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增值电信业务经营许可证 豫B一种电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构的制作方法
专利名称一种电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构的制作方法
技术领域本实用新型属于输电线路杆塔边坡加固技术领域，尤其是一种500KV输电线路杆 塔边坡的锚杆加固结构。
背景技术现有技术的部分输电线路杆塔设置在山脊上，由于地形的影响，电力铁塔的基础 边坡均不牢靠，特别当遇上恶劣天气，如泥石流等，塔位边坡很容易发生不同程度的滑塌， 导致铁塔倒塌及线路断电，从而产生严重的后果和重大的经济损失；而且一般山脊上的覆 盖层土质较软，为中等至强风化砂岩，如此陡峭的山体上无法修建稳定的挡土墙，如果进行 杆塔移位处理，估算费用达数百万元，每条线路需停电数天，使得整修的成本相当高，造成 的损失也很大，得不偿失。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术输电线路杆塔边坡容易塌方引起电力铁塔 倒塌、线路断电导致重大的经济损失的问题，提供一种有效加固电力铁塔基础边坡的锚杆 加固结构。为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案一种电力铁塔基础边坡的 锚杆加固结构，包括有沿边坡面两两交叉平行设置的多根钢筋，在边坡面上开有多个坡孔， 所述钢筋从对应的坡孔内插入，并在坡孔内灌注水泥浆；还包括有将多根钢筋相互连接形 成整体框架的焊接钢筋，整体框架外包裹混凝土形成框格梁。基于土体边坡滑动面的破坏模式及极限平衡理论，采用圆弧滑动条分法，在考虑 支护结构、锚杆对土体边坡稳定性影响的情况下，建立了边坡最危险滑移面的搜索模型，推 导了边坡滑移面圆心位置与稳定系数之间的函数关系。通过计算机动态设定滑移面圆心 所在区域，并在圆心区域内采用网格法搜索最危险滑移面的圆心，实现了基于计算机搜索 的框架预应力锚杆边坡支护结构稳定性计算方法，具体结构为通过在塌方边坡面上开有坡 孔，在坡孔内插入钢条，并在坡孔内灌注水泥浆从而固定钢条，在钢筋外表面通过焊接钢筋 连接在一起并铜通过混凝土梁包裹，形成一个整体的框格梁结构，该框格梁结构能覆盖塌 方边坡，进一步稳定水土。所述钢筋与水平面成α角，所述α为15°角。在所述框架梁的纵梁下侧设置有纵梁混凝土防滑块。纵梁混凝土防滑块起到一个 增大纵梁摩擦力的作用，防止了框格梁整体下滑，进一步加强了边坡的稳定性。在所述边坡面的顶面设有截水沟。截水沟的设置能有效防止地表水对坡面直接进 行冲刷，进一步提高了边坡面的稳定性。所述框格梁根据清坡后的原状土地形呈波浪起伏状布置，尽量减少了对原状土的 破坏，还增大了框格梁与原状土接触面得附着力。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点[0011]1、通过防治边坡的浅层滑坡而保护边坡整体，避免了边坡整体加固断电后移动塔 位(改线)造成的较大费用，有效降低了整治的成本。2、边坡的处理以完善边坡的截、排水和坡面表面防护为主，通过有针对性的设计 和合理的验算，将高速公路锚杆和框格边坡处理技术改造后运用到电力杆塔边坡治理之 中，技术经济比较最优，减少了工程投资，缩短了施工周期，提高了边坡的自稳能力，同时在 提高供电安全性和可靠性，减少运行维护量，降低运行费用等方面取得良好的经济和社会 效益。
