本发明专利技术公开了一种风机基础混凝土台柱的加固装置，属于风机基础加固领域。该加固装置包括设置在混凝土台柱外周的分体式钢环，分体式钢环包括至少两个弧形段，两两相邻的弧形段之间通过法兰和螺栓紧固连接，紧固连接在一起的钢环对台柱外侧施加围压形成加固。钢环内半径略小于台柱外半径，其高度等于台柱高度。还公开了风机基础混凝土台柱的加固方法。本发明专利技术通过分体式钢环对混凝土台柱的围压加载，有效降低混凝土台柱内的环向拉应力，有效抑制台柱裂缝的产生及扩展，还能增强钢筋与混凝土的粘结性能，彻底解决混凝土台柱容易裂缝、冒浆的问题，为风机正常运行提供可靠保障。该加固方法无需破坏现有风机基础结构，施工高效，节省人力及时间成本。
【技术实现步骤摘要】
一种风机基础混凝土台柱的加固装置及加固方法
本专利技术涉及风机基础加固
，特别是涉及一种风机基础混凝土台柱的加固装置及加固方法。
技术介绍
陆上风力发电机的基础形式基本可分为基础环式和预拉锚栓式，该两种结构中均包括设置在基础环或预拉锚栓外部的混凝土台柱。该混凝土台柱存在的问题有：①台柱的混凝土易开裂，导致基础环或锚栓与混凝土之间产生间隙，间隙越大风机运行的动荷载对基础混凝土的破坏性也越强；②在混凝土上表面被破坏时，该台柱的防水密封也随之被破坏，雨水沿基础环侧面下渗，与磨碎的混凝土混合形成灰浆，造成“返水冒浆”，其间接加速了混凝土的破坏进程；③基础环周边部分钢筋易被剪断，导致基础环与混凝土之间粘结性降低。目前针对风机基础裂缝、冒浆等问题的治理主要是对裂缝进行注浆加固处理，但这种加固方法治标不治本，一段时间后混凝土裂缝、冒浆等问题仍然会重现。由此可见，上述现有的风机基础混凝土台柱存在混凝土裂缝、冒浆等问题。本申请就是针对上述问题，创设一种新的风机基础混凝土台柱的加固装置及加固方法，使其从根本上解决混凝土台柱容易裂缝、冒浆的问题，彻底加固风机基础，为风力发电机组正常运行提供可靠保障，成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种风机基础混凝土台柱的加固装置，使其从根本上解决混凝土台柱容易裂缝、冒浆的问题，彻底加固风机基础，为风力发电机组正常运行提供可靠保障，从而克服现有的风机基础的不足。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种风机基础混凝土台柱的加固装置，包括设置在所述混凝土台柱外周的分体式钢环，所述分体式钢环包括至少两个弧形段，两两相邻的弧形段之间通过法兰和螺栓紧固连接，紧固连接在一起的钢环对所述混凝土台柱外侧施加围压形成加固。进一步改进，所述分体式钢环的内半径略小于所述混凝土台柱的外半径，所述分体式钢环的高度等于所述混凝土台柱的高度。进一步改进，所述分体式钢环的厚度t应满足：其中，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压，R为风机基础混凝土台柱的半径，fy为钢环抗拉强度设计值。进一步改进，所述分体式钢环的内半径r为：其中，r为钢环内半径，R为风机基础混凝土台柱的半径，E为钢环的弹性模量，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压。进一步改进，所述两两相邻的弧形段之间的螺栓数量n为：其中，n为螺栓数量，取整数，P为钢环对混凝土台柱施加的围压，R为风机基础混凝土台柱的半径，l为风机基础混凝土台柱的高度，m为螺栓半径，f螺为螺栓的抗拉强度。本专利技术还提供一种风机基础混凝土台柱的加固方法，所述加固方法为：在所述混凝土台柱外周设置分体式钢环，所述分体式钢环包括至少两个弧形段，两两相邻的弧形段之间通过法兰和螺栓紧固连接，紧固连接在一起的钢环对所述混凝土台柱外侧施加围压，形成对所述混凝土台柱的加固。进一步改进，所述分体式钢环的内半径略小于所述混凝土台柱的外半径，所述分体式钢环的高度等于所述混凝土台柱的高度。进一步改进，所述分体式钢环的厚度t应满足：其中，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压，R为风机基础混凝土台柱的半径，fy为钢环抗拉强度设计值。进一步改进，所述分体式钢环的内半径r为：其中，r为钢环内半径，R为风机基础混凝土台柱的半径，E为钢环的弹性模量，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压。进一步改进，所述两两相邻的弧形段之间的螺栓数量n为：其中，n为螺栓数量，取整数，P为钢环对混凝土台柱施加的围压，R为风机基础混凝土台柱的半径，l为风机基础混凝土台柱的高度，m为螺栓半径，f螺为螺栓的抗拉强度。采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术加固装置通过分体式钢环对混凝土台柱的围压加载，可以有效降低混凝土台柱内的环向拉应力，有效抑制混凝土台柱裂缝的产生及扩展，同时还能增强钢筋与混凝土的粘结性能，彻底解决了混凝土台柱容易裂缝、冒浆的问题，彻底加固风机基础。