通信塔用錐體單管樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信塔體相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通信塔用錐體單管粧。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)單管塔基礎(chǔ)大部分采用現(xiàn)澆混凝土灌注粧基礎(chǔ)，開挖范圍大，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)周期長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)用工多，且環(huán)境污染嚴(yán)重。針對(duì)以上問題，業(yè)內(nèi)人士開始著手研究采用新型基礎(chǔ)代替現(xiàn)澆基礎(chǔ)。但國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，用于通信的單管塔鋼粧基礎(chǔ)在國(guó)內(nèi)還沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，僅中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)單管通信塔技術(shù)規(guī)程》CECS236:2008中‘地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)’ 一章中，只有部分關(guān)于剛性短柱基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法和適用范圍、構(gòu)造要求，而且只是建筑房屋的適用范圍；不但沒有對(duì)于大直徑單長(zhǎng)粧的詳細(xì)描述，更沒有適用于高聳結(jié)構(gòu)通信塔的鋼粧基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題是提供一種通信塔用錐體單管粧。該粧的設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì)，安全裕度高，“安全裕度”指“安全裕度是測(cè)量中的總的不確定度的允許值，主要由測(cè)量器具的不確定度允許值及測(cè)量條件引起的測(cè)量不確定度允許值兩部分組成。。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種通信塔用錐體單管粧，采用鋼質(zhì)的上粗下細(xì)的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接有法蘭盤，管粧的下端內(nèi)部設(shè)有與管內(nèi)壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內(nèi)端連接在一起的若干個(gè)支撐板，支撐板的外端連接在管內(nèi)壁。
[0005]優(yōu)選的，所述的支撐板至少為三幅。
[0006]優(yōu)選的，所述的空心管上端的外表面與法蘭盤下表面之間固定連接有若干個(gè)肋板，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。
[0007]優(yōu)選的，所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊。
[0008]該發(fā)明的技術(shù)效果
[0009](I)基礎(chǔ)粧身與上部塔筒為同種材料和同種結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)剛度和使用期限一致。
[0010](2)承載力高，由于鋼材強(qiáng)度高，能夠有效地打入堅(jiān)硬土層，粧身不易損壞，并能獲得極大的單管粧承載力；
[0011 ] (3)排土量小，對(duì)鄰近建筑物影響小?；捪露藶殚_口，隨著粧打入，泥土擠入粧管內(nèi)與實(shí)粧相比擠土量大為減少，對(duì)周圍地基的擾動(dòng)也較小，可避免土體隆起；對(duì)先打粧的垂直變位、粧頂水平變位，也可大大減少；
[0012](4)可以在工廠內(nèi)批量預(yù)制生產(chǎn)，工程質(zhì)量可靠，加工周期短，現(xiàn)場(chǎng)施工速度快。
[0013](5)重量輕、剛性好，裝卸、運(yùn)輸、堆放方便，不易損壞；
[0014](6)錐體單管粧基礎(chǔ)形式較其他基礎(chǔ)形式節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)性好。
【附圖說明】
[0015]圖1是通信塔用錐體單管粧主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1的A - A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是圖1或B - B剖面結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0018]圖4是圖1或B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0019]圖5是圖1或B - B剖面結(jié)構(gòu)示意圖之三；
[0020]圖6為通信塔用錐體單管粧打入地面后的示意圖；
[0021]圖中1.空心管、2.法蘭盤、3.肋板、4.支撐板、5.地面
[0022]圖7為實(shí)驗(yàn)選用通信塔用錐體單管粧的尺寸示意圖；
[0023]圖8為工況一的加載布置立面圖；
[0024]圖9為工況二的加載布置立面圖；
[0025]圖10為工況一和工況二加載It時(shí)粧身應(yīng)力-深度對(duì)比圖；
[0026]圖11為工況一和工況二加載2t時(shí)粧身應(yīng)力-深度對(duì)比圖；
[0027]圖12為工況一和工況二加載3t時(shí)粧身應(yīng)力-深度對(duì)比圖；
[0028]圖13為工況一和工況二加載4t時(shí)粧身應(yīng)力-深度對(duì)比圖；
[0029]圖14為工況一和工況二加載5t時(shí)粧身應(yīng)力-深度對(duì)比圖；
[0030]圖15為工況一和工況二加載6t時(shí)粧身應(yīng)力-深度對(duì)比圖；
[0031]圖16為工況一和工況二加載7t時(shí)粧身應(yīng)力-深度對(duì)比圖；
[0032]圖17為工況一和工況二載荷-粧頂位移關(guān)系圖；
[0033]圖18為工況一和工況二頂部塔身水平位移對(duì)比圖；
[0034]圖19為工況一和工況二頂部塔身轉(zhuǎn)角對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例一:一種通信塔用錐體單管粧，采用鋼質(zhì)的上粗下細(xì)的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接有法蘭盤，管粧的下端內(nèi)部設(shè)有與管內(nèi)壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內(nèi)端連接在一起的若干個(gè)支撐板，支撐板的外端連接在管內(nèi)壁。所述的支撐板為至少為三幅。支撐體及支撐板能夠保證該粧的下端的強(qiáng)度，滿足其破土能力，避免下端的開裂或者變形，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊所述的空心管上端的外表面與法蘭盤下表面之間固定連接有若干個(gè)肋板，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊，粧底部平整，更利于破土。
