鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其施工設(shè)備和施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼?混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其施工設(shè)備和施工方法。復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)包括：底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(1)、鋼筒(3)、現(xiàn)澆混凝土套筒(4)，底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(1)和鋼筒(3)連接處均開設(shè)有長圓孔，緊固件(2)穿過長圓孔將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(1)和鋼筒(3)連接；鋼筒(3)嵌固在現(xiàn)澆混凝土套筒(4)內(nèi)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以較小的用鋼量、較小的混凝土用量、無需應(yīng)對(duì)高地下水位、施工設(shè)備便捷經(jīng)濟(jì)、與上部結(jié)構(gòu)連接調(diào)整便利等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，可使粘性土高水位地基條件下的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)綜合造價(jià)大大降低，施工過程對(duì)結(jié)構(gòu)周圍土體擾動(dòng)小、經(jīng)濟(jì)便捷、質(zhì)量可靠；其施工設(shè)備及方法可解決基礎(chǔ)下沉就位垂直度偏差、鋼結(jié)構(gòu)防腐差等問題。
【專利說明】
鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其施工設(shè)備和施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，具體涉及到一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其施工設(shè)備和施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高地下水位粘性土地基上的風(fēng)塔基礎(chǔ)，傳統(tǒng)方法采用多粧基礎(chǔ)，工程量大，造價(jià)高，施工復(fù)雜，施工周期長，做承臺(tái)仍要降低地下水層。
[0003]而現(xiàn)有的風(fēng)塔鋼結(jié)構(gòu)單粧基礎(chǔ)，其直徑主要受上部塔筒直徑控制，基礎(chǔ)直徑不能按設(shè)計(jì)意愿增加，所以只能增加基礎(chǔ)埋深，導(dǎo)致基礎(chǔ)施工難度增大、施工成本較高。目前匹配風(fēng)塔單粧基礎(chǔ)直徑的沉粧設(shè)備主要采用大型特制的高頻液壓振動(dòng)錘配合沖擊錘一起使用，施工費(fèi)用昂貴，振動(dòng)錘施工對(duì)土體破壞較大，地基土需要較長恢復(fù)周期。另外，現(xiàn)有的單粧基礎(chǔ)頂部依舊采取傳統(tǒng)的L型法蘭并且采用墊片的方式來調(diào)平。這種調(diào)平法不但調(diào)平的能力有限而且容易使得連接接觸面不平整，導(dǎo)致工作時(shí)受到局部集中應(yīng)力的作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明目的是針對(duì)上述現(xiàn)有風(fēng)塔鋼結(jié)構(gòu)單粧基礎(chǔ)直徑增大受限、少量建設(shè)時(shí)施工造價(jià)高、地基土恢復(fù)周期長等問題，提供一種直徑可不受上部塔筒限制、施工便捷、經(jīng)濟(jì)可靠、對(duì)結(jié)構(gòu)周圍地基土無較大影響的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明另一個(gè)目的是提供鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工設(shè)備及其施工方法。
[0005]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0006]—種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它包括:底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒、鋼筒、現(xiàn)澆混凝土套筒，所述的底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒和鋼筒連接處均開設(shè)有長圓孔，緊固件穿過長圓孔將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒和鋼筒連接;所述的鋼筒嵌固在現(xiàn)澆混凝土套筒內(nèi)。緊固件可選高強(qiáng)螺栓。
[0007]作為優(yōu)選方案，以上所述的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，鋼筒底部壓入自然土壤筒段內(nèi)；現(xiàn)澆混凝土套筒在受力過程中可增加鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒直徑作用，同時(shí)對(duì)鋼筒起防腐蝕保護(hù)作用。
[0008]作為優(yōu)選方案，以上鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工設(shè)備，它包括:導(dǎo)向鋼桁架，用于固定導(dǎo)向鋼桁架的定位鋼粧，安裝在導(dǎo)向鋼桁架上的導(dǎo)向滑輪組，導(dǎo)向鋼桁架上安裝有可調(diào)節(jié)伸縮套管，可調(diào)節(jié)伸縮套管與導(dǎo)向滑輪組相連，導(dǎo)向鋼桁架上安裝有導(dǎo)向套筒。作為更加優(yōu)選方案，所述的定位鋼粧為3根，呈三角形布置。
