一种可恢复功能的减震螺旋锚基础及其施工方法与流程
本发明属于螺旋锚基础减震设备，具体涉及到一种可恢复功能的减震螺旋锚基础及其施工方法。
背景技术：
1、输电塔的基础作用力包括竖向力和水平力，水平力一般占竖向力的10％～25％。输电塔常年承受风荷载作用，风荷载是一种动荷载，在风载荷作用下输电塔容易出现晃动导致底部基础承受较大的水平力。现有螺旋锚基础的承台与螺旋锚之间通常为焊接(硬连接)，输电塔晃动容易造成承台与螺旋锚的连接处断裂，导致承台混凝土部分大面积损坏。而且，现有螺旋锚基础的锚盘焊接工作量较大。发明人发现，螺旋锚基础仅承受水平力时的承载能力仅为仅承受上拔力时承载能力的14％。水平力从0变为15kn时，上拔承载能力下降50％多。如果锚杆直径变小时，水平力对上拔承载能力的影响将更为明显。
2、在柱下独立基础中，传统的装配式螺旋锚基础缺乏有效的减震措施，基础在地震作用下会发生破坏。因此，可以采用一种有效减震的螺旋锚基础；并且螺旋锚基础在受地震影响后，消能构件会存在一定的残余变形，如果将基础整体修复更换，施工会比较复杂，且经济花费较高，在震后快速恢复螺旋锚基础的抗震性能与使用功能也是需要关注的。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种可以消能减震的装配式螺旋锚基础，要求是基础装配化施工，具有消能减震功能；并提供施工方法。
2、另外，本发明的第二个目的是提供一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，要求是在地震后能方便快速恢复其抗震性能与使用功能。
3、解决上述技术问题采用的技术方案是：一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，包括减震承台，减震承台设置于减震外壳内，减震外壳内壁和减震承台外壁之间设置有若干组减震器，减震外壳上设置有进液管，通过进液管在减震外壳内注入液体，减震承台外壁上设置有进液孔，液体通过进液孔进入减震承台内部，减震外壳的外壁设置有外砌体，减震外壳底部设置有若干螺旋锚组。
4、本发明的减震承台为：承台顶板和承台底板端部之间围设有软钢消能板使其形成封闭结构，承台顶板和承台底板之间设置有第一十字形软钢消能件，第一十字形软钢消能件将承台底板四等分，每一部分承台顶板和承台底板之间设置有复合阻尼器，复合阻尼器的顶部与穿过承台顶板的连接件相连接。
5、本发明的复合阻尼器为：阻尼器顶板和阻尼器底板之间设置有第二十字形软钢消能件，第二十字形软钢消能件将阻尼器顶板四等分，每一部分阻尼器顶板和阻尼器底板之间设置有粘滞阻尼器，粘滞阻尼器顶部与穿过阻尼器顶板的连接件相连接。
6、本发明的粘滞阻尼器为：滑杆上部设置有翼板、下部伸入套筒内，套筒顶部设置有封板，滑杆的下部设置有钢珠，套筒内下部设置有弹簧。
7、本发明的软钢消能板上设置有若干通孔。
8、本发明的阻尼器顶板与承台顶板通过螺栓连接，阻尼器底板与承台底板通过螺栓连接。
9、本发明的复合阻尼器与软钢消能板或者第一十字形软钢消能件之间的横向距离为50～150mm，以适应软钢消能板或者第一十字形软钢消能件弯曲变形。
10、本发明的螺旋锚组6包括多个锚杆段，相邻锚杆段通过螺旋锚盘相连，首段锚杆段顶部与减震外壳底部柔性连接。
11、本发明一种可恢复功能的减震螺旋锚基础的施工方法，包括以下步骤：
12、步骤一、开挖基坑，开挖至承台底面设计标高处；
13、步骤二、现场组装砌体墙、减震外壳、减震承台、减震器、螺旋锚组；
14、步骤三、使用大型机械将螺旋锚组打入设计位置；
15、步骤四、起吊减震外壳，将减震外壳下放到螺旋锚组上方预定位置，下放减震承台，将减震承台下放到减震外壳预定位置进行固定；连接减震器和减震承台，安装减震外壳顶板。
16、步骤五、连接螺旋锚组与减震外壳，将减震外壳固定到螺旋锚组上；
17、步骤六、通过进液管将液体注入减震外壳中。
18、本发明相比现有技术具有以下优点：
19、1、本发明的可恢复功能的减震螺旋锚基础，采用装配式钢减震承台，构件由工厂提前预制，软钢消能板、承台顶板、承台底板、复合阻尼器之间均通过螺栓连接，节省现场施工时间和费用，缩短现场施工周期，提高了施工效率。
20、2、本发明的可恢复功能的减震螺旋锚基础，螺旋锚采用通过法兰盘分段拼接的形式，可以根据承载力要求自由选择，满足不同工程要求。螺旋锚组采用拼接式，并能够与减震外壳柔性连接，解决了现有技术中螺旋锚基础水平承载能力低、锚盘焊接工作量大的问题。
21、3、本发明的可恢复功能的减震螺旋锚基础，可以同过改变软钢消能构件的高度、厚度、大小，粘滞阻尼器的尺寸和参数，来满足不同尺寸的基础、不同设防烈度地区工程的需要。
22、4、本发明的可恢复功能的减震螺旋锚基础，各个部分通过螺栓连接，地震后可以更换部件来恢复其抗震性能与使用功能，施工方便，成本低廉。