并且该加固装置无需扰动破坏现有风机基础的原有结构，施工高效，节省人力及时间成本。本专利技术加固装置还通过设置分体式钢环的内半径略小于混凝土台柱的外半径，能实现对混凝土台柱更好的施加围压，起到良好的加固作用。还通过设置分体式钢环的高度等于混凝土台柱的高度，形成钢环对台柱的全周向施压，使加固效果更好。本专利技术加固方法简单高效，施工方便，无需破坏现有风机基础的原有结构，省时省力，从根本上解决了混凝土台柱容易裂缝、冒浆的问题，彻底加固风机基础，为风力发电机组正常运行提供可靠保障。附图说明上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1是本专利技术风机基础混凝土台柱加固方法的原理示意图(侧视)。图2是本专利技术风机基础混凝土台柱加固方法的原理示意图(俯视)。图3是本专利技术风机基础混凝土台柱的加固装置钢环的结构示意图。图4是本专利技术钢环的结构设计原理图。具体实施方式本专利技术通过在风机基础混凝土台柱外侧施加一定量的围压P，参照附图1和2所示，可以有效降低混凝土台柱内的环向拉应力，有效抑制混凝土台柱裂缝的产生及扩展，同时还能增强混凝土与其内部钢筋的粘结性能。其施加围压的具体加固装置的实施例如下叙述。参照附图3和4所示，本实施例风机基础混凝土台柱的加固装置，包括设置在该混凝土台柱1外周的分体式钢环2，该分体式钢环2包括至少两个弧形段。本实施例中该分体式钢环2包括两个半圆形弧形段21和22，该两个半圆形弧形段之间通过法兰23和高强螺栓紧固连接，紧固连接在一起的钢环对该混凝土台柱1外侧施加围压p，形成对混凝土台柱1的加固。该分体式钢环2的内半径r要略小于该混凝土台柱1的外半径R，这样在加固施工时，通过不断拧紧螺栓，钢环的内半径值由r变大为R，此时钢环2内部产生环向拉应力，继而对混凝土台柱1施加围压，实现钢环2对混凝土台柱1更好的施加围压，起到良好的加固作用。还有，该分体式钢环2的高度等于该混凝土台柱1的高度，形成钢环对台柱的全周向施压，加固效果更好。本申请中该分体式钢环2的各项参数对施压效果影响较大，其中钢环的厚度t、内半径r和紧固螺栓的数量n应满足如下条件：①该分体式钢环的厚度t应满足如下公式(1)：其中，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压，R为风机基础混凝土台柱的半径，fy为钢环抗拉强度设计值。该公式(1)由公式(2)推导得到，公式(2)为：其中，f为钢环的拉应力，P、R、t、fy含义同上。②该分体式钢环的内半径r由下式(3)得出：其中，r为钢环内半径，R为风机基础混凝土台柱的半径，E为钢环的弹性模量，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压。该公式(3)的推导过程为：钢环厚度t经本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风机基础混凝土台柱的加固装置，其特征在于，包括设置在所述混凝土台柱外周的分体式钢环，所述分体式钢环包括至少两个弧形段，两两相邻的弧形段之间通过法兰和螺栓紧固连接，紧固连接在一起的钢环对所述混凝土台柱外侧施加围压形成加固。/n
【技术特征摘要】
1.一种风机基础混凝土台柱的加固装置，其特征在于，包括设置在所述混凝土台柱外周的分体式钢环，所述分体式钢环包括至少两个弧形段，两两相邻的弧形段之间通过法兰和螺栓紧固连接，紧固连接在一起的钢环对所述混凝土台柱外侧施加围压形成加固。
2.根据权利要求1所述的风机基础混凝土台柱的加固装置，其特征在于，所述分体式钢环的内半径略小于所述混凝土台柱的外半径，所述分体式钢环的高度等于所述混凝土台柱的高度。
3.根据权利要求2所述的风机基础混凝土台柱的加固装置，其特征在于，所述分体式钢环的厚度t应满足：
其中，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压，R为风机基础混凝土台柱的半径，fy为钢环抗拉强度设计值。
4.根据权利要求3所述的风机基础混凝土台柱的加固装置，其特征在于，所述分体式钢环的内半径r为：
其中，r为钢环内半径，R为风机基础混凝土台柱的半径，E为钢环的弹性模量，t为钢环厚度，P为钢环对混凝土台柱施加的围压。
5.根据权利要求4所述的风机基础混凝土台柱的加固装置，其特征在于，所述两两相邻的弧形段之间的螺栓数量n为：
其中，n为螺栓数量，取整数，P为钢环对混凝土台柱施加的围压，R为风机基础混凝土台柱的半径，l为风机基础混凝土台柱的高度，m为螺栓半径，f螺为螺栓的抗拉强度。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：谢冰冰，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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