一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构及方法技术

技术编号:22591525 阅读:32 留言:0更新日期:2019-11-20 09:30
本发明专利技术公开了一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构及方法,该结构包括设置在基础承台和底部塔筒外的钢筋笼和与钢筋笼浇筑形成一体的混凝土,基础承台和浇筑的混凝土形成加固基础的悬挑板,底部塔筒与和浇筑的混凝土形成加固基础的柱墩;该方法包括以下步骤:一、植筋的安装;二、焊钉的焊装;三、钢筋笼的绑扎;四、环向预应力钢绞线的安装;五、混凝土的浇筑。本发明专利技术设计合理,实现对P&H型岩石锚杆风机基础的加固,P&H型岩石锚杆风机基础的受力稳定,满足承载力要求,加固效果优异,实用性强。

Reinforcement structure and method of P & H type rock bolt fan foundation

The invention discloses a reinforcing structure and method of P & H type rock bolt fan foundation, the structure includes a reinforcing cage arranged outside the foundation cushion cap and the bottom tower and a concrete integrated with the reinforcing cage pouring, the foundation cushion cap and the poured concrete form the cantilever plate of the reinforcing foundation, and the bottom tower and the poured concrete form the column pier of the reinforcing foundation; the method includes Next steps: 1. Installation of planting reinforcement; 2. Welding of welding nails; 3. Binding of reinforcement cage; 4. Installation of circumferential prestressed steel strand; 5. Pouring of concrete. The invention has reasonable design, realizes the reinforcement of the P & H type rock bolt fan foundation, the stress of the P & H type rock bolt fan foundation is stable, meets the bearing capacity requirements, the reinforcement effect is excellent, and the practicability is strong.

