌砼，其所述的钢筋地表面以下为上部L段缠绕朔料胶带，在钢筋的外周形成减小与砼粘结强度的降粘层；所述的降粘层是在其钢筋L段上缠绕塑料胶带层、夯实的沙子和细石填充层中的一种。

所述的钢筋上部的L段其长度值为L＝(0.1-0.7)h，其中h为钢筋总长。

所述的钢筋的L段以下至底端为锚固段m，锚固段m长度值为m＝h-L＝35D，其中D是钢筋的直径。

所述的岩孔的直径比钢筋的直径D大10-100mm或(2-3)D。

一种架空送电线路强风化岩层缠绕锚杆的铁塔基础，包括一个以钻孔机械成型的岩孔和置于其岩孔中的钢筋，其所述的钢筋的锚固段m与岩孔径向间的空隙内浇灌砼，而上部L段自下向上至地基面依次设有沙子或细石填料层的降粘层、砼层。

所述的岩孔的中心线与地面垂直。钢筋的轴线与岩孔同心。

当铁塔基础水平推力较大时所述的岩孔的中心线可以于地面线呈一倾角α，钢筋的轴线与岩孔同心。

所述的倾角α为10-60度。

本发明由于依据塔基的单根锚杆的受力状态分析得知：当钢筋浇注砼以后，与岩体形成粘结在一起的刚体，当上拔荷载作用时，钢筋和岩体同时受力，如埋深4.0米的钢筋，则地表面以下0米处的钢筋受力最大，但是地面以上的土抗力为0。而本发明仍以4米长钢筋为例，由于在钢筋的上部4米-3米段钢筋L段上缠绕一层塑料胶带或用沙子或细石填充于岩孔与钢筋之间形成填充层以尽量减小或消除钢筋该段与砼之间的粘接强度的技术措施，相当于给钢筋增加了1米厚的土抗，使得上部1米厚的岩层与该段钢筋同时承受拉力作用。进而比以往同规格锚杆的上拔荷载能力大幅度提高，以满足快速发展的架空送电线路在强风化岩层上建设铁塔基础工程的需要，使铁塔基础工程建造的技术水平又提升一个新的高度，开创了一个增加锚杆承载力新的技术途径。

本发明所述的强风化岩岩层是指岩石组织结构已大部分破坏，矿物成分已显著变化，长石、云石已风化成次生矿物，岩体的节理裂隙已成碎石状。