[0036]本發(fā)明的鋼粧基礎(chǔ)較傳統(tǒng)等直徑鋼粧基礎(chǔ)具有以下優(yōu)勢(shì)
[0037]錐形粧體在施工下沉過程中，對(duì)周圍土體進(jìn)行了壓實(shí)作用，使得粧體周圍土體較普通等直徑粧更加密實(shí)；
[0038]錐形粧體周圍土體密實(shí)使得土體的孔隙率降低，彈性模量提高，在力的作用下土體的橫向變形較普通鋼粧更?。?br>[0039]尤其是對(duì)容易發(fā)生變形的淺部土體有良好的加固作用，在同樣受力狀況下，錐形粧可更好的控制粧頂水平變形，具有更高的粧體承載力。
[0040]規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn):因?yàn)殄F體單管粧基礎(chǔ)是在工廠內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)，所以能夠全過程質(zhì)量控制而達(dá)到產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)能夠規(guī)?；可a(chǎn)加工預(yù)制，而現(xiàn)場(chǎng)施工的任何一種基礎(chǔ)形式都不能達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
[0041]現(xiàn)場(chǎng)施工速度快:傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)一般需要33天完成(開挖到養(yǎng)護(hù)完成)，而錐體單管粧基礎(chǔ)是在工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)直接打粧即可，一般半天內(nèi)就能完成。
[0042]基礎(chǔ)形式更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)約成本:根據(jù)河北鐵塔公司百塔會(huì)戰(zhàn)工程的案例應(yīng)用，錐體單管粧基礎(chǔ)較同類型現(xiàn)饒混凝土基礎(chǔ)節(jié)約成本30%。
[0043]綠色環(huán)保、減少污染:錐體單管粧基礎(chǔ)的施工不需要開挖基槽，沒有余土的堆積，沒有水泥、沙子的運(yùn)輸和施工，大大減少揚(yáng)塵污染。
[0044]為了檢驗(yàn)該專利的技術(shù)效果，申請(qǐng)人做了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了檢驗(yàn)。
[0045]1.選取試驗(yàn)對(duì)象為兩個(gè)大直徑錐形鋼粧基礎(chǔ)。總粧長(zhǎng)6.95m，其中地面以上
0.55m，地面以下6.4m，粧頂直徑1090mm，粧底直徑900mm，壁厚10mm，如附圖7所示。
[0046]2.試驗(yàn)采用兩個(gè)等尺寸測(cè)試粧1#和2#上部安裝塔筒段互相進(jìn)行鋼索斜拉，(左為工況一；右為工況二)以反映單管塔所受荷載中彎矩和剪力的真實(shí)情況，考慮到加載粧土影響范圍，以及設(shè)計(jì)荷載彎矩、剪力的比值，最終兩粧間距25.55m，鋼絲繩加載高度25.55m，如圖8、9所示。
[0047]3.錐形粧身應(yīng)力對(duì)比(It - 7t)
[0048]實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10 - 16，工況一應(yīng)力最大值出現(xiàn)在埋深約1.0m處，與理論變化趨勢(shì)較為接近；工況二應(yīng)力最大值出現(xiàn)在埋深1.6m范圍內(nèi)均保持較高的應(yīng)力水平，隨著埋深大于1.6m以后，變化趨勢(shì)與工況一趨于一致。
[0049]4.粧頂位移對(duì)比
[0050]如圖17所示，工況二由于做了地基處理，在加載的前兩級(jí)階段，粧頂位移較工況一小約20?30% ;但隨著荷載的增大，在第三級(jí)荷載之后，地基處理加固未見明顯效果，荷載變化趨勢(shì)與工況一相差不大。
[0051]5.頂部塔身位移對(duì)比
[0052]如圖18 - 19所示，兩工況上部塔身傾斜情況較一致，尤其在加載后期。
[0053]綜合結(jié)論
[0054]截面強(qiáng)度驗(yàn)算方面，理論值與試驗(yàn)值具有較高的擬合度，可用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)；相對(duì)于截面強(qiáng)度驗(yàn)算，地基剛度驗(yàn)算更為值得設(shè)計(jì)時(shí)所關(guān)注，目前采用的新的理論方法具有一定安全儲(chǔ)備；該設(shè)計(jì)方法可用于地基土中鋼粧的設(shè)計(jì)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通信塔用錐體單管粧，其特征是:采用鋼質(zhì)的上粗下細(xì)的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接有法蘭盤，管粧的下端內(nèi)部設(shè)有與管內(nèi)壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內(nèi)端連接在一起的若干個(gè)支撐板，支撐板的外端連接在管內(nèi)壁。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信塔用錐體單管粧，其特征是:所述的支撐板至少為三幅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信塔用錐體單管粧，其特征是:所述的空心管上端的外表面與法蘭盤下表面之間固定連接有若干個(gè)肋板，該肋板沿空心管圓周面均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信塔用錐體單管粧，其特征是:所述的支撐板下部邊沿與空心管下端面平齊。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種通信塔用錐體單管樁，包括鋼質(zhì)的上粗下細(xì)的錐體空心管，在該空心管的上端固定連接的法蘭盤，管樁的下端內(nèi)部與管內(nèi)壁固定連接的豎向輻射狀的支撐體，該支撐體包括內(nèi)端連接在一起的若干個(gè)支撐板，支撐板的外端連接在管內(nèi)壁。該樁的設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì)，安全裕度高。
【IPC分類】E02D5/48, E02D27/42, E02D5/28
【公開號(hào)】CN105064390
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510516489
【發(fā)明人】楊建波, 王洋, 翟向前, 馬人樂, 屠海明, 呂兆華, 張明熠, 李洪召
【申請(qǐng)人】河北昭遠(yuǎn)鋼結(jié)構(gòu)有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日