一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构及其施工方法，其结构包括水泥杆、固定环、固定拉线、固定底板和环形固定片。其施工方法包括：(1)挖设水泥杆坑；(2)将环形固定片的上边缘与固定底板的底面固定连接；(3)将所述环形固定片与所述固定底板形成的整体放入所述水泥杆坑底部；(4)在水泥杆上套设固定环；(5)将所述水泥杆竖直树立于所述水泥杆坑中；(6)安装固定拉线；(7)将所述水泥杆坑用回填土添平，压实，完成施工。本发明专利技术从根本上解决了我国北方地区，因土壤冬冻夏融导致的水泥杆上拔问题，并且结构简单、施工方便，所用材料成本低廉，工期短，大大降低了每年为解决水泥杆上拔问题所需的维修维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构及其施工方法
：本专利技术涉一种防止水泥杆上拔结构及其施工方法，特别是涉及一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构及其施工方法。
技术介绍
：在我国北方大部分地区，土体发生冬冻夏融，从而导致输电线路部分水泥杆发生周期性上拔，每年平均最大上拔量可达16cm，部分地区还会发生水泥杆倾斜和倒杆现象，严重威胁了线路安全运行。土体冻胀是发生水泥杆上拔的前提，而上拔发生后，水泥杆杆根周围未冻结的泥水砂石落入填充空穴，使得第二年化冻后杆根不能落回原处，是造成水泥杆累积性上拔并最终导致倒杆的根本原因。目前，我国防止水泥杆上拔主要有三类措施，最基本的是打拉线、扶正和培土加固，该类方法需每年进行，需要耗费大量人力、物力、财力。第二类主要从处理杆基土体着手，立足消除或削弱产生冻胀的三个基本因素(具有冻胀敏感性的土，一定的水分供给，适宜的冻结条件和时间)，采用排水隔水、粗砂换填以及打生石灰桩等方法对水泥杆杆基进行处理，该类方法工程量浩大，且冻胀效果不耐久。另外一类方法目的在于增强水泥杆抵抗和适应冻融变形能力，包括采用深桩式、扩大式基础以及隔离法等，该类方法增强了水泥杆上拔抗力，但缺点在于无法避免上拔杆根周围未冻结的泥水砂石落入空穴，一但发生水泥杆上拔则难以回落至原位，造成累积上拔，没有从根本上解决水泥杆上拔问题。
技术实现思路
：提出一种既便于施工、节约总体费用、增强杆身上拔阻力，又能防止砂土回填的治理水泥杆杆身上拔方法是解决冻胀地区输电线路水泥杆上拔问题的迫切要求。本专利技术的第一个目的在于提供一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构。本专利技术的第二个目的在于提供一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构的施工方法。本专利技术的第一个目的由如下技术方案实施，一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其包括水泥杆、固定环、固定拉线、固定底板和环形固定片，所述固定底板的下方设有所述环形固定片，所述环形固定片的上边缘与所述固定底板的底面固定连接，所述水泥杆竖直设置于所述固定底板上方，且所述水泥杆底端固定在所述固定底板的顶面上，所述水泥杆上方套设有固定环，所述固定环与所述固定底板之间设有若干根拉紧的固定拉线，所述固定拉线的一端与所述固定底板的边缘连接，另一端与所述固定环连接，所述固定环位于地表面以上，所述固定环下方的所述水泥杆、所述固定底板和所述环形固定片均埋设于地表以下的土层。优选的，所述固定环为金属环，所述固定拉线为金属线，所述固定底板为不锈钢板，所述环形固定片为环形不锈钢片，所述环形不锈钢片的下方边缘为刀刃状。具体的，所述土层分为冻土层和未冻土层，所述未冻土层的上层为所述冻土层。优选的，所述固定底板和所述环形固定片均埋设于所述未冻土层。优选的，若干根所述固定拉线均匀分布。本专利技术的第二个目的由如下技术方案实施，一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构的施工方法，其包括如下步骤：(1)在埋设水泥杆位置挖设水泥杆坑，水泥杆坑深度大于冻土层厚度；(2)将环形固定片的上边缘与固定底板的底面固定连接，形成一个整体；环形固定片和固定底板的结构设计，在增加上拔阻力的同时，有效防止砂土回填，杜绝了水泥杆杆身上拔问题的发生。(3)将所述环形固定片与所述固定底板形成的整体放入所述水泥杆坑底部，且使得所述环形固定片竖直放置，使得所述固定底板形成一个水平面；(4)在水泥杆上套设固定环，并将所述固定环固定在所述水泥杆上；(5)将所述水泥杆竖直树立于所述水泥杆坑中，将所述水泥杆底部与所述固定底板的顶面固定连接在一起，此时，所述固定环在水平面以上；(6)将若干根固定拉线的一端分别等间距固定在所述固定底板的边缘上，另一端分别等间距固定在所述固定环上，并将固定拉线拉紧；(7)将所述水泥杆坑用回填土添平，压实，完成施工。优选的，所述固定环为金属环，所述固定拉线为金属线，所述固定底板为不锈钢板，所述环形固定片为环形不锈钢片，所述环形不锈钢片的上边缘与所述不锈钢板底面焊接连接，所述水泥杆底部钢筋与所述不锈钢板的顶面焊接连接，金属线的两端分别与所述金属环和所述不锈钢板焊接连接。利用金属线、金属环和不锈钢板焊接，使水泥杆和不锈钢板成为一体，增加杆身总荷重，增加杆身上拔阻力。优选的，所述环形不锈钢片的下边缘为刀刃状，插入所述水泥杆坑底部土体中。工作原理说明：不锈钢板和环形不锈钢片的重量增大了水泥杆杆身总荷重，同时增加了不锈钢板上方土坯重力以及不锈钢板上方冻土层向下的压缩冻胀力。