图1为本实用新型边坡加固的剖面结构示意图；图2为本实用新型纵梁混凝土防滑块的结构设置示意图；图3为实施例应用结构示意图；附图标记说明1_边坡面，11-坡孔，2-钢筋，3-纵梁，31-纵梁混凝土防滑块， 4-焊接钢筋，5-框格梁，6-截水沟。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的内容做进一步详细说明。实施例请参阅图1和图2所示，一种电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构，包括有沿边坡面 1两两交叉平行设置的多根钢筋2，在边坡面1上开有多个坡孔11，钢筋2从对应的坡孔11 内插入，并在坡孔11内灌注水泥浆；还包括有将多根钢筋2相互连接形成整体框架的焊接 钢筋4，整体框架外包裹混凝土形成框格梁5。框格梁5根据清坡后的原状土地形呈波浪起 伏状布置；其中钢筋2与水平面成a角，a为15°角。请参阅图3所示，在框架梁5的纵梁3下侧设置有纵梁混凝土防滑块31。图3中 的I表示1号塔腿，II表示2号塔腿，III表示3号塔腿，1IV表示4号塔腿，上述四个塔腿 之间即形成士500kV贵广二回流A248塔。为防止雨水对塌方坡面的冲刷，导致坡面泥土流失，在边坡面1的顶面设有截水 沟6。本实用新型的技术方案应用实例如下士500kV高肇直流线路1642#、500kV贺罗 II线395#及439#塔基础边坡综合治理工程、兴安直流线路1915#塔边坡治理工程等运用 锚杆、框架支护结构处理塌方边坡。士500kV高肇直流线路1642#塔、500kV贺罗II线395#塔及439#塔均位于山脊 上，前进方向与山脊垂直或斜交，大号侧与小号侧方向的山坡均较陡，左右方向山脊植被茂 盛。原始地形约为38° 45°，地表揭露为坡、残积粉质粘土，遇水易软化、滑塌。这两条线 路均已投产运行。三基杆塔地质条件恶劣，2006年上半年受暴雨的影响，此三个塔位边坡均 发生不同程度的滑塌，滑坡部位高达50米，最近的滑塌部位顶部距离塔位基础不足1. 5m, 若进一步发展，将会出现由于滑坡引起的铁塔倒塌及线路断电，从而产生严重的后果和重 大的经济损失；而且上述三基塔附近的覆盖层土质较软，可塑状态，为中等至强风化砂岩， 如此陡峭的山体上无法修建稳定的挡土墙，如果进行杆塔移位处理，估算费用达600万元，每条线路需停电6天，使得成本相当高，造成的损失也很大。 根据现场地质情况分析，此三个塔位的自然边坡均较陡，地表土层自稳能力相对 较差，且极易受到雨水和地表汇水作用的影响进一步降低稳定性，进而影响边坡的深层稳 定。此三个塔位边坡发生滑塌的主要原因均是由于暴雨期间的雨水下渗及冲刷，降低了坡 体土层的抗剪强度，增加了土体的自重，从而引起滑坡。南方电网超高压输电公司广州局组织设计院和专家研究处理方案，首次提出将高 速公路锚杆和框格边坡处理技术运用到电力杆塔边坡上来的方案。在工程施工前应先清理待加固区域内边坡表面的浮土及制植被，并将局部凹凸不 平处填平压实，锚杆的布置应随坡面地形布置，不要求将坡面平整为一个平面，以避免过多 开挖坡面土体。1、考虑到此三个塔位的滑塌主要是由于表层土体的自稳能力差，边坡的滑坡主要 发生在浅层土体中，只要保证浅层土体的稳定，则深层土体的稳定性就有了保障，因此，力口 固方案以防止浅层滑坡为主，避免了对边坡整体进行加固或断电后移动塔位(改线)带来 的昂贵费用；2、此三个塔位位于深山之中，可能影响边坡稳定性的因素主要是地震、地表水和 雨水，在保障边坡稳定性满足相关抗震设防要求的情况下，对边坡的治理以防止地表水和 雨水引起的滑塌为主，通过修筑完善的截、排水设置和恢复滑塌部位及周边的植被的方案， 减少了地表水和雨水的冲刷及下渗。考虑到截、排水措施不能完全避免坡面受到地表水及 雨水的冲刷，设计中进一步采用了锚杆框格梁加固的方案对边坡进行浅层加固，从而有效 避免了边坡发生浅层滑坡的可能。锚杆、框架支护结构边坡方案举例(1642#塔)本塔基础边坡较高，发生滑坡的部位高约50m，覆盖层土质较软，可塑状态，易发生 浅层滑坡。对本塔位基础边坡处理方案如下IKD腿侧地面以下25m范围内的滑坡采用框格梁和锚杆支护，锚杆杆长8m， 采用直径为22mm的普通二级螺纹钢筋，在边坡面塌方的边坡上钻8 12m直径，孔径 IlOmm的坡孔，将直径22mm的钢筋插入坡孔中，坡孔中同时灌注有水泥浆，本实施例采用 M30纯水泥浆，水灰比为0. 5 0. 55，水泥为42. 5MPa普通硅酸盐水泥；钢筋形成有间距 2.5mX2.5m(水平X竖直)的网格，局部水平间距改为1.25m，倾角15° (向下)；框格梁 截面尺寸300mmX 300mm，沿滑坡面纵向布置，框格梁底面嵌入地表不得小于5cm，且不得悬 空。