本发明专利技术公开了一种微型钢管桩杆塔基础及其施工方法，包括设置在桩孔内的微型钢管，所述微型钢管内填充有水泥砂浆，所述微型钢管顶部连接有地面承台，所述微型钢管的底部对称的开设有多个溢流口，且多个所述溢流口内均铰接有用于形成桩端扩大头的挤压机构；预应力施加机构，其底部与多个所述挤压机构传动连接，且所述预应力施加机构的顶部与所述地面承台固定连接。本发明专利技术，通过预应力施加机构提高水平承载力，并通过挤压机构的挤压，使得水泥砂浆一体形成扩大头，提高抗拔承载力，实现了微型钢管桩杆塔基础综合性能的提升，具有提升施工效率、减少劳动强度、降低作业风险的有益效果。
1、由于地形条形的限制，大型施工机械难以应用，因此目前高海拔山区输电线路基础大部分仍是采用人工挖孔基础。然而，高原地区低压、低氧、低温作业环境下，作业人员的适应性差，导致效率极其低下，同时人工挖孔基础埋深较大，施工作业人员在基坑开挖过程中安全隐患较大。基于此，亟待提出一种面向高海拔山区、可机械化施工的新型微型钢管桩杆塔基础技术，从而降低施工作业安全风险和劳动强度，提高施工效率。
2、微型钢管桩基础是在岩石锚杆基础和微型混凝土桩基础上发展而来的新型基础，兼具二者的优点，适用性更广。相比于普通岩石锚杆基础，钢管桩的粘结表面更大，粘结性能更好，钢管还能承受更大的水平力，具有“小径高强”的特点。钢管桩直径和壁厚更加灵活，直径为80～350mm，壁厚4～25mm，可根据受力情况，选用合适的钢管桩规格。微型钢管桩基础可以采用小型机械成孔，空压机无需运至塔位，施工时间短，施工方便。
3、对于高海拔的走线区域，常年的强风、雪等极端气候及电线张力等将使输电线路杆塔基础承受压/拔交变荷载和水平荷载，严重威胁输电线路基础工程的安全稳定。在强风等荷载作用下，迎风侧的输电线路杆塔基础需要同时承载较大的上拔荷载和一定比例的水平荷载，其中抗拔能力是杆塔基础稳定的主要控制因素。现有的输电线路杆塔基，在强风等荷载作用存在拔出或倾覆风险，导致现有的输电线路杆塔基不具备在强风等荷载作用下的承载性能，严重威胁输电线路基础工程的安全稳定。
>4、如何提出承载力高、施工周期短、机械化程度高的输电线路杆塔基础是制约高海拔山区电力事业快速发展的关键技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种微型钢管桩杆塔基础，包括设置在桩孔内的微型钢管，所述微型钢管内填充有水泥砂浆，所述微型钢管顶部连接有地面承台；
3、所述微型钢管的底部对称的开设有多个溢流口，且多个所述溢流口内均铰接有用于形成桩端扩大头的挤压机构；
4、预应力施加机构，其底部与多个所述挤压机构传动连接，且所述预应力施加机构的顶部与所述地面承台固定连接。
5、优选的是，其中，所述挤压机构包括活瓣，所述活瓣的顶端通过转轴与所述微型钢管铰接，且所述活瓣位于所述溢流口内，所述活瓣的内侧一体成型凸出设置有三角内楔，且所述三角内楔与所述预应力施加机构传动连接，所述活瓣的外侧还一体成型凸出设置有用于楔进土体中的外楔。
6、优选的是，其中，所述预应力施加机构包括：
7、预应力钢筋，其穿设在所述微型钢管，且所述预应力钢筋的顶部贯通所述地面承台设置；
8、推送组件，其设置在所述预应力钢筋的底部，且所述推送组件分别与多个所述挤压机构抵靠；
9、锚固组件，其设置在所述预应力钢筋的顶部，且所述锚固组件与所述地面承台抵靠。
10、优选的是，其中，所述推送组件包括：
11、呈锥桶状的锚塞，其穿设在所述预应力钢筋上，且所述锚塞的外侧分别与多个所述挤压机构抵靠；
12、锚定板，其固定连接在所述预应力钢筋的底端，且所述锚定板与所述锚塞的内侧底端抵靠。
13、优选的是，其中，所述锚固组件包括承压板，其穿设在所述预应力钢筋上，且所述承压板的底端与所述地面承台抵靠，所述承压板的顶端通过锚具与所述预应力钢筋连接。
14、优选的是，其中，所述微型钢管的底端对称的一体成型凸出设置有多个支脚。
15、优选的是，其中，所述微型钢管的外壁还固定连接有两根压浆管，且两根所述压浆管的一端位于所述微型钢管的底端中间位置，两根所述压浆管的另一端贯通所述地面承台设置。
16、优选的是，其中，所述微型钢管的顶端还一体成型凸出设置有用于连接加长钢管的法兰盘，且所述法兰盘与所述微型钢管的外壁之间对称的连接有多个肋板。
17、一种微型钢管桩杆塔基础的施工方法，包括以下步骤：
18、s1、在设计位置采用小型机械钻设桩孔，并在桩孔内插入微型钢管；
19、s2、向所述微型钢管内部填充水泥砂浆；
20、s3、提升预应力钢筋上端，锚定板带动锚塞向上运动挤压三角内楔，从而使得活瓣挤压桩孔内土体，活瓣上的外楔楔进土体中增加摩擦力，微型钢管内的水泥砂浆进入挤压后的土体中，形成桩端扩大头；
21、s4、围绕微型钢管的顶部施工地面承台，并留出穿设预应力钢筋的孔洞；
22、s5、通过锚具将预应力钢筋与承压板连接，从而对预应力钢筋施加预应力，预应力通过承压板作用在地面承台上；
