适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础及其装配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础及其装配方法，包括相互交替堆叠搭接为阶梯型的若干块预制梁构件，每块预制梁构件均包括中心凸台和与中心凸台一体成型的横梁，中心凸台周侧开设有便于插设预应力锚栓的通孔，横梁自由端向内设置有周向开设有通孔的凹台，横梁凹台内设置有塔架调平段，塔架调平段周向贯穿开设有与横梁凹台上通孔相适配的通孔；解决现有山地风电常用的扩展基础占地面积大，开挖量大，施工不便，对山坡稳定性要求高，下部基础不能灵活应对坡度等地形限制的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础及其装配方法


[0001]本专利技术属于风电基础结构设计施工
，涉及一种适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础及其装配方法。

技术介绍

[0002]风力发电是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，而要保证风力发电的可持续发展，用于安装固定风机塔筒的风机基础是其中的关键。
[0003]风力发电所需要的装置，称作风力发电机组，风电塔架是风电机组的主支撑部件，其设计可靠性是风电机组能够安全运行的保证。目前，风力发电塔架的结构形式主要有单筒型塔筒、格构式塔架、上部为单筒型塔筒下部为格构式塔架的混合塔架三种形式，后两类塔架形式质量较小，运输较为方便，更适宜山区风电场。
[0004]山区环境风力巨大，但是风资源分配差异大，风电塔布置位置散乱，因此在山地环境进行风电场建设时，需要考虑基础的场地适应性强，并且可以根据山坡坡度，地质条件等地形因素灵活调整；此外山地多为岩石地基，承载能力好，但是山地地区现场施工不便，土体开挖量过大后会影响山坡稳定性以及开挖土大量堆积对山区环境造成破坏，故可以考虑体积较小且采用装配式结构的基础形式，因此需要一种适应性强的装配式山地风机格构式塔架的装配式基础。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术为了解决现有风电塔架安装在山地时，不能根据山地坡度等地形因素灵活调整，开挖量较大且不便于现场施工的问题，提供一种适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础及其装配方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础，包括相互交替堆叠搭接为阶梯型的若干块预制梁构件，每块预制梁构件均包括中心凸台和与中心凸台一体成型的横梁，中心凸台周侧开设有便于插设预应力锚栓的通孔，横梁自由端向内设置有周向开设有通孔的凹台，横梁凹台内设置有塔架调平段，塔架调平段周向贯穿开设有与横梁凹台上通孔相适配且便于插设锚杆的通孔，塔架调平段中部固定安装有便于固定安装格构式钢管塔架的塔架连接钢环。
[0008]本基础方案的有益效果在于：四块预制梁构件中心位置通过中心凸台交替堆叠后通过在对应的通孔内插入预应力锚栓进行固定。通过提前埋入的锚杆穿过预制梁及多段塔架调平环的通孔，在多段塔架调平环的上端面张拉预应力锚杆并对通孔灌浆后紧固在上表面。
[0009]进一步，塔架调平段包括若干个中间不开设凹台的第一类塔架调平环和一个中间
开设凹台的第二类塔架调平环，塔架连接钢环上端面和下端面法兰上开设有分别与格构式钢管塔架、第二类塔架调平环凹台对应固定连接的螺栓孔，塔架连接钢环外壁上固定安装有抗剪键。
[0010]进一步，预制梁构件为四块或者多块。有益效果：预制梁构件所组合成的形状与需要固定钢塔架周侧格构式钢管塔架的端面形状相适配。
[0011]进一步，预制梁构件中心凸台交替堆叠后上端和下端分别安装上锚板和下锚板，预应力锚栓穿过四块预制梁构件中心凸台的通孔和上锚板、下锚板通过螺帽进行固定。
[0012]进一步，横梁靠近中心凸台的一侧下端面呈弧形状，远离中心凸台的一侧下端面呈平直状。有益效果：横梁弧形段的设计是为了适当减少开挖量，同时可以增大与地基土的接触面积。横梁平直段的设计是为了使其长度能够调节，使得横梁平直段的下侧能够置于岩石顶部。
[0013]进一步，不同横梁自由端下的横梁平直段长度不同。
[0014]进一步，不同横梁平直段上塔架调平环的数量不同。有益效果：确保最终装配后塔架调平环的上端面在同一水平方向，便于与上部格构式钢管塔架固定连接。
[0015]一种适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础装配时，包括以下步骤：