【技术实现步骤摘要】
一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构及方法
本专利技术属于风机基础加固施工
,尤其是涉及一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构及方法
技术介绍
随着人口数量的增加,能源和环境成为当前人们面临的两大主要问题。一方面,传统化石燃料的不断消耗促使人们寻求新的能源作为替代;另一方面,传统的化石燃料会导致空气污染和二氧化碳含量增加,引起温室效应。风力发电具有清洁无污染,单机容量大,经济效益和社会效益良好的特点,是目前最具发展潜力的新能源之一。风电机组运行时,作用在叶片上的空气动力、惯性力和弹性力等交变荷载通过塔架传到风机基础,使得风机基础的受力非常复杂。对于修建在岩石场地的风电机组,常常采用岩石锚杆基础形式。其中,P&H型岩石锚杆风机基础在我国风电项目中被广泛应用。目前P&H型岩石锚杆基础的加固为:采用预应力锚栓将底部塔筒与基础承台连接在一起,同时在基础承台范围内布置单排或双排不同长度的岩石锚杆,岩石锚杆上部锚固在基础承台顶面,下部锚入基岩中。这样在风电机组运行过程中,风电机组的荷载通过沿岩石锚杆长度分布的摩擦力传递给基础承台。但是,该P&H型岩石锚杆风机基础存在岩石锚杆数量过少,岩石锚杆施工质量不能得到保障等问题。另外,风电机组在运行过程中出现了岩石锚杆折断的严重质量问题,产生了巨大的安全隐患与经济损失。因此,现如今缺少一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固方法,施工方便、易于操作,实现对P&H型岩石锚杆风机基础的加固,P&H型岩石锚杆风机基础的受力稳定,满足承载力要求,加固效果优异。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,其结构简单,设计合理,实现对P&H型岩石锚杆风机基础的加固,P&H型岩石锚杆风机基础的受力稳定,满足承载力要求,加固效果优异,实用性强。为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,所述P&H型岩石锚杆风机基础包括由下至上依次设置的混凝土底板、基础承台和底部塔筒组成,所述底部塔筒和基础承台通过预应力锚栓连接,所述基础承台内设置有多个岩石锚杆,所述底部塔筒上设置有塔筒门,其特征在于:该加固结构包括设置在基础承台和底部塔筒外的钢筋笼和与钢筋笼浇筑形成一体的混凝土,基础承台和浇筑的混凝土形成加固基础的悬挑板,底部塔筒和浇筑的混凝土形成加固基础的柱墩;所述基础承台顶面由靠近底部塔筒的圆周侧面至基础承台边缘依次布设多圈上植筋,每圈上植筋包括沿圆周方向均布的竖直植筋,所述竖直植筋的底端伸入基础承台内部,所述竖直植筋的顶端伸出基础承台的顶面,所述基础承台的圆周侧面由上至下布设多圈侧植筋,每圈侧植筋包括沿基础承台的圆周侧面均布的横向植筋,所述横向植筋的一端伸入基础承台内部,所述横向植筋的另一端伸出基础承台的圆周侧面;所述底部塔筒的圆周侧面由上至下焊接多圈焊钉,每圈焊钉包括沿底部塔筒的圆周侧面均布的横向焊钉,且所述竖直植筋、横向植筋和横向焊钉均与混凝土浇筑形成一体。上述的一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,其特征在于:所述柱墩上部内埋设有多个环向预应力钢绞线,所述环向预应力钢绞线为无粘结钢绞线,所述柱墩的外圆周上设置有两个供环向预应力钢绞线端部锚固的壁柱,两个所述壁柱关于塔筒门对称设置;所述钢筋笼上预留有供塔筒门开闭的门洞,所述钢筋笼位于塔筒门处设置有多个竖向加强筋和多个横向加强筋。上述的一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,其特征在于:每圈上植筋中竖直植筋的数量逐渐增加,将靠近底部塔筒的圆周侧面的上植筋称作内圈上植筋,将靠近基础承台边缘的上植筋称作外圈上植筋,所述内圈上植筋中竖直植筋的数量小于外圈上植筋中竖直植筋的数量;横向植筋与竖直植筋和预应力锚栓呈错位布设,每圈侧植筋中横向植筋的数量均相同,且每圈侧植筋中横向植筋的数量大于外圈上植筋中竖直植筋的数量;每圈上植筋的中心、每圈侧植筋的中心和每圈焊钉的中心、底部塔筒的中心和基础承台的中心均位于同一直线上;上下相邻两圈焊钉的竖向间距相同。上述的一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,其特征在于:所述内圈上植筋与底部塔筒的圆周侧面之间的水平间距等于横向焊钉伸出底部塔筒的长度;所述悬挑板的横截面大于基础承台的横截面,所述柱墩的横截面大于底部塔筒的横截面,且所述柱墩的横截由上至下逐渐增大,所述悬挑板的横截面大于柱墩的最大横截面。