【技术实现步骤摘要】
本申请涉及管带机基础，特别涉及一种管带机斜坡路段基础结构及其设计方法。
技术介绍
1、管带机通过正六边形布置的托辊组约束输送带成为环管状，多用于输送散状物料。管带机由基础支撑。管带机经常途径斜坡路段，目前，在斜坡路段采用桩基础或者天然基础支撑管带机。
2、桩基础需要配合边坡支护，而且，施工时需要利用大型机械打桩，而一些地形(例如山地地形)大型机械难以进入，需要提前在桩基础施工区域附近修出供大型机械进入的道路，所以桩基础施工难度比较大，施工成本比较高，对生态原貌的影响比较大。天然基础需要开挖的土方比较多，因此对生态原貌的影响也比较大。
3、可见，在斜坡路段采用桩基础或者天然基础支撑管带机各有其弊端，因此，如何改善管带机斜坡路段基础结构，是需要本领域技术人员解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种管带机斜坡路段基础结构，所述斜坡路段基础结构固设于斜坡附近的平地并与所述斜坡预留一定的距离，所述斜坡路段基础结构包括主体基础和锚杆基础，所述锚杆基础包括多根锚杆，所述主体基础包括顶端支撑部、底端座部和立柱，所述立柱设置在所述顶端支撑部和所述底端座部之间，所述底端座部锚固在所述锚杆顶端，所述顶端支撑部的一侧伸出所述立柱的侧面伸到所述斜坡上方，所述顶端支撑部的竖向中心线比所述立柱的竖向中心线以及所述底端座部的竖向中心线更靠近所述斜坡。
2、管带机斜坡路段基础结构的一种实施方式，所述顶端支撑部的横截面积大于所述立柱的横截面积，所述底端座部的横截面积也大于
3、管带机斜坡路段基础结构的一种实施方式，所述底端座部、所述立柱和所述顶端支撑部均为钢筋混凝土结构。
4、管带机斜坡路段基础结构的一种实施方式，所述底端座部、所述立柱和所述顶端支撑部，三者是一次性浇注而成的一个整体。
5、管带机斜坡路段基础结构的一种实施方式，所述锚杆分两组布置，一组布置在所述底端座部远离所述斜坡一侧的边缘区域，另一组布置在所述底端座部靠近所述斜坡一侧的边缘区域。
6、上述任一项所述的管带机斜坡路段基础结构的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：
7、s1、选定出所述斜坡路段基础结构的外形尺寸；
8、s2、对s1中选定的所述斜坡路段基础结构进行受力分析，计算单根锚杆所承受的拔力值，比较单根锚杆所承受的拔力值是否小于单根锚杆抗拔承载力特征值；
9、若小于，则根据单根锚杆所承受的拔力值确定锚杆直径，根据锚杆直径确定锚孔孔径，根据锚孔孔径和预先勘测出的土层情况确定锚孔深度，然后进行所述锚杆基础的施工；
10、若不小于，则返回s1进行重新选定，直至单根锚杆所承受的拔力值小于单根锚杆抗拔承载力特征值；
11、s3、对施工完的所述锚杆基础进行抗拔试验，验证单根锚杆所承受的拔力值是否小于单根锚杆抗拔承载力特征值；
12、若小于，则表示设计合格；
13、若不小于，则重新设计。
14、管带机斜坡路段基础结构的设计方法的一种实施方式，自斜坡根部位置外退施工距离得到底端座部靠近斜坡一侧的极限位置，根据预先确定出的管带机的路由布置方案选定顶端支撑部的高度位置h，自斜坡的h高度位置外退安全距离得到顶端支撑部靠近斜坡一侧的最近极限位置，根据顶端支撑部的高度位置h和斜坡倾角计算出顶端支撑部靠近斜坡一侧的最远极限位置，以这些位置为参考选定斜坡路段基础结构的外形尺寸。
15、管带机斜坡路段基础结构的设计方法的一种实施方式，基于以下公式计算单根锚杆所承受的拔力值：
16、
17、其中，fk为管带机作用在所述斜坡路段基础结构上的竖向力；
18、gk为所述斜坡路段基础结构的自重及其上的土重；
19、mxk为根据fk、gk和所述主体基础的顶端支撑部的竖向中心线和底端座部的竖向中心线之间的x向水平距离计算得到的力矩；
20、myk为根据fk、gk、所述主体基础的顶端支撑部的竖向中心线和底端座部的竖向中心线之间的y向水平距离计算得到的力矩，x向和y向相互垂直；
21、xi为第i根锚杆的竖向中心线与所述底端座部的竖向中心线之间的x向水平距离；
22、yi为第i根锚杆的竖向中心线与所述底端座部的竖向中心线之间的y向水平距离；
23、nti为第i根锚杆所承受的拔力值。
24、管带机斜坡路段基础结构的设计方法的一种实施方式，选定多组锚杆数量间距和底端座部截面尺寸，针对每组都进行s2中的验算和s3中的抗拔试验验证，以得到锚杆数量间距与底端座部截面尺寸的最优解。
25、管带机斜坡路段基础结构的设计方法的一种实施方式，进行锚杆基础施工时，利用自动施工设备钻设锚孔，自动施工设备包括控制设备、钻孔设备和监测设备，所述自动施工设备的控制设备内预存有施工参数，所述施工参数包括锚孔数量、锚孔孔径和锚孔深度，所述控制设备控制所述钻孔设备钻设锚孔，所述监测设备对施工参数进行监测并反馈至所述控制设备，钻好锚孔后植入锚杆，然后进行注浆操作，所述自动施工设备还集成有锚杆拉拔仪，对施工完的锚杆基础进行抗拔试验时，利用所述锚杆拉拔仪测量单根锚杆所承受的拉拔力。
26、本申请提供的管带机斜坡路段基础结构不需要在斜坡上开挖施工，不需要对斜坡进行支护，节省了斜坡支护施工成本；该斜坡路段基础结构可以使用人工和小型设备施工，避免了大型设备难以进入的问题；该斜坡路段基础结构利用锚杆基础产生的抗拔力平衡载荷偏心导致的附加力矩，从而能不增加主体基础尺寸而控制零应力区在合理范围内，而且锚杆基础的土方开挖量少，对生态原貌的影响较小，施工省时省力。
