錨杆重力式陸上/海上風機基礎的製作方法

2023-10-04 13:59:59 1

專利名稱：錨杆重力式陸上/海上風機基礎的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種陸上/海上風機基礎，尤其涉及一種錨杆重力式陸上/海上風機基礎。
背景技術：
現有的海上風機機組基礎形式與陸上不同，按照結構類型主要分為支柱式、重力 式、桶式和懸浮式。國內的基礎選型主要採用支柱式和重力式風機基礎。這些風機基礎結 構複雜、技術難度大、建設成本高。支柱式基礎部適用於海床內有巨石的位置、施工費用高、 消耗時間多、難於拆除。重力式基礎缺點是需要海床整理。綜合考慮水深、海床條件、載荷、 施工難度、建設成本等因素的影響，錨杆重力式陸上/海上風機基礎因此更加具有優勢。
重力基礎一般為鋼筋混凝土結構，是所有的基礎類型中體積最大、重量最大的基 礎，依靠自身的重力使風機保持垂直。建造時，一般在岸邊進行預製，然後再將其漂運至安 裝地點。海床預先處理平整並鋪上一層碎石，再將預製好的基礎放於碎石之上。在與海平 面接觸的部位，為了減小冰荷載帶來的影響，可將其設計成錐形。適用情況水深一般小於 10m，任何地質條件的海床。優點在於結構簡單，造價低；抗風暴和風浪襲擊性能好，其穩 定性和可靠性是所有基礎中最好的。缺點在於需要預先海床準備；由於其體積大、重量 大，使得安裝起來不方便；適用水深範圍太過狹窄，隨著水深的增加，其經濟性不僅不能得 到體現，造價反而比其它類型基礎要高。發明內容
本發明的目的是提供一種施工方便、造價低、安全性高的錨杆重力式陸上/海上 風機基礎。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，包括設於地基上的混凝土承臺，所述 混凝土承臺內上下貫穿有預應力錨杆，所述預應力錨杆的下端錨固在所述地基內，所述預 應力錨杆的上端經預應力拉緊後固定在所述混凝土承臺上。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的錨杆重力式陸上/ 海上風機基礎，由於包括設於地基上的混凝土承臺，混凝土承臺內上下貫穿有預應力錨杆， 預應力錨杆的下端錨固在所述地基內，預應力錨杆的上端經預應力拉緊後固定在混凝土承 臺上，施工方便、造價低、安全性高，適用於砂土、粘土、巖石等地基條件。


圖1為本發明實施例提供的錨杆重力式陸上/海上風機基礎的立面剖視結構示意 圖2為本發明實施例提供的錨杆重力式陸上/海上風機基礎的平面結構示意圖3為本發明實施例中的施工工藝流程圖4為本發明實施例中的施工工藝流程圖。
圖中1、地基，2、混凝土承臺，3、高強混凝土，4、普通混凝土，5、回填土或素混凝 土，6、預應力錨杆。
具體實施方式
下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
本發明的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其較佳的具體實施方式
是
包括設於地基上的混凝土承臺，所述混凝土承臺內上下貫穿有預應力錨杆，所述 預應力錨杆的下端錨固在所述地基內，所述預應力錨杆的上端經預應力拉緊後固定在所述 混凝土承臺上。
所述混凝土承臺為圓臺狀，所述混凝土承臺的混凝土材料分為內、外兩層，外層為 C15 C30普通混凝土，內層為C40 C60高強混凝土並由波紋鋼筒以兩面夾芯的形式包 裹，內層混凝土圍成的空腔內填充有回填土或素混凝土。
所述預應力錨杆設於外層混凝土中，分內、外兩圈布置，內圈錨杆豎直設置，個數 為16 40根,外圈錨杆傾斜設置,傾斜角度為6° 12° ,個數為16 40根,兩圈錨杆之 間的底面最大距離與頂部最小距離之比為8 10。