同时,本专利技术还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工方便、使用效果好的P&H型岩石锚杆风机基础的加固方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤一、植筋的安装:步骤101、在基础承台顶面由靠近底部塔筒的圆周侧面至基础承台的圆周边缘依次布设多圈上植筋;其中,每圈上植筋包括沿圆周方向均布的竖直植筋,所述竖直植筋的底端伸入基础承台内部,所述竖直植筋的顶端伸出基础承台的顶面,每圈上植筋的中心与底部塔筒的中心位于同一直线上;步骤102、在基础承台的圆周侧面由上至下布设多圈侧植筋;其中,每圈侧植筋包括沿基础承台的圆周侧面均布的横向植筋,所述横向植筋的一端伸入基础承台内部,所述横向植筋的另一端伸出基础承台的圆周侧面;步骤二、焊钉的焊装:步骤201、采用打磨设备对底部塔筒下部的圆周侧面进行打磨,得到底部塔筒的周向安装区域;步骤202、在底部塔筒的周向安装区域由上至下焊接多圈焊钉;其中,每圈焊钉包括沿底部塔筒的圆周侧面均布的横向焊钉,上下相邻两圈焊钉的竖向间距相同;步骤三、钢筋笼的绑扎:步骤301、在基础承台和底部塔筒的圆周侧面外绑扎钢筋笼;其中,所述钢筋笼的横截面由上至下逐渐增大,且所述钢筋笼的底部横截面大于基础承台的横截面,所述钢筋笼的中心、基础承台的中心和底部塔筒的中心位于同一直线上,所述钢筋笼上预留有供塔筒门开闭的门洞;步骤302、在钢筋笼的上部绑扎两组壁柱配筋;其中,两组壁柱配筋关于塔筒门对称设置;步骤四、环向预应力钢绞线的安装:在钢筋笼的上部内安装多个环向预应力钢绞线;其中,环向预应力钢绞线位于塔筒门的上部,且所述环向预应力钢绞线为无粘结钢绞线;步骤五、混凝土的浇筑:在钢筋笼外搭设摸板,并向模板内浇筑混凝土,则基础承台和浇筑的混凝土形成加固基础的悬挑板,底部塔筒与和浇筑的混凝土形成加固基础的柱墩;其中,柱墩的外圆周上形成壁柱,两个所述壁柱关于塔筒门对称设置。上述的一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固方法,其特征在于:步骤101中每圈上植筋的安装过程如下:步骤1011、在基础承台顶部设置多个第一植筋布设点;其中,多个第一植筋布设点围设的圆周的中心与底部塔筒的中心位于同一直线上;步骤1012、在第一植筋布设点钻孔形成植筋安装孔,并在植筋安装孔中灌注结构胶;步骤1013、在灌注结构胶的植筋安装孔中植入竖直植本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,所述P&H型岩石锚杆风机基础包括由下至上依次设置的混凝土底板(8)、基础承台(1)和底部塔筒(2)组成,所述底部塔筒(2)和基础承台(1)通过预应力锚栓(4)连接,所述基础承台(1)内设置有多个岩石锚杆(5),所述底部塔筒(2)上设置有塔筒门(3),其特征在于:该加固结构包括设置在基础承台(1)和底部塔筒(2)外的钢筋笼(13)和与钢筋笼(13)浇筑形成一体的混凝土,基础承台(1)和浇筑的混凝土形成加固基础的悬挑板(11),底部塔筒(2)和浇筑的混凝土形成加固基础的柱墩(12);/n所述基础承台(1)顶面由靠近底部塔筒(2)的圆周侧面至基础承台(1)边缘依次布设多圈上植筋,每圈上植筋包括沿圆周方向均布的竖直植筋(6-2),所述竖直植筋(6-2)的底端伸入基础承台(1)内部,所述竖直植筋(6-2)的顶端伸出基础承台(1)的顶面,所述基础承台(1)的圆周侧面由上至下布设多圈侧植筋,每圈侧植筋包括沿基础承台(1)的圆周侧面均布的横向植筋(6-1),所述横向植筋(6-1)的一端伸入基础承台(1)内部,所述横向植筋(6-1)的另一端伸出基础承台(1)的圆周侧面;所述底部塔筒(2)的圆周侧面由上至下焊接多圈焊钉,每圈焊钉包括沿底部塔筒(2)的圆周侧面均布的横向焊钉(7),且所述竖直植筋(6-2)、横向植筋(6-1)和横向焊钉(7)均与混凝土浇筑形成一体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,所述P&H型岩石锚杆风机基础包括由下至上依次设置的混凝土底板(8)、基础承台(1)和底部塔筒(2)组成,所述底部塔筒(2)和基础承台(1)通过预应力锚栓(4)连接,所述基础承台(1)内设置有多个岩石锚杆(5),所述底部塔筒(2)上设置有塔筒门(3),其特征在于:该加固结构包括设置在基础承台(1)和底部塔筒(2)外的钢筋笼(13)和与钢筋笼(13)浇筑形成一体的混凝土,基础承台(1)和浇筑的混凝土形成加固基础的悬挑板(11),底部塔筒(2)和浇筑的混凝土形成加固基础的柱墩(12);
所述基础承台(1)顶面由靠近底部塔筒(2)的圆周侧面至基础承台(1)边缘依次布设多圈上植筋,每圈上植筋包括沿圆周方向均布的竖直植筋(6-2),所述竖直植筋(6-2)的底端伸入基础承台(1)内部,所述竖直植筋(6-2)的顶端伸出基础承台(1)的顶面,所述基础承台(1)的圆周侧面由上至下布设多圈侧植筋,每圈侧植筋包括沿基础承台(1)的圆周侧面均布的横向植筋(6-1),所述横向植筋(6-1)的一端伸入基础承台(1)内部,所述横向植筋(6-1)的另一端伸出基础承台(1)的圆周侧面;所述底部塔筒(2)的圆周侧面由上至下焊接多圈焊钉,每圈焊钉包括沿底部塔筒(2)的圆周侧面均布的横向焊钉(7),且所述竖直植筋(6-2)、横向植筋(6-1)和横向焊钉(7)均与混凝土浇筑形成一体。