23、s6、通过固定在微型钢管外壁的两根压浆管向桩端进行后压浆施工，将水泥浆液挤压进入桩端土层，部分水泥浆液渗入裂缝中形成浆脉，压浆结束后封闭压浆口。
24、优选的是，其中，所述水泥浆液的水灰比为0.5～0.7；
25、所述水泥浆液的压浆量由公式得出，公式为：
26、gc＝αsnd+αpd
27、其中：gc为压浆量，αs为桩侧压浆量经验系数，αp为桩端压浆量经验系数，n为桩侧压浆断面数，d为桩径；
28、所述水泥浆液的压浆控制压力由公式得出，公式为：
29、
30、其中：pc为压浆控制压力，pcd为桩端压浆控制压力，h为压力传感器处管路与桩侧压浆器处的高度差，hd为压力传感器处管路与桩端压浆器处的高度差，g为桩身自重，λi为抗拔系数，qik为第i层土桩侧侧摩擦阻力标准值，li为i层土的厚度，ap为桩端截面面积。
31、本专利技术至少包括以下有益效果：
32、其一、本专利技术采用由微型钢管桩为主体结构的杆塔基础，可进行机械化施工，降低了施工作业安全风险和劳动强度，提高了施工效率。从而避免了输电线路工程采用人工挖孔基础，适用于高海拔山区输电线路杆塔基础的建设，具有良好的前景。
33、其二、本专利技术结合了微型钢管桩、预应力和后压浆技术，其中微型钢管桩和预应力钢筋可提高水平承载力，锚塞挤压作用形成扩大头可提高抗拔承载力，桩端后压浆可提高抗压承载力。因此，该新型微型钢管桩杆塔基础具有良好的综合承载能力。
34、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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【技术保护点】
1.一种微型钢管桩杆塔基础，包括设置在桩孔内的微型钢管，所述微型钢管内填充有水泥砂浆，所述微型钢管顶部连接有地面承台，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述挤压机构包括活瓣，所述活瓣的顶端通过转轴与所述微型钢管铰接，且所述活瓣位于所述溢流口内，所述活瓣的内侧一体成型凸出设置有三角内楔，且所述三角内楔与所述预应力施加机构传动连接，所述活瓣的外侧还一体成型凸出设置有用于楔进土体中的外楔。
3.根据权利要求1所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述预应力施加机构包括：
4.根据权利要求3所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述推送组件包括：
5.根据权利要求3所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述锚固组件包括承压板，其穿设在所述预应力钢筋上，且所述承压板的底端与所述地面承台抵靠，所述承压板的顶端通过锚具与所述预应力钢筋连接。
6.根据权利要求1所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述微型钢管的顶端还一体成型凸出设置有用于连接加长钢管的法兰盘，且所述法兰盘与所述微型钢管的外壁之间对称的连接有多个肋板。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述的微型钢管桩杆塔基础的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的微型钢管桩杆塔基础的施工方法，其特征在于，所述水泥浆液的水灰比为0.5～0.7；
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【技术特征摘要】
1.一种微型钢管桩杆塔基础，包括设置在桩孔内的微型钢管，所述微型钢管内填充有水泥砂浆，所述微型钢管顶部连接有地面承台，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述挤压机构包括活瓣，所述活瓣的顶端通过转轴与所述微型钢管铰接，且所述活瓣位于所述溢流口内，所述活瓣的内侧一体成型凸出设置有三角内楔，且所述三角内楔与所述预应力施加机构传动连接，所述活瓣的外侧还一体成型凸出设置有用于楔进土体中的外楔。
3.根据权利要求1所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述预应力施加机构包括：
4.根据权利要求3所述的微型钢管桩杆塔基础，其特征在于，所述推送组件包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：王钦科，郭艳军，赵国良，周永毅，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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