锚杆与框格梁施工完毕后，在框格梁的框格内采用人工铺草皮绿化，种植低矮灌木的 恢复植被、保持水土措施，部分杆塔在下部部分采用喷混植生技术，草皮尺寸为30CMX 30CM 的方块，采用20 30CM的尖木桩或竹桩固定，以恢复植被并保护坡面。锚杆不设置在塔基 础部位。2)框格梁和锚杆处理部位以下的25m范围，采用喷混植生技术恢复植被和保护坡 面。喷混植生技术是利用客土掺混粘接剂(水泥)和锚杆加固铁丝网技术，运用特制喷混机 械将土壤、肥料、有机质、保水剂、粘接剂、缓冲剂、植物种子等混合干料加水后喷射到岩面 上，形成约10 15cm厚度的具有连续空隙的硬化体，种子可以在空隙中生根、发芽、生长； 而一定程度的硬化又可以防止雨水冲刷，从而达到恢复植被、改善景观、保持水土的目的。3)框格梁和锚杆施工完毕后，恢复⑶腿侧的浆砌石挡土墙，墙高lm，顶宽0. 5m，底宽0. 8m，墙后设25cm厚碎石反滤层，墙面水平方向间隔1. 5m设置排水孔。墙底面不得设于 人工弃土之上。本实施例中的最下一排锚杆设置于果园上侧，现场可根据果园位置调整锚杆的总 排数。1642#等三基边坡按惯例应该进行杆塔移位处理，估算费用达600万元，每条线路 需停电6天。运用包括本实用新型结构的项目工程投资仅为150万元，无需线路停电，处理 后的边坡至今保持完好性；兴安直流线路1915#塔如果进行杆塔移位处理，估算费用达250 万元，兴安直流线路需停电8天，运用包括本实用新型结构的项目工程投资仅为130万元， 无需线路停电。上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制 本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的 专利范围中。
权利要求一种电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构，其特征在于包括有沿边坡面(1)两两交叉平行设置的多根钢筋(2)，在边坡面(1)上开有多个坡孔(11)，所述钢筋(2)从对应的坡孔(11)内插入，并在坡孔(11)内灌注水泥浆；还包括有将多根钢筋(2)相互连接形成整体框架的焊接钢筋(4)，整体框架外包裹混凝土形成框格梁(5)。
2.如权利要求1所述的电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构，其特征在于所述钢筋(2) 与水平面成a角，所述a为15°角。
3.如权利要求1所述的电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构，其特征在于在所述框格 梁(5)的纵梁(3)下侧设置有纵梁混凝土防滑块(31)。
4.如权利要求1所述的电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构，其特征在于在所述边坡 面(1)的顶面设有截水沟(6)。
5.如权利要求1所述的电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构，其特征在于所述框格梁 (5)呈波浪起伏状布置。
专利摘要本实用新型公开了一种电力铁塔基础边坡的锚杆加固结构，包括有沿边坡面两两交叉平行设置的多根钢筋，在边坡面上开有多个坡孔，所述钢筋从对应的坡孔内插入，并在坡孔内灌注水泥浆；还包括有将多根钢筋相互连接形成整体框架的焊接钢筋，整体框架外包裹混凝土形成框格梁。将高速公路锚杆和框格边坡处理技术运用到电力杆塔边坡治理之中，技术经济比较最优，减少了工程投资，缩短了施工周期，提高了边坡的自稳能力，同时在提高供电安全性和可靠性，减少运行维护量，降低运行费用等方面取得良好的经济和社会效益。
文档编号E02D5/76GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者冯家荣, 张富春, 李伟性, 李兴, 王远游, 程仁福, 赵华忠 申请人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司