2.按照权利要求1所述的一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,其特征在于:所述柱墩(12)上部内埋设有多个环向预应力钢绞线(15),所述环向预应力钢绞线(15)为无粘结钢绞线,所述柱墩(12)的外圆周上设置有两个供环向预应力钢绞线(15)端部锚固的壁柱(9),两个所述壁柱(9)关于塔筒门(3)对称设置;
所述钢筋笼(13)上预留有供塔筒门(3)开闭的门洞,所述钢筋笼(13)位于塔筒门(3)处设置有多个竖向加强筋(10-1)和多个横向加强筋(10-2)。


3.按照权利要求1所述的一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,其特征在于:每圈上植筋中竖直植筋(6-2)的数量逐渐增加,将靠近底部塔筒(2)的圆周侧面的上植筋称作内圈上植筋,将靠近基础承台(1)边缘的上植筋称作外圈上植筋,所述内圈上植筋中竖直植筋(6-2)的数量小于外圈上植筋中竖直植筋(6-2)的数量;
横向植筋(6-1)与竖直植筋(6-2)和预应力锚栓(4)呈错位布设,每圈侧植筋中横向植筋(6-1)的数量均相同,且每圈侧植筋中横向植筋(6-1)的数量大于外圈上植筋中竖直植筋(6-2)的数量;
每圈上植筋的中心、每圈侧植筋的中心和每圈焊钉的中心、底部塔筒(2)的中心和基础承台(1)的中心均位于同一直线上;上下相邻两圈焊钉的竖向间距相同。


4.按照权利要求1所述的一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固结构,其特征在于:所述内圈上植筋与底部塔筒(2)的圆周侧面之间的水平间距等于横向焊钉(7)伸出底部塔筒(2)的长度;
所述悬挑板(11)的横截面大于基础承台(1)的横截面,所述柱墩(12)的横截面大于底部塔筒(2)的横截面,且所述柱墩(12)的横截由上至下逐渐增大,所述悬挑板(11)的横截面大于柱墩(12)的最大横截面。


5.一种P&H型岩石锚杆风机基础的加固方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、植筋的安装:
步骤101、在基础承台(1)顶面由靠近底部塔筒(2)的圆周侧面至基础承台(1)的圆周边缘依次布设多圈上植筋;其中,每圈上植筋包括沿圆周方向均布的竖直植筋(6-2),所述竖直植筋(6-2)的底端伸入基础承台(1)内部,所述竖直植筋(6-2)的顶端伸出基础承台(1)的顶面,每圈上植筋的中心与底部塔筒(2)的中心位于同一直线上;
步骤102、在基础承台(1)的圆周侧面由上至下布设多圈侧植筋;其中,每圈侧植筋包括沿基础承台(1)的圆周侧面均布的横向植筋(6-1),所述横向植筋(6-1)的一端伸入基础承台(1)内部,所述横向植筋(6-1)的另一端伸出基础承台(1)的圆周侧面;
步骤二、焊钉的焊装:
步骤201、采用打磨设备对底部塔筒(2)下部的圆周侧面进行打磨,得到底部塔筒(2)的周向安装区域;
步骤202、在底部塔筒(2)的周向安装区域由上至下焊接多圈焊钉;其中,每圈焊钉包括沿底部塔筒(2)的圆周侧面均布的横向焊钉(7);
步骤三、钢筋笼的绑扎:
步骤301、在基础承台(1)和底部塔筒(2)的圆周侧面外绑扎钢筋笼(13);其中,所述钢筋笼(13)的横截面由上至下逐渐增大,且所述钢筋笼(13)的底部横截面大于基础承台(1)的横截面,所述钢筋笼(13)的中心、基础承台(1)的中心和底部塔筒(2)的中心位于同一直线上,所述钢筋笼(13)上预留有供塔筒门(3)开闭的门洞;
步骤302、在钢筋笼(13)的上部绑扎两组壁柱配筋(9-1);其中,两组壁柱配筋(9-1)关于塔筒门(3)对称设置;
步骤四、环向预应力钢绞线的安装:
在钢筋笼(13)的上部内安装多个环向预应力钢绞线(15);其中,环向预应力钢绞线(15)位于塔筒门(3)的上部,且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈俊岭毛常安
申请(专利权)人:陕西建工基础工程集团有限公司同济大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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