一種承臺錨固式風機基礎的製作方法

2023-12-02 12:18:21

一種承臺錨固式風機基礎的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及承颱風機基礎,特別是一種承臺錨固式風機基礎，包括混凝土承臺、混凝土承臺底端用於支撐混凝土承臺的樁、用於連接混凝土承臺與混凝土承臺頂端塔筒的連接機構，所述連接機構包括多組豎直嵌入混凝土承臺內的螺栓組件，且所有螺栓組件在混凝土承臺內以混凝土承臺豎直中心軸為中心呈圓形均勻分布。本實用新型所述承臺錨固式風機基礎，整體剛度大，施工工藝成熟，耐久性好，採用螺栓組件比預埋基礎環的風機基礎，能在一定程度上節約鋼筋和混凝土用量,並可以在一定程度上減小塔筒根部筒身的直徑，解決塔筒的運輸難題,使高樁承臺基礎在近海風電場領域得到推廣和應用。
【專利說明】一種承臺錨固式風機基礎

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及承颱風機基礎，特別是一種承臺錨固式風機基礎。

【背景技術】
[0002]在海上風電場基礎設計領域，當水深較深、地質條件複雜時，採用的高樁承颱風機基礎由於上部採用現澆混凝土承臺，基礎結構較為厚重，承臺自身剛度較大，斜樁對結構受力和抵抗水平位移較為有利，相比其它基礎型式，承颱風機基礎在結構型式、施工能力、工程造價等方面明顯佔優。在潮間帶風電場基礎設計領域，由於水深較淺、海底多為淤泥質，受潮漲潮落的影響，該海域海床時而露出海面，時而在水面以下。施工船舶受水深限制無法進場施工，單樁、導管架等基礎型式難以採用，而常規的陸上風機基礎因結構原因，風機塔筒易進水、基礎底面已被衝刷。採用的低樁高臺柱風機基礎方案由於下部採用PHC樁基礎，上部採用現澆混凝土承臺與臺柱，基礎結構較為厚重，承臺自身剛度較大，相比其它基礎型式，低樁高臺柱風機基礎在結構型式、施工能力、工程造價等方面明顯佔優。
[0003]現階段風力發電機功率迅速提高，各個風機廠商都相繼推出了 3麗、5麗、6麗的風機樣機，更大功率的風機也在研製當中。隨著風機功率的提高，風機的載荷也成倍增長。華銳風電3麗IlOm的風機塔筒底部法蘭直徑已超過5m，塔筒底部載荷的極限彎矩達到16萬kN.m，而5MW110m海上風機塔筒底部載荷的極限彎矩接近22萬kN.m。風機載荷的增大，帶來了風機基礎承臺體量的增大。
[0004]現有風機基礎都採用在混凝土承臺內預埋基礎環來連接混凝土承臺與混凝土承臺頂端塔筒，為保證基礎環埋深而造成混凝土承臺的結構受力不合理，並且必須要配置大量鋼筋滿足受力要求，鋼筋和混凝土用量大，風機基礎施工質量和工程進度低。


【發明內容】

[0005]本實用新型的目的在於，針對現有技術不足，提供一種承臺錨固式風機基礎，整體剛度大，節約鋼筋和混凝土用量，使風機基礎施工質量和工程進度均得到了較大提高。
[0006]本實用新型的技術方案為，一種承臺錨固式風機基礎，包括混凝土承臺、混凝土承臺底端用於支撐混凝土承臺的樁、用於連接混凝土承臺與混凝土承臺頂端塔筒的連接機構，所述連接機構包括多組豎直嵌入混凝土承臺內的螺栓組件，且所有螺栓組件在混凝土承臺內以混凝土承臺豎直中心軸為中心呈圓形均勻分布。
[0007]利用螺栓組件替代基礎環實現塔筒與基礎承臺相連接，當風機基礎承受來自塔筒傳遞的偏心彎矩時，風機基礎頂面一側受拉一側受壓。螺栓組件將拉力傳遞到基礎底面，而壓力由基礎頂面混凝土傳遞到整個混凝土承臺。採用螺栓組件的結構形式，可以使基礎設計埋深變化更為靈活，不會造成像預埋基礎環那樣因為調整基礎埋深而犧牲結構受力合理性，且必須要配置大量鋼筋滿足受力要求。
[0008]所述樁的頂端從混凝土承臺的底面嵌入混凝土承臺的內部，所述樁以混凝土承臺的豎直中心軸對稱分布，樁可選用鋼管樁，且樁可為豎直設置或傾斜設置，確保對混凝土承臺的穩定支撐。
[0009]所述螺栓組件包括地腳螺栓、設在混凝土承臺頂面的頂錨固環、設在混凝土承臺內部的底錨固環，所述地腳螺栓的預埋結構埋入混凝土承臺的底端，而地腳螺栓的螺杆穿過底錨固環並通過螺母緊固，所述頂錨固環與底錨固環之間安裝連接螺栓。對地腳螺栓表面進行達克羅防腐處理，並去除地腳螺栓及其附件的銳邊。在澆築混凝土承臺的混凝土之前，先將地腳螺栓在基礎底部安裝和定位。安裝時，需要在底錨固環下側處的螺母和錨固環之間安裝墊圈。
[0010]每組螺栓組件均包括兩個連接螺栓，且兩個連接螺栓以地腳螺栓為軸線對稱安裝，設置兩個連接螺栓可保證每組螺栓組件的穩定性。
[0011]本實用新型所述承臺錨固式風機基礎，可用於高樁承臺錨固式風機基礎和低樁承臺錨固式風機基礎。
[0012]本實用新型所述承臺錨固式風機基礎，整體剛度大，施工工藝成熟，耐久性好，採用螺栓組件比預埋基礎環的風機基礎，能在一定程度上節約鋼筋和混凝土用量，風機基礎施工質量和工程進度均得到了較大提高，提高了整個基礎結構的穩定性和經濟性，並可以在一定程度上減小塔筒根部筒身的直徑，解決塔筒的運輸難題，使高樁承臺基礎在近海風電場領域得到推廣和應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；
[0014]圖2為圖1的結構俯視圖；
[0015]圖3為本實用新型所述螺栓組件的結構示意圖；
[0016]圖4為本實用新型實施例2的結構示意圖；
[0017]圖5為圖4的結構俯視圖。

