預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎的製作方法

2023-05-11 07:53:16 4

專利名稱：預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎的製作方法
技術領域：
本發明屬於支撐風力發電機組塔架基礎，是一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎。
背景技術：
近年來，我國風力發電工程建設如火如荼，支撐風力發電機組塔架的基礎結構參考高聳建築物基礎結構採用擴展基礎或樁基礎，其設計方法成熟，施工方便，但由於風電機組基礎具有承受360°方向重複荷載和大偏心受力的特殊性，且隨著單機容量逐漸增大，常規基礎的局限性逐漸顯露:①為了承擔風機大偏心荷載，基礎體型不斷增大，工程量急劇增加；②為了保證基礎的整體性，要求大體積混凝土一次澆築完成，施工溫度裂縫難以控制；③基礎施工周期加長。

發明內容
本發明的目的是提供一種工藝性好、施工速度快的預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，以克服現有技術的不足，提高經濟效益。本發明的主要技術方案:一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:在上大下小的基礎結構承載坑體底面建造基礎混凝土墊層，圓筒型混凝土體位於基礎混凝土墊層之上，內部上下貫穿有錨固螺栓，錨固螺栓上端與模板環連接，錨固螺栓下端固定在底環上，底環下方布置有底部調平地腳螺栓，調平地腳螺栓下端與基礎混凝土墊層連接。所述的圓筒型混凝土體外壁為筒狀的鍍鋅波紋鋼筒，與圓筒型混凝土體同軸，鍍鋅波紋鋼筒外覆有混凝土。所述的錨固螺栓外表緊貼附著物，其作用一隔離錨固螺栓與圓筒型混凝土體，使錨固螺栓可實現後張拉，作用二保護錨固螺栓防止鏽蝕。所述的附著物或是單層或是雙層，內層與錨固螺栓接合強度強，外層與內層接合強度低。外層與受到圓筒型混凝土體外壁作用時損壞不會影響內層保護膜。所述的底部調平地腳螺栓為安裝平整度調整構件，其作用是調節錨固螺栓、底環、模板環組裝成的籠體的平整度，並支撐固定該籠體。所述的模板環為金屬材質，為圓環結構，有很好的平整度，其上設置通孔，通孔成圓周狀均勻布置在模板環上並與圓筒型混凝土體結構內錨固螺栓相對應，高強混凝土澆築完成後，模板環卸掉。在模板環與圓筒型混凝土體上平面之間有高強混凝土，高強混凝土是圓筒型混凝土體頂面的二次灌漿混凝土，其頂面直接與上部風機塔筒連接，頂面平整度要求不大於
2.0mm0所述的圓筒型混凝土體為中心有一空心空間的圓筒型結構，空心空間內可充填回填土或混凝土 ；圓筒型混凝土體內側用模板成型，模板在圓筒型混凝土澆築完成後拆卸。所述的底環為金屬圓環結構，埋設於圓筒型混凝土體內，其上設置通孔，通孔成圓周狀均勻布置在底環上，並與錨固螺栓相對應。本發明的優點:①採用充分利用土側抗力的原理，發明了圓筒型基礎型式，採用預張拉技術使混凝土處於預壓狀態，有效減少混凝土及鋼筋工程量，降低工程投資發明了該基礎型式專用的錨固螺栓，能更好的滿足預應力張拉對強度和延伸性的要求，受力性能更好，可靠性更高；③發明了緊貼錨固螺栓的附著物，能在防腐蝕方面具有良好的性能發明了調平支撐裝置，支撐錨固螺栓籠體結構且便於調平，施工工藝簡便快速，降低吊裝設備的臺班，進一步降低了工程投資發明了模板環，調平並完成高強混凝土澆筑後，模板環拆卸掉，其作用之一是保證施工過程中錨固螺栓籠結構的整體性，作用之二是保證回填高強混凝土回填頂面的平整度滿足風機廠家塔架安裝的要求，回填高強混凝土達到設計強度後，可以直接放置塔筒進行安裝，改變了塔筒安裝時吊車工作時間長的弊端，安裝施工工藝更加方便發明了圓筒型混凝土 I內側用模板成型，模板在圓筒型混凝土澆築完成後拆卸，模版可以重複利用，降低工程投資；⑦上述各項發明可降低工程投資約10%。