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1.管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述斜坡路段基础结构固设于斜坡(7)附近的平地(8)并与所述斜坡(7)预留一定的距离，所述斜坡路段基础结构包括主体基础和锚杆基础(1)，所述锚杆基础(1)包括多根锚杆，所述主体基础包括顶端支撑部(4)、底端座部(2)和立柱(3)，所述立柱(3)设置在所述顶端支撑部(4)和所述底端座部(2)之间，所述底端座部(2)锚固在所述锚杆顶端，所述顶端支撑部(4)的一侧伸出所述立柱(3)的侧面伸到所述斜坡(7)上方，所述顶端支撑部(4)的竖向中心线比所述立柱(3)的竖向中心线以及所述底端座部(2)的竖向中心线更靠近所述斜坡(7)。
2.根据权利要求1所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述顶端支撑部(4)的横截面积大于所述立柱(3)的横截面积，所述底端座部(2)的横截面积也大于所述立柱(3)的横截面积。
3.根据权利要求2所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述底端座部(2)、所述立柱(3)和所述顶端支撑部(4)均为钢筋混凝土结构。
4.根据权利要求3所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述底端座部
5.根据权利要求1所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述锚杆分两组布置，一组布置在所述底端座部(2)远离所述斜坡(7)一侧的边缘区域，另一组布置在所述底端座部(2)靠近所述斜坡(7)一侧的边缘区域。
6.权利要求1-5任一项所述的管带机斜坡路段基础结构的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的管带机斜坡路段基础结构的设计方法，其特征在于，自斜坡(7)根部位置外退施工距离得到底端座部(2)靠近斜坡(7)一侧的极限位置，根据预先确定出的管带机的路由布置方案选定顶端支撑部(4)的高度位置h，自斜坡(7)的h高度位置外退安全距离得到顶端支撑部(4)靠近斜坡(7)一侧的最近极限位置，根据顶端支撑部(4)的高度位置h和斜坡(7)倾角计算出顶端支撑部(4)靠近斜坡(7)一侧的最远极限位置，以这些位置为参考选定斜坡路段基础结构的外形尺寸。
8.根据权利要求6所述的管带机斜坡路段基础结构的设计方法，其特征在于，基于以下公式计算单根锚杆所承受的拔力值：
9.根据权利要求6-8任一项所述的管带机斜坡路段基础结构的设计方法，其特征在于，选定多组锚杆数量间距和底端座部(2)截面尺寸，针对每组都进行S2中的验算和S3中的抗拔试验验证，以得到锚杆数量间距与底端座部(2)截面尺寸的最优解。
10.根据权利要求6-8任一项所述的管带机斜坡路段基础结构的设计方法，其特征在于，进行锚杆基础(1)施工时，利用自动施工设备钻设锚孔，自动施工设备包括控制设备、钻孔设备和监测设备，所述自动施工设备的控制设备内预存有施工参数，所述施工参数包括锚孔数量、锚孔孔径和锚孔深度，所述控制设备控制所述钻孔设备钻设锚孔，所述监测设备对施工参数进行监测并反馈至所述控制设备，钻好锚孔后植入锚杆，然后进行注浆操作，所述自动施工设备还集成有锚杆拉拔仪，对施工完的锚杆基础(1)进行抗拔试验时，利用所述锚杆拉拔仪测量单根锚杆所承受的拉拔力。
...【技术特征摘要】
1.管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述斜坡路段基础结构固设于斜坡(7)附近的平地(8)并与所述斜坡(7)预留一定的距离，所述斜坡路段基础结构包括主体基础和锚杆基础(1)，所述锚杆基础(1)包括多根锚杆，所述主体基础包括顶端支撑部(4)、底端座部(2)和立柱(3)，所述立柱(3)设置在所述顶端支撑部(4)和所述底端座部(2)之间，所述底端座部(2)锚固在所述锚杆顶端，所述顶端支撑部(4)的一侧伸出所述立柱(3)的侧面伸到所述斜坡(7)上方，所述顶端支撑部(4)的竖向中心线比所述立柱(3)的竖向中心线以及所述底端座部(2)的竖向中心线更靠近所述斜坡(7)。
2.根据权利要求1所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述顶端支撑部(4)的横截面积大于所述立柱(3)的横截面积，所述底端座部(2)的横截面积也大于所述立柱(3)的横截面积。
3.根据权利要求2所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述底端座部(2)、所述立柱(3)和所述顶端支撑部(4)均为钢筋混凝土结构。
4.根据权利要求3所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述底端座部(2)、所述立柱(3)和所述顶端支撑部(4)，三者是一次性浇注而成的一个整体。
5.根据权利要求1所述的管带机斜坡路段基础结构，其特征在于，所述锚杆分两组布置，一组布置在所述底端座部(2)远离所述斜坡(7)一侧的边缘区域，另一组布置在所述底端座部(2)靠近所述斜坡(7)一侧的边缘区域。
6.权利要求1-5任一项所述的管带机斜坡路段基础结构的设计方法，其特征在于，所述设计方...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宝熺，陈睿，陈世见，马道新，余志杭，
申请(专利权)人：福建龙净环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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