一种预应力混凝土风电机组基础制造技术

本实用新型专利技术涉及一种预应力混凝土风电机组基础。本实用新型专利技术的目的是提供一种预应力混凝土风电机组基础，旨在有效抵抗风机基础环和混凝土基础间的剪切力和冲压，同时将力扩散到更外围的混凝土区域，有效解决风机基础环周边混凝土应力集中和混凝拉裂与压剪破坏等问题，实现预应力加载的目标。本实用新型专利技术的技术方案是：一种预应力混凝土风电机组基础，具有混凝土基础、预埋在基础内的基础钢筋、预埋在基础顶部的风机基础环及焊接在风机基础环底部的底部法兰，其特征在于：在混凝土基础内、风机基础环的周边设置灌浆钢环，灌浆钢环上预设灌浆管并引管至基础外。本实用新型专利技术适用于风力发电基础结构工程领域的天然地基混凝土基础和桩基混凝土承台等。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力混凝土风电机组基础
本技术涉及一种预应力混凝土风电机组基础。适用于风力发电基础结构工程领域的天然地基混凝土基础和桩基混凝土承台等。
技术介绍
风电机组基础环是目前连接塔架和基础的主要形式，承受并传递巨大弯矩。作为风电机组基础设计的指导性文件，《风电机组地基基础设计规定》并未对风机基础环与基础连接设计计算分析做出详细的规定。风电机组基础环的结构形式本身存在先天不足的缺点，即基础环的抗疲劳性能好，而基础混凝土疲劳效应小，基础环周边的混凝土在疲劳荷载反复作用下易产生裂缝。特别在极端荷载条件下，基础局部应力显著提升，基础环与混凝土之间的粘结力逐渐丧失，导致基础环周边混凝土的破裂面逐步扩大，粗糙的破裂面处混凝土不断被磨损成粉末颗粒，渗入基础内的水体将逐渐充满整个破裂面空隙，粉末颗粒将以灰浆的形式不断被挤出破裂面，再沿着基础环与基础之间的缝隙通道被挤出基础，从而造成基础环底法兰处一定范围内的混凝土将逐渐被掏空，进而形成空腔，不利于基础环的稳定，从而造成风电机组运行中产生剧烈晃动。风机基础一旦出现上述问题与现象，一般采取钻孔注浆加强与重做止水结构的处理措施，但依然很难长期有效解决。因此，风机基础在设计时亟需给基础环施加预应力，减少风机基础在风机运行时产生的疲劳和应力集中现象，然而现实中实现起来非常困难，技术难度大，施工要求高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种预应力混凝土风电机组基础，旨在有效抵抗风机基础环和混凝土基础间的剪切力和冲压，同时将力扩散到更外围的混凝土区域，有效解决风机基础环周边混凝土应力集中和混凝拉裂与压剪破坏等问题，实现预应力加载的目标。本技术所采用的技术方案是：一种预应力混凝土风电机组基础，具有混凝土基础、预埋在基础内的基础钢筋、预埋在基础顶部的风机基础环及焊接在风机基础环底部的底部法兰，其特征在于：在混凝土基础内、风机基础环的周边设置灌浆钢环，灌浆钢环上预设灌浆管并引管至基础外。所述灌浆钢环有若干圈，固定于由基础钢筋搭设的钢筋笼内部，内圈的灌浆钢环与风机基础环保持设定间距。所述灌浆钢环横截面为两端呈圆弧状，中间呈扁平状，中间形成空腔。所述内圈的灌浆钢环包括风机基础环外侧竖直布置的灌浆钢环或底部法兰下方水平布置的灌浆钢环或采用上述竖直及水平同时布置灌浆钢环的结构。所述灌浆管的数量≧2个，一个为高压注浆管，其余为排气管。