下面結合實例附圖對本發明作進一步說明:
圖1是本發明實施例預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎結構 圖2是圖1的A-A剖示圖。圖中，1、圓筒型混凝土體；2、混凝土 ；3、錨固螺栓；4、底環；5、鍍鋅波紋鋼筒；6、附著物；7、底部調平地腳螺栓；8、基礎混凝土墊層；9、模板環；10、高強混凝土。
具體實施例方式如圖1所示，一種預應力混凝土圓筒型柱體基礎，其特徵是:在上大下小的基礎結構承載坑體底面建造基礎混凝土墊層8，圓筒型混凝土體I位於墊層8之上，內部上下貫穿有錨固螺栓3，錨固螺栓3上端與模板環9連接，錨固螺栓3下端固定在底環4上，底環4下方布置有調平地腳螺栓7，調平地腳螺栓7下端與基礎混凝土墊層8連接。圓筒型混凝土體I外壁為筒狀的鍍鋅波紋鋼筒5，與圓筒型混凝土體I同軸，鍍鋅波紋鋼筒5外覆有混凝土 2。如圖2所示，錨固螺栓3其外表緊貼附著物6，附著物6其作用一隔離錨固螺栓3與圓筒型混凝土 1，使錨固螺栓3可實現後張拉，作用二保護錨固螺栓3防止鏽蝕。附著物6或是單層或是雙層，內層與錨固螺栓3接合強度強，外層與內層接合強度低。外層與受到圓筒型混凝土體I外壁作用時損壞不會影響內層保護膜。當然對於單層附著物6受到圓筒型混凝土體I外壁作用時要保證不會損壞保護膜。底部調平地腳螺栓7為安裝平整度調整構件，其作用就是調節錨固螺栓3、底環4、模板環9組裝成的籠體的平整度，並支撐固定該籠體，其優點是操作方便，降低吊車的工作檯班；模板環9為金屬材質的圓環結構，有很好的平整度，其上設置通孔，通孔成圓周狀均勻布置在模板環上並與圓筒型混凝土體I內的錨固螺栓3相對應，高強混凝土澆築完成後，模板環可以卸掉。其作用是保證回填高強混凝土回填頂面的平整度滿足風機廠家的安裝要求，回填高強混凝達到設計強度後，可以直接放置塔筒進行安裝，改變了塔筒安裝時吊車工作時間長的弊端，安裝更加方便。在模板環9與圓筒型混凝土體I上平面之間有高強混凝土 10，高強混凝土 10是圓筒型混凝土 I頂面的二次灌漿混凝土，其頂面直接與上部風機塔筒連接，頂面平整度要求不大於2.0mm,需要依靠模板環9來實現。圓筒型混凝土體I為中心有一空心空間的圓筒型結構，空心空間內可充填回填土或混凝土。圓筒型混凝土體I內側用模板成型，模板在圓筒型混凝土澆築完成後拆卸。底環4為金屬圓環結構，埋設於圓筒型混凝土體I內，其上設置通孔，通孔成圓周狀均勻布置在底環上，並與錨固螺栓3相對應。本發明適用於支撐例如風力發電機組塔架等的固定基礎，圓筒型混凝土體由鍍鋅波紋鋼筒和定型可拆卸模板成型；錨固螺栓(外貼附著物)與底環固定為一體，澆築在圓筒型混凝土內，在混凝土澆筑後進行錨固螺栓張拉處理，使圓筒型混凝土處於預壓狀態，有效減少混凝土及鋼筋工程量；發明了該基礎型式專用的錨固螺栓，既能更好的滿足預應力張拉對強度和延伸性的要求，又能在防腐蝕方面具有良好的優越性；發明了調平支撐裝置，支撐錨固螺栓籠結構且便於調平，施工簡便快速，降低吊裝設備的臺班，進一步降低了工程投資；發明了模板環，調平並完成高強混凝土澆筑後，模板環拆卸掉，保證施工過程中錨固螺栓籠結構的整體性，並且更易保證高強混凝土回填頂面的平整度滿足風機廠家的安裝要求，回填高強混凝達到設計強度後，可以直接放置塔筒進行安裝，改變了塔筒安裝時吊車工作時間長的弊端，安裝更加方便。本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這裡不一一敘述。
權利要求
