应用于输电铁塔的高承载桩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于输电铁塔的高承载桩，包括直线型桩身和一端与直线型桩身的桩顶固定连接的提桶型拉索装置，所述直线型桩身上至少固定设置有三个螺旋形叶片，相邻螺旋形叶片之间等间距同螺旋方向平行设置，螺旋形叶片的直径大于直线型桩身的直径。本实用新型专利技术整体尺寸较小，而且还具有较高的承载能力，节约了材料的基础上，能够可靠快捷施工；同时，本实用新型专利技术作业时，采用旋入方式进行，施工过程基本不排土，也基本没有震动和噪音，在反向拧出后可二次利用，地下不留障碍物，不会对地下水源造成污染。

High bearing pile applied to transmission tower

【技术实现步骤摘要】
应用于输电铁塔的高承载桩
本技术涉及输电铁塔建设
，特别是一种用于建设输电铁塔的桩基础。
技术介绍
桩基础简称桩基，是一种比较古老的的基础形式，因其承载力高、沉降速率慢、沉降量小的特点，在工程中应用比较广泛。随着社会的发展，桩基础在工程中的应用更为广泛，承载情况更为复杂，其功能主要有承受轴向荷载的抗压功能、轴向荷载的抗拔功能、水平荷载的抗弯功能，以及上述荷载叠加产生的组合作用，如斜向上拔和下压等。这就要求桩基础的承载性能更高。近年来，公路、铁路、码头、输电等基础的建设不断扩大与发展，自然灾害如地震、泥石流、南方大雪导线覆冰等也给诸多工程的基础建设带来更大挑战。我国作为最大的发展中国家，地域辽阔、工程建设繁多且规模不同。在电力系统中，输电铁塔的搭建、固定、抢修都会涉及基础这一重要工程部分。这些因素就要求我们的基础工程要承载能力高、施工速度快、占地面积小、施工噪音小、制造成本低、环保等。以此为背景，螺旋桩基础的承载特性研究得到广泛关注。螺旋桩作为桩基础的一种，是利用深层土体抗力的一种锚固结构，螺旋桩由一片或多片螺旋板等间距或非等间距焊接在圆形或方形长螺杆或钢杆上，通过机械方式在螺杆顶部施加一定扭矩使之旋入土层中。螺旋桩在20世纪50年代作为一种锚固技术在国外逐渐发展，最初应用于输电线路工程，因其具有快速安装、快速承载及较强的抗拔能力，广泛应用于其它岩土工程中，如坑壁及边坡支护、海上结构物拉索、土工测试反力装置等，并取得了十分可观的经济效益。然而，传统的螺旋桩体积普遍较大，施工过程中噪音大，且排土较多，施工后期还需进行渣土的运输，提高了建设成本。专利技术内容本技术需要解决的技术问题是提供一种尺寸较小、具有较高承载能力的桩型结构，以方便施工，降低施工噪声以及建设成本。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下。应用于输电铁塔的高承载桩，包括直线型桩身和一端与直线型桩身的桩顶固定连接的提桶型拉索装置，所述直线型桩身上至少固定设置有三个螺旋形叶片，相邻螺旋形叶片之间等间距同螺旋方向平行设置，螺旋形叶片的直径大于直线型桩身的直径。上述应用于输电铁塔的高承载桩，所述拉索装置包括连接输电铁塔的张拉端索头和一端连接直线型桩身桩顶的拉索，拉索的另一端与张拉端索头之间设置有调节拉索长度的可调套筒，可调套筒与拉索的连接端设置有拉索接口。上述应用于输电铁塔的高承载桩，所述直线型桩身为无缝钢管。上述应用于输电铁塔的高承载桩，所述直线型桩身的桩端为楔形结构。上述应用于输电铁塔的高承载桩，所述螺旋形叶片为单周螺旋的钢片。上述应用于输电铁塔的高承载桩，相邻螺旋形叶片的距宽比为4~5：1。由于采用了以上技术方案，本技术所取得技术进步如下。本技术整体尺寸较小，而且还具有较高的承载能力，节约了材料的基础上，能够可靠快捷施工；同时，本技术作业时，采用旋入方式进行，施工过程基本不排土，也基本没有震动和噪音，在反向拧出后可二次利用，地下不留障碍物，不会对地下水源造成污染。