所述內圈錨杆豎直設置，個數為22 26根，所述外圈錨杆的傾斜角度為9°，個數 為22 26根，兩圈錨杆之間的底面最大距離與頂部最小距離之比為9。
所述地基內設有高壓旋噴樁，所述預應力錨杆的下端錨固在所述高壓旋噴樁內。
所述混凝土承臺的高度為9 15m、上部直徑為10 16m、下部直徑為18 26m。
所述預應力錨杆採用PSB930或PSB1080強度級別的精軋螺紋鋼或高強螺栓。
所述混凝土承臺為預製或現澆。
本發明的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，施工方便、造價低、安全性高，適用於 砂土、粘土、巖石等地基條件，是由預應力鋼筋混凝土形成的重力承臺，承臺內部填充回填 土或素混凝土。
具體實施例
如圖1、圖2所示，混凝土承臺的高度為9 15m，承臺上部直徑為10 16m，下部 直徑為18 26m，承臺和巖石連接用PSB930或PSB1080強度級別的精軋螺紋鋼或高強螺 栓形成的預應力錨杆。其中混凝土承臺的混凝土材料分為內外兩層，外層為C15 C30普 通混凝土，內層為C40 C60高強混凝土並由波紋鋼筒以兩面夾芯的形式包裹，混凝土承臺 可以為預製或現澆。錨杆分為內外兩圈，內圈豎直，個數為16 40根，最佳個數為22-26 根，外圈傾斜，傾斜角度大約為6° 12°，最佳角度為9°，個數為16 40根，最佳個數為 22-26根，兩圈錨杆之間的最大(底面)距離和最小(頂部)距離之比約為9。
基礎安置完成後，混凝土承臺內部按錨杆的位置留出相應的孔道，這些孔道稱為 自由段，用張拉器對錨杆進行後張拉，利用錨具把張拉後的錨杆錨固在承臺的上部，依靠 承臺上部的錨具將錨杆的預張拉力傳給混凝土，使其產生預壓應力，最後在孔道中灌入 C60 C80高強混凝土或高強水泥砂漿，使錨杆與混凝土構件形成整體。當上部高聳結構傳 來巨大的彎矩時，首先可以充分、反覆地利用鋼材彈性強度幅值，錨杆經過負應力一零應力 —正應力一設計強度應力的過程，達到結構承載力終值，從而提高結構承載能力。所以這樣的基礎結構能夠更容易的抵抗由上部高聳結構傳來的巨大彎矩，進一步提高基礎支撐力及抵抗彎矩的效果。在地基承載特性方面，錨杆的存在能夠增加局部地基的剛度，對錨杆施加的預拉力增加了基礎與地基的接觸壓力，從而增強了地基整體性並提高了地基承載力。
具體實施例的施工方法包括步驟
1、主要的施工流程為測量放線> > > >土石方開挖和場地平整 > > > >澆築混凝土找平層>>>>基礎放線>>>>高壓旋噴樁>>>>潛孔錘鑽孔>>>>高壓注漿巖石錨杆 > > > >埋設穿線電纜管 > > > >澆築混凝土墊層 > > > >基礎環安裝> > > >鋼筋綁紮> > > >澆築混凝土> > > >吊除頂環> > > >後期養護。
在地基上製作高壓旋噴樁，即形成水泥柱的過程。然後在水泥柱上用潛孔錘打孔， 鑽孔中放入錨杆，然後孔內灌漿，此時錨杆一部分在鑽孔內，一部分在地基外，然後放入預製的或澆築混凝土，若為預製混凝土錨杆要對準孔道，澆築混凝土要在錨杆上套套管，保證後張拉的順利進行。綁紮承臺上的普通鋼筋，然後澆築承臺，使用養生薄膜和草簾進行混凝土覆蓋承臺上部養護，保證後澆混凝土達到設計強度。
錨杆露出承臺表面的尺寸在O. 5m左右，保證錨杆可以正常進行後張拉的長度即可。
2、高壓旋噴樁的施工工藝流程包括
如圖3所示，旋噴灌漿施工採用三管旋噴施工工藝，採用三管法旋噴，應先送高壓水、再送水泥漿和壓縮空氣；噴射時先應達到預定的噴射壓力、噴漿量後，再逐漸提升注漿管，注漿管分段提升的搭接長度不得小於IOOmm ;當達到設計樁頂高度或地面出現溢漿現象時，應立即停止當前樁的旋噴工作，並將旋噴管拔出並清洗管路。三重管法是將水泥漿與壓縮空氣同時噴射，除可延長噴射距離、增大切削能力外，也可促進廢土的 排除，減輕加固體單位體積的重量。