(1)当冻土层厚度较小，冻土与水泥杆的结合力(冻结稳定阻力)不足以克服杆身总荷重、土坯重力和压缩冻胀力时，该方法有效防止了水泥杆上拔现象的发生。(2)当冻土层厚度较大，冻结稳定阻力使得水泥杆杆身发生一定量上拔时，使得环形不锈钢片内部形成空穴，可有效阻止周围未冻结的泥水砂石落入空穴中，到第二年化冻后，环形不锈钢片重新插入下方土坯，空穴消失，水泥杆杆身落回原处，有效防止了水泥杆杆身上拔。本专利技术的优点在于：1、本专利技术方法在施工时只需开挖不锈钢板上方土坯，工程量小，无需大规模施工，大大缩短工期，降低施工成本；2、本专利技术防砂土回填治理水泥杆上拔结构所用主要原料为一定重量的不锈钢，该材料售价低廉，有效控制了改造成本；3、在冻土层厚度较小时，防止水泥杆杆身上拔效果显著；4、在冻土层厚度较大时，通过环形不锈钢片的上升、回落以及防砂土回填作用，可有效防止水泥杆杆身上拔现象；5、本专利技术从根本上解决了我国北方地区，因土壤冬冻夏融导致的水泥杆上拔问题，并且结构简单、施工方便，所用材料成本低廉，工期短，大大降低了每年为解决水泥杆上拔问题所需的维修维护成本。附图说明：图1为一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构示意图。水泥杆1，金属环2，冻胀后地面3，原地面4，冻土层5，金属线6，未冻土层7，不锈钢板8，环形不锈钢片9。具体实施方式：实施例1：如图1所示，一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其包括水泥杆1、金属环2、金属线6、不锈钢板8和环形不锈钢片9，环形不锈钢片9的下方边缘为刀刃状。不锈钢板8的下方设有环形不锈钢片9，环形不锈钢片9的上边缘与不锈钢板8的底面焊接连接，水泥杆1竖直设置于不锈钢板8上方，且水泥杆1底端固定在不锈钢板8的顶面上，水泥杆1上方套设有金属环2，金属环2与不锈钢板8之间设有若干根拉紧的金属线6，若干根金属线6均匀分布。金属线6的一端与不锈钢板8的边缘焊接连接，另一端与金属环2焊接连接，金属环2位于地表面以上，金属环2下方的水泥杆1、不锈钢板8和环形不锈钢片9均埋设于地表以下的土层。土层分为冻土层5和未冻土层7，未冻土层7的上层为冻土层5。不锈钢板8和环形不锈钢片9均埋设于未冻土层7。土体发生冻胀后，地面会有一定幅度的上升，如图1所示，冻胀后地面3高于原地面4。工作原理说明：不锈钢板8和环形不锈钢片9的重量增大了水泥杆1杆身总荷重，同时增加了不锈钢板8上方土坯重力以及不锈钢板8上方冻土层向下的压缩冻胀力。(1)当冻土层5厚度较小，冻土层5与水泥杆1的结合力(冻结稳定阻力)不足以克服杆身总荷重、土坯重力和压缩冻胀力时，该方法有效防止了水泥杆1上拔现象的发生。(2)当冻土层5厚度较大，冻结稳定阻力使得水泥杆1杆身发生一定量上拔时，使得环形不锈钢片9内部形成空穴，可有效阻止周围未冻结的泥水砂石落入空穴中，到第二年化冻后，环形不锈钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其特征在于，其包括水泥杆、固定环、固定拉线、固定底板和环形固定片，所述固定底板的下方设有所述环形固定片，所述环形固定片的上边缘与所述固定底板的底面固定连接，所述水泥杆竖直设置于所述固定底板上方，且所述水泥杆底端固定在所述固定底板的顶面上，所述水泥杆上方套设有固定环，所述固定环与所述固定底板之间设有若干根拉紧的固定拉线，所述固定拉线的一端与所述固定底板的边缘连接，另一端与所述固定环连接，所述固定环位于地表面以上，所述固定环下方的所述水泥杆、所述固定底板和所述环形固定片均埋设于地表以下的土层。

【技术特征摘要】
1.一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其特征在于，其包括水泥杆、固定环、固定拉线、固定底板和环形固定片，所述固定底板的下方设有所述环形固定片，所述环形固定片的上边缘与所述固定底板的底面固定连接，所述水泥杆竖直设置于所述固定底板上方，且所述水泥杆底端固定在所述固定底板的顶面上，所述水泥杆上方套设有固定环，所述固定环与所述固定底板之间设有若干根拉紧的固定拉线，所述固定拉线的一端与所述固定底板的边缘连接，另一端与所述固定环连接，所述固定环位于地表面以上，所述固定环下方的所述水泥杆、所述固定底板和所述环形固定片均埋设于地表以下的土层。2.根据权利要求1所述的一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其特征在于，所述固定环为金属环，所述固定拉线为金属线，所述固定底板为不锈钢板，所述环形固定片为环形不锈钢片，所述环形不锈钢片的下方边缘为刀刃状。3.根据权利要求1所述的一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其特征在于，所述土层分为冻土层和未冻土层，所述未冻土层的上层为所述冻土层。4.根据权利要求3所述的一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其特征在于，所述固定底板和所述环形固定片均埋设于所述未冻土层。5.根据权利要求1所述的一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构，其特征在于，若干根所述固定拉线均匀分布。6.一种防砂土回填治理水泥杆上拔结构的施...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨倩倩，钱文晓，肖冰，党乐，祖向东，王瑞，郭金刚，史昌明，孙鹏，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11