[0016]S1、根据山坡线的位置初步调整四个预制梁构件的相对位置，将放置预制梁构件的区域进行开挖，将锚杆插设的对应位置进行钻孔后锚入锚杆，将放置中心预制构件中最下方中心凸台的土方区域开挖后在土方区域浇筑素混凝土并定位放置下锚板；
[0017]S2、精调预制梁构件的相对位置，调整塔架调平环的个数，使得各预制梁自由端塔架调平环的上端面处于设计好的与塔架连接的水平面并且各上端面应位于同一水平方向，便于与上部格构式钢管塔架固定连接；横梁平直段的长度根据实际情况进行调节，使得横梁平直段的下侧能够置于岩石顶部，提前埋入的锚杆穿过预制梁及多段塔架调平环的通孔，在多段塔架调平环的上端面张拉预应力锚杆并对通孔灌浆后使其紧固在上表面；
[0018]S3、塔架调平环顶部的第二类塔架调平环中，通过底部预埋的螺栓与预制的塔架连接钢环连接固定，空腔浇筑混凝土至第二类塔架调平环上水平面；再将塔架连接钢环与上部的格构式塔架钢管支腿固定连接，钢环上法兰和塔架调平环上端面间的空隙填充高强灌浆料。
[0019]进一步，步骤S1为四块预制梁构件中心凸台交替堆叠后上端和下端均安装上锚板和下锚板，预应力锚栓穿过四块预制梁构件中心凸台的通孔和上锚板、下锚板通过螺帽进行固定。
[0020]进一步，步骤S2中多段塔架调平环的布置中，下部为第一类塔架调平环，上部为第二类塔架调平环；第二类塔架调平环的高度低于塔架连接钢环的高度。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022]1、本专利技术所公开的适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础，四块预制梁构件中心位置通过中心凸台交替堆叠后通过在对应的通孔内插入锚栓紧固件进行固定；通过在塔架调平段和对应横梁通孔内插入合适的锚栓，实现将整个装配式基础锚入基础周侧的岩石层中，横梁平直段的长度能够调节，这样可以使得预制梁构件能够适应不同山坡的坡度，四个预制梁构件自由端的多段塔架调平环以及塔架调平环内的塔筒连接钢环处于同一水平高度，便于与上部格构式钢管塔架支腿固定连接；这种装配式基础结构采用锚杆进行固定
能够减少开挖量或开挖后大部分土可回填，基础占地面积小，缩短工期；该装配式基础结构的上部可以搭配格构式塔架或者下部为格构式上部为钢筋或混凝土塔筒的混合式两类塔架。
[0023]2、本专利技术所公开的适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础，能架空塔架并且使塔架底部各支腿处于同一水平面，能较好的适应山区坡地地形变化，大量减少基础混凝土方量、减少风机吊装平台挖填方量。
[0024]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0026]图1为本专利技术适用于山地区域的风电阶梯型装配式基础的结构示意图一；
[0027]图2为本专利技术适用于山地区域的风电阶梯型装配式基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于山地风机格构式塔架的装配式基础，其特征在于，包括相互交替堆叠搭接为阶梯型的若干块预制梁构件，每块预制梁构件均包括中心凸台和与中心凸台一体成型的横梁，中心凸台周侧开设有便于插设预应力锚栓的通孔，横梁自由端向内设置有周向开设有通孔的凹台，横梁凹台内设置有塔架调平段，塔架调平段周向贯穿开设有与横梁凹台上通孔相适配且便于插设锚杆的通孔，塔架调平段中部固定安装有便于固定安装格构式钢管塔架的塔架连接钢环。2.如权利要求1所述适用于山地风机格构式塔架的装配式基础，其特征在于，塔架调平段包括若干个中间不开设凹台的第一类塔架调平环和一个中间开设凹台的第二类塔架调平环，塔架连接钢环上端面和下端面法兰上开设有分别与格构式钢管塔架、第二类塔架调平环凹台对应固定连接的螺栓孔，塔架连接钢环外壁上固定安装有抗剪键。3.如权利要求2所述适用于山地风机格构式塔架的装配式基础，其特征在于，所述预制梁构件为四块或者多块。4.如权利要求2所述适用于山地风机格构式塔架的装配式基础，其特征在于，所述预制梁构件中心凸台交替堆叠后上端和下端分别安装上锚板和下锚板，预应力锚栓穿过四块预制梁构件中心凸台的通孔和上锚板、下锚板通过螺帽进行固定。5.如权利要求2所述适用于山地风机格构式塔架的装配式基础，其特征在于，所述横梁靠近中心凸台的一侧下端面呈弧形状，远离中心凸台的一侧下端面呈平直状。6.如权利要求1所述适用于山地风机格构式塔架的装配式基础，其特征在于，不同横梁自由端下的横梁平直段长度不同。7.如权利要求2所述适用于山地风机格构式塔架的装配式基础，其特征在于，不同横梁平直段上塔架调平环的数量不同。...

【专利技术属性】
技术研发人员：白久林，王瑞毅，王宇航，杨庆山，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：