【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]如圖1、圖2所示，一種高樁承臺錨固式風機基礎，適用於海上風電場，包括混凝土承臺1、混凝土承臺I底端用於支撐混凝土承臺I的樁3、用於連接混凝土承臺I與混凝土承臺頂端塔筒的連接機，連接機構包括80組豎直嵌入混凝土承臺內的螺栓組件2，且所有螺栓組件2在混凝土承臺I內以混凝土承臺I豎直中心軸為中心呈圓形均勻分布。
[0020]樁3的頂端從混凝土承臺I的底面嵌入混凝土承臺I的內部，樁3以混凝土承臺I的豎直中心軸對稱分布，且靠近混凝土承臺I的樁3豎直設置，而遠離混凝土承臺I的樁3傾斜；樁3為鋼管樁。
[0021]如圖3所示，螺栓組件包括地腳螺栓4、設在混凝土承臺I頂面的頂錨固環5、設在混凝土承臺I內部的底錨固環6，地腳螺栓4的預埋結構8埋入混凝土承臺I的底端，而地腳螺栓4的螺杆穿過底錨固環6並通過螺母緊固，頂錨固環5與底錨固環6之間安裝兩個連接螺栓7，兩個連接螺栓7以地腳螺栓4為軸線對稱安裝。
[0022]螺栓組件的材質為高強度優質碳素鋼，其剛度比普通鋼質強幾倍，其衝擊強度、疲勞強度和斷裂韌性都有顯著提高，螺栓組件表面進行達克羅防腐處理，並去除螺栓及其附件的銳邊。使螺栓組件具有剛度大、衝擊強度高、疲勞強度大和斷裂韌性高等優點，保證螺栓組件長期有效地發揮作用，根據風機基礎的受力情況，合理布置螺栓組件，使風機基礎的受力更加合理。
[0023]實施例2
[0024]如圖4、圖5所示，一種低樁承臺錨固式風機基礎，適用於潮間帶風電場，包括混凝土承臺1、混凝土承臺I底端用於支撐混凝土承臺I的樁3、用於連接混凝土承臺I與混凝土承臺頂端塔筒的連接機，連接機構包括80組豎直嵌入混凝土承臺內的螺栓組件2，且所有螺栓組件2在混凝土承臺I內以混凝土承臺I豎直中心軸為中心呈圓形均勻分布。
[0025]樁3的頂端從混凝土承臺I的底面嵌入混凝土承臺I的內部，樁3以混凝土承臺I的豎直中心軸對稱分布，樁3均為豎直設置；樁3為鋼管樁。
[0026]其餘結構與實施例1的結構一致。
【權利要求】
1.一種承臺錨固式風機基礎，包括混凝土承臺(I)、混凝土承臺(I)底端用於支撐混凝土承臺(I)的樁(3)、用於連接混凝土承臺(I)與混凝土承臺頂端塔筒的連接機構，其特徵是，所述連接機構包括多組豎直嵌入混凝土承臺內的螺栓組件(2)，且所有螺栓組件(2)在混凝土承臺(I)內以混凝土承臺(I)豎直中心軸為中心呈圓形均勻分布。
2.根據權利要求1所述承臺錨固式風機基礎，所述樁(3)的頂端從混凝土承臺(I)的底面嵌入混凝土承臺(I)的內部。
3.根據權利要求1所述承臺錨固式風機基礎，所述樁(3)以混凝土承臺(I)的豎直中心軸對稱分布。
4.根據權利要求1-3之一所述承臺錨固式風機基礎，所述螺栓組件包括地腳螺栓(4)、設在混凝土承臺(I)頂面的頂錨固環(5 )、設在混凝土承臺(I)內部的底錨固環(6 )，所述地腳螺栓(4)的預埋結構埋入混凝土承臺(I)的底端，而地腳螺栓(4)的螺杆穿過底錨固環(6)並通過螺母緊固，所述頂錨固環(5)與底錨固環(6)之間安裝連接螺栓(7)。
5.根據權利要求4所述承臺錨固式風機基礎，每組螺栓組件均包括兩個連接螺栓(7)，且兩個連接螺栓(7)以地腳螺栓(4)為軸線對稱安裝。
6.根據權利要求1-3之一所述承臺錨固式風機基礎，所述樁(3)為鋼管樁。
【文檔編號】E02D27/42GK204080849SQ201420594867
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】劉功鵬, 伏亮明, 鍾耀, 汪睿, 孫曉娟, 黃春芳, 劉小松 申請人:中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司