附图说明图1为本技术未使用状态下的结构示意图；图2为本技术使用状态下的结构示意图；图3为本技术所述拉锁的结构示意图；图4为在粉细砂土中直线型桩身和本技术荷载位移关系曲线对比图；图5为在黏土中本技术30°斜向上拔水平方向的荷载位移曲线图；图6为在黏土中本技术30°斜向上拔垂直方向的荷载位移曲线图；图7为在粉细砂中本技术30°斜向上拔水平方向的荷载位移曲线图；图8为在粉细砂中本技术30°斜向上拔垂直方向的荷载位移曲线图。其中：1.拉索装置，11.张拉端索头，12.可调套筒，13.拉索接口，14.拉索，2.直线型桩身，3.叶片，A.桩顶，B.桩端。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本技术进行进一步详细说明。一种应用于输电铁塔的高承载桩，其结构如图1所示，包括直线型桩身2、提桶型拉索装置1和三个螺旋形叶片3，提桶型拉索装置1固定连接在直线型桩身的桩顶A，三个螺旋形叶片3从桩端起始设置在直线型桩身2上，相邻螺旋形叶片之间等间距同螺旋方向平行设置。本技术多层叶片的布置，可扩大应力扩散效应，提高桩基的承载性。直线型桩身2采用无缝钢管，直线型桩身2的桩端为楔形结构，如图1所示。直线型桩身2的桩顶开设有通孔，用于安装拉索装置。螺旋形叶片为单周螺旋的钢片，螺旋形叶片的直径大于直线型桩身的直径，相邻螺旋形叶片的距宽比为4~5：1，在保证与地基土接触面积更大的基础上，在承受轴向下压荷载和上拔荷载过程中端承作用更大，提高了桩基的承载性能。拉索装置1的结构如图3所示，包括连接输电铁塔的张拉端索头11和一端连接直线型桩身桩顶的拉索14，拉索的另一端与张拉端索头11之间设置有调节拉索长度的可调套筒12，可调套筒12与拉索的连接端设置有拉索接口13。本技术使用时，将螺旋桩斜向打入土体中，作为拉索装置的基础，牵引固定输电铁塔。螺旋桩打入土体中后，与地面之间的夹角为60°最佳。本技术将直线型钢管桩、连续叶片式钢管螺旋桩以及拉索装置结合在一起，不仅具有较高轴向承压和抗拔性能，而且在同荷载情况下可以实现桩身尺寸更小进而节省材料，因而可以降低成本，并获得较好的可靠度。本技术在与传统直线型钢管桩做比较时，应用ABAQUS有限元软件建模仿真得到，本技术与直线型圆管桩的荷载位移曲线图，如图4所示。从图中可以看到在同等荷载下，螺旋桩的沉降量较直型桩小3倍以上。图5和图6为本技术应用在黏土中，斜向上拔30°水平方向和垂直方向的荷载位移曲线图；图7和图8为本技术应用在粉细砂中，斜向上拔30°水平方向和垂直方向的荷载位移曲线图；从这四幅图中可以发现，本技术在砂土中抗拔性能优于黏土中，且螺旋桩在两种土中抗拔性能皆较好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用于输电铁塔的高承载桩，其特征在于：包括直线型桩身（2）和一端与直线型桩身的桩顶（A）固定连接的提桶型拉索装置（1），所述直线型桩身（2）上至少固定设置有三个螺旋形叶片（3），相邻螺旋形叶片之间等间距同螺旋方向平行设置，螺旋形叶片的直径大于直线型桩身的直径。

【技术特征摘要】
1.应用于输电铁塔的高承载桩，其特征在于：包括直线型桩身（2）和一端与直线型桩身的桩顶（A）固定连接的提桶型拉索装置（1），所述直线型桩身（2）上至少固定设置有三个螺旋形叶片（3），相邻螺旋形叶片之间等间距同螺旋方向平行设置，螺旋形叶片的直径大于直线型桩身的直径。2.根据权利要求1所述的应用于输电铁塔的高承载桩，其特征在于：所述拉索装置（1）包括连接输电铁塔的张拉端索头（11）和一端连接直线型桩身桩顶的拉索（14），拉索的另一端与张拉端索头（11）之间设置有调节拉索长...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓红，花广如，董志聪，唐发庆，库魏，王雷雨，苏丽芳，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：河北,13