海上風機基礎宜採用自下而上的灌漿方式。宜選用礦渣矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥或複合矽酸鹽水泥，因為這些水泥含礦渣、粉煤灰等活性摻合料，可以提高混凝土的抗氯離子滲透性能，防止鋼筋鏽蝕，保證海工混凝土的耐久性。水泥強度等級不低於42. 5 級；水泥細度要求通過80um方孔篩，其篩餘量不大於5%。灌漿用水符合JGJ63-89的規定， 拌漿的水溫低於40° C。
具體實施例的施工工藝參數如下表所示
旋噴樁施工主要技術參數參考表
權利要求
1.一種錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，包括設於地基上的混凝土承臺，所述混凝土承臺內上下貫穿有預應力錨杆，所述預應力錨杆的下端錨固在所述地基內，所述預應力錨杆的上端經預應力拉緊後固定在所述混凝土承臺上。
2.根據權利要求1所述的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，所述混凝土承臺為圓臺狀，所述混凝土承臺的混凝土材料分為內、外兩層，外層為C15 C30普通混凝土，內層為C40 C60高強混凝土並由波紋鋼筒以兩面夾芯的形式包裹，內層混凝土圍成的空腔內填充有回填土或素混凝土。
3.根據權利要求2所述的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，所述預應力錨杆設於外層混凝土中，分內、外兩圈布置，內圈錨杆豎直設置，個數為16 40根，外圈錨杆傾斜設置，傾斜角度為6° 12°，個數為16 40根，兩圈錨杆之間的底面最大距離與頂部最小距離之比為8 10。
4.根據權利要求3所述的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，所述內圈錨杆豎直設置，個數為22 26根，所述外圈錨杆的傾斜角度為9°，個數為22 26根，兩圈錨杆之間的底面最大距離與頂部最小距離之比為9。
5.根據權利要求1至4任一項所述的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，所述地基內設有高壓旋噴樁，所述預應力錨杆的下端錨固在所述高壓旋噴樁內。
6.根據權利要求5所述的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，所述混凝土承臺的高度為9 15m、上部直徑為10 16m、下部直徑為18 26m。
7.根據權利要求5所述的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，所述預應力錨杆採用PSB930或PSB1080強度級別的精軋螺紋鋼或高強螺栓。
8.根據權利要求5所述的錨杆重力式陸上/海上風機基礎，其特徵在於，所述混凝土承臺為預製或現澆。
全文摘要
本發明公開了一種錨杆重力式陸上/海上風機基礎，包括設於地基上的混凝土承臺，混凝土承臺內上下貫穿有預應力錨杆，預應力錨杆的下端錨固在地基內、上端經預應力拉緊後固定在混凝土承臺上。混凝土承臺為圓臺狀，分為內、外兩層，外層為C15～C30普通混凝土，內層為C40～C60高強混凝土並由波紋鋼筒以兩面夾芯的形式包裹，內層混凝土圍成的空腔內填充有回填土或素混凝土。預應力錨杆設於外層混凝土中，分內、外兩圈布置，內圈錨杆豎直設置。施工方便、造價低、安全性高，適用於砂土、粘土、巖石等地基條件。
文檔編號E02D27/14GK102995651SQ20121053151
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者霍宏斌 申請人:霍宏斌