23、5、本发明在减震承台和减震外壳之间设置有减震器，在水平方向行对减震承台起减震缓冲的作用，减小震动的幅度。
24、6、本发明的减震承台内部充满液体，在竖直方向上粘滞阻尼器和水的浮力提供双重的缓冲作用，具有一定的耗能效果，可以充分发挥螺旋锚基础竖向承载能力高的优势。
技术特征：
1.一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于：包括减震承台(4)，减震承台(4)设置于减震外壳(2)内，减震外壳(2)内壁和减震承台(4)外壁之间设置有若干组减震器(5)，减震外壳(2)上设置有进液管(3)，通过进液管(3)在减震外壳(2)内注入液体，减震承台(4)外壁上设置有进液孔，液体通过进液孔进入减震承台(4)内部，减震外壳(2)的外壁设置有外砌体(1)，减震外壳(2)底部设置有若干螺旋锚组(6)。
2.根据权利要求1所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于所述的减震承台(4)为：承台顶板(4-1)和承台底板(4-6)端部之间围设有软钢消能板(4-3)使其形成封闭结构，承台顶板(4-1)和承台底板(4-6)之间设置有第一十字形软钢消能件(4-9)，第一十字形软钢消能件(4-9)将承台底板(4-1)四等分，每一部分承台顶板(4-1)和承台底板(4-6)之间设置有复合阻尼器，复合阻尼器的顶部与穿过承台顶板(4-1)的连接件(4-2)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于所述的复合阻尼器为：阻尼器顶板(4-7)和阻尼器底板(4-10)之间设置有第二十字形软钢消能件(4-11)，第二十字形软钢消能件(4-11)将阻尼器顶板(4-7)四等分，每一部分阻尼器顶板(4-7)和阻尼器底板(4-10)之间设置有粘滞阻尼器(4-8)，粘滞阻尼器(4-8)顶部与穿过阻尼器顶板(4-7)的连接件(4-2)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于所述的粘滞阻尼器(4-8)为：滑杆(4-8-2)上部设置有翼板(4-8-1)、下部伸入套筒(4-8-4)内，套筒(4-8-4)顶部设置有封板(4-8-3)，滑杆(4-8-2)的下部设置有钢珠(4-8-5)，套筒(4-8-4)内下部设置有弹簧(4-8-6)。
5.根据权利要求2所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于：所述的软钢消能板(4-3)上设置有若干通孔(4-5)。
6.根据权利要求3所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于所述的阻尼器顶板(4-7)与承台顶板(4-1)通过螺栓(4-4)连接，阻尼器底板(4-10)与承台底板(4-6)通过螺栓(4-4)连接。
7.根据权利要求2所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于所述的复合阻尼器与软钢消能板(4-3)或者第一十字形软钢消能件(4-9)之间的横向距离为50～150mm，以适应软钢消能板(4-3)或者第一十字形软钢消能件(4-9)弯曲变形。
8.根据权利要求1所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础，其特征在于：所述的螺旋锚组(6)包括多个锚杆段，相邻锚杆段通过螺旋锚盘相连，首段锚杆段顶部与减震外壳(2)底部柔性连接。
9.权利要求1所述的一种可恢复功能的减震螺旋锚基础的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
技术总结
一种可恢复功能的减震螺旋锚基础及其施工方法，该减震螺旋锚基础包括减震承台，减震承台设置于减震外壳内，减震外壳内壁和减震承台外壁之间设置有若干组减震器，减震外壳上设置有进液管，通过进液管在减震外壳内注入液体，减震承台外壁上设置有进液孔，液体通过进液孔进入减震承台内部，减震外壳的外壁设置有外砌体，减震外壳底部设置有若干螺旋锚组；本发明在强震作用下，消能构件会首先进入塑性消能，因为消能部件是通过螺栓连接在承台上，所以消能构件在震后可以快速更换而其他部分无需修复，显著提高了抗震水平，降低了震后基础整体修复的困难。组装式施工方法，节省现场施工时间和费用，缩短现场施工周期，提高了施工效率。
技术研发人员：毕研超,李欢,景文琪,朱斌,白兆明,李鹏辉,周华,张志强,吕英楠,陈昱江,李其隆,郑洁
受保护的技术使用者：济南市交通工程质量与安全中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23