1.一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:在上大下小的基礎結構承載坑體底面建造基礎混凝土墊層(8)，圓筒型混凝土體(I)位於基礎混凝土墊層(8)之上，內部上下貫穿有錨固螺栓(3)，錨固螺栓(3)上端與模板環(9)連接，錨固螺栓(3)下端固定在底環(4)上，底環(4)下方布置有底部調平地腳螺栓(7)，調平地腳螺栓(7)下端與基礎混凝土墊層(8)連接。
2.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:所述的圓筒型混凝土體(I)外壁為筒狀的鍍鋅波紋鋼筒(5)，與圓筒型混凝土體(I)同軸，鍍鋅波紋鋼筒(5 )外覆有混凝土( 2 )。
3.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:所述的錨固螺栓(3)外表緊貼附著物(6)，其作用一隔離錨固螺栓(3)與圓筒型混凝土體(1)，使錨固螺栓(3 )可實現後張拉，作用二保護錨固螺栓(3 )防止鏽蝕。
4.根據權利要求3所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:所述的附著物(6)或是單層或是雙層，內層與錨固螺栓(3)接合強度強，外層與內層接合強度低；外層與受到圓筒型混凝土體(I)外壁作用時損壞不會影響內層保護膜。
5.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:所述的底部調平地腳螺栓(7)為安裝平整度調整構件，其作用是調節錨固螺栓(3)、底環(4)、模板環(9)組裝成的籠體的平整度，並支撐固定該籠體。
6.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:所述的模板環(9)為金屬材質，為圓環結構，有很好的平整度，其上設置通孔，通孔成圓周狀均勻布置在模板環上並與圓筒型混凝土體(I)結構內錨固螺栓(3)相對應，高強混凝土澆築完成後，1吳板環卸掉。
7.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:在模板環(9)與圓筒型混凝土體(I)上平面之間有高強混凝土(10)，高強混凝土( 10)是圓筒型混凝土體(I)頂面的二次灌漿混凝土，其頂面直接與上部風機塔筒連接，頂面平整度要求不大於2.0mm。
8.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:所述的圓筒型混凝土體(I)為中心有一空心空間的圓筒型結構，空心空間內可充填回填土或混凝土 ；圓筒型混凝土體(I)內側用模板成型，模板在圓筒型混凝土澆築完成後拆卸。
9.根據權利要求1所述的一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎，其特徵是:所述的底環(4)為金屬圓環結構，埋設於圓筒型混凝土體(I)內，其上設置通孔，通孔成圓周狀均勻布置在底環上，並與錨固螺栓(3)相對應。
全文摘要
本發明屬於支撐風力發電機組塔架基礎，是一種預應力混凝土圓筒型風力發電機組基礎。其特徵是在上大下小的基礎結構承載坑體底面建造基礎混凝土墊層(8)，圓筒型混凝土體(1)位於基礎混凝土墊層(8)之上，內部上下貫穿有錨固螺栓(3)，錨固螺栓(3)上端與模板環(9)連接，錨固螺栓(3)下端固定在底環(4)上，底環(4)下方布置有底部調平地腳螺栓(7)，調平地腳螺栓(7)下端與基礎混凝土墊層(8)連接。它是一種工藝性好、施工速度快的預應力混凝土圓筒型發電機組基礎，以克服現有技術的不足，提高經濟效益。
文檔編號E02D27/44GK103114604SQ20131007366
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月8日 優先權日2012年3月9日
發明者李振作, 張立英, 胡永柱, 申寬育 申請人:中國水電顧問集團西北勘測設計研究院