本技术的有益效果是：1、本技术既可应用于陆上风电，亦可应用于海上风电；2、本技术设计合理，在混凝土基础内部设置灌浆钢环，通过在钢环体内高压注浆使其膨胀预拉的方式，灌浆钢环上下端保证不被破坏，中间受灌浆体灌注时的高压膨胀鼓起预拉，为风机基础环周边混凝土提供预应力，能够有效抵抗了风机基础环和混凝土基础间的剪切力和冲压，同时将力扩散到更外围的混凝土区域，有效解决了基础环周边混凝土应力集中和混凝拉裂与压剪破坏等问题；3、本技术中关键部分——灌浆钢环可在钢结构加工厂提前大批次预制，有利于节省工期，施工高效可行；4、本技术灵活使用灌浆钢环，可在风机基础环周围放置多道，大大增强基础强度，有利于延长使用寿命。附图说明图1为本技术的立面图。图2为图1的局部放大图。具体实施方式如图1、图2所示，本实施例为一种预应力混凝土风电机组基础，具有混凝土基础6、预埋在基础内的基础钢筋4、预埋在基础顶部的风机基础环5及焊接在风机基础环底部的底部法兰7，在混凝土基础6内、风机基础环5的周边设置若干圈灌浆钢环2，灌浆钢环上预设灌浆管1并引管至基础外。灌浆钢环2横截面为两端呈圆弧状，中间呈扁平状，中间形成空腔。灌浆钢环固定于由基础钢筋4搭设的钢筋笼内部，内圈的灌浆钢环2与风机基础环5应保持设定间距。内圈的灌浆钢环2包括风机基础环5外侧竖直布置的灌浆钢环2或底部法兰7下方水平布置的灌浆钢环2或同时采用竖直和水平的灌浆钢环2。本实施例中，灌浆管1的数量为2个，一个为高压注浆管，另一个为排气管，灌浆管1进浆口距离混凝土基础顶面约170mm。在钢结构加工厂预制高度为320mm、宽度为80mm、板厚为5mm的灌浆钢环2，并在现场进行拼接焊成整体，预先在基础钢筋4搭设的钢筋笼内部设置固定，根据需要可设多圈，内圈的灌浆钢环2与风机基础环5要保持一定间距，本例取200mm。混凝土基础6浇筑养护7天后，通过灌浆管1对环状焊接的灌浆钢环2内部进行高压灌浆，灌浆体3灌注时应保证一定的压力，压力约为10MPa，灌浆钢环2内部充满灌浆体3后继续灌浆一定时间后立即关闭灌浆管1，使其形成一个密闭整体结构，然后与风机基础混凝土同期养护至规定时间。本实施例的工作原理：通过在灌浆钢环2内部高压灌浆方式，灌浆钢环2中间受灌浆体3连续灌注时的高压膨胀鼓起预拉，为风机基础环5周边的混凝土基础6提供预应力，能够有效抵抗风机基础环5和混凝土基础6间的剪切力和冲压，同时将力扩散到更外围的混凝土区域，有效解决风机基础环5周边混凝土应力集中和混凝拉裂与压剪破坏等问题。本技术可通过在风机基础环5周围放置多道灌浆钢环2的方式来增强基础强度，有利于延长使用寿命；此外，本技术的灌浆钢环2和灌浆管1可在钢结构加工厂提前预制，有利于提高施工效率，节省工期。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预应力混凝土风电机组基础，具有混凝土基础(6)、预埋在基础内的基础钢筋(4)、预埋在基础顶部的风机基础环(5)及焊接在风机基础环底部的底部法兰(7)，其特征在于：在混凝土基础(6)内、风机基础环(5)的周边设置灌浆钢环(2)，灌浆钢环上预设灌浆管(1)并引管至基础外。

【技术特征摘要】
1.一种预应力混凝土风电机组基础，具有混凝土基础(6)、预埋在基础内的基础钢筋(4)、预埋在基础顶部的风机基础环(5)及焊接在风机基础环底部的底部法兰(7)，其特征在于：在混凝土基础(6)内、风机基础环(5)的周边设置灌浆钢环(2)，灌浆钢环上预设灌浆管(1)并引管至基础外。2.根据权利要求1所述的预应力混凝土风电机组基础，其特征在于：所述灌浆钢环(2)有若干圈，固定于由基础钢筋(4)搭设的钢筋笼内部，内圈的灌浆钢环(2)与风机基础环(5)保持设定间距。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杏建，陈法波，薛竣中，许维强，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33