[0009]作為優(yōu)選方案，以上所述的一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工設(shè)備，導(dǎo)向滑輪組為2組，相互平行;每組為3個(gè)導(dǎo)向滑輪，3個(gè)導(dǎo)向滑輪豎直方向安裝在導(dǎo)向鋼桁架上。
[0010]—種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，其包括以下步驟:
[0011]a、將多個(gè)筒節(jié)對(duì)接焊接成鋼筒，將鋼筒頂部的筒段和底部壓入自然土壤筒段的筒段進(jìn)行防腐處理；
[0012]b、采用地下連續(xù)墻挖槽機(jī)在預(yù)定施工位置形成泥漿護(hù)壁槽，在泥漿護(hù)壁槽外圍采用定位鋼粧)環(huán)向均布定位3個(gè)導(dǎo)向鋼桁架，將鋼筒通過導(dǎo)向鋼桁架上的導(dǎo)向滑輪組緩緩導(dǎo)入泥漿護(hù)壁槽內(nèi)，并通過可調(diào)節(jié)伸縮套管和導(dǎo)向套筒調(diào)整導(dǎo)向滑輪組的橫向位置，保證鋼筒就位過程的垂直度和空間位置；
[0013]C、當(dāng)鋼筒底部壓入自然土壤筒段后，調(diào)節(jié)導(dǎo)向鋼桁架上最底下的導(dǎo)向滑輪的橫向位置，調(diào)整鋼筒的垂直度，然后將混凝土澆搗管分別伸入鋼筒內(nèi)側(cè)和外側(cè)的泥漿護(hù)壁槽底部，澆筑混凝土，并在澆筑混凝土的同時(shí)，將泥漿從泥漿護(hù)壁槽的底部向頂部擠出，形成現(xiàn)饒混凝土套筒。
[0014]d、吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒，將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒連接至鋼筒，鋼筒與底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒連接處開始有長圓孔，采用高強(qiáng)緊固件穿過長圓孔，將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒和鋼筒連接，并通過長圓孔調(diào)整鋼筒的水平度，完成鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工。
[0015]作為優(yōu)選方案，以上所述的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，步驟a中將筒節(jié)的個(gè)數(shù)為2?8個(gè)，厚度范圍為2?6cm。
[0016]所述的高強(qiáng)緊固件可優(yōu)選高強(qiáng)螺栓。
[0017]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]本發(fā)明提供的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及其施工設(shè)備，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可以較小的用鋼量、較小的混凝土用量、無需應(yīng)對(duì)高地下水位、施工設(shè)備便捷經(jīng)濟(jì)、與上部結(jié)構(gòu)連接調(diào)整便利等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，可使粘性土高水位地基條件下的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)綜合造價(jià)大大降低，施工過程對(duì)結(jié)構(gòu)周圍土體擾動(dòng)小、經(jīng)濟(jì)便捷、質(zhì)量可靠。
[0019]本發(fā)明提供的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，操作方便，施工便捷、經(jīng)濟(jì)性好、精度高、工作效率高，節(jié)省大量的成本，施工質(zhì)量高。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1中沿A-A方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3圖1中沿B-B方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖4中沿C-C方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為圖4中D部位放大的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0027]如圖1至圖3所示，一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它包括:底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒1、鋼筒3、現(xiàn)澆混凝土套筒4，所述的底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I和鋼筒3連接處均開設(shè)有長圓孔，高強(qiáng)緊固件2穿過長圓孔將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I和鋼筒3連接;所述的鋼筒3嵌固在現(xiàn)澆混凝土套筒4內(nèi)。鋼筒3底部壓入自然土壤筒段5內(nèi)；現(xiàn)澆混凝土套筒4在受力過程中可增加鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒直徑作用，同時(shí)對(duì)鋼筒3起防腐蝕保護(hù)作用。
[0028]如圖2所示，本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)研究，考慮到復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)周圍地表附近粘性土承載能力差，但受力大，本發(fā)明中現(xiàn)澆混凝土套筒4在埋深較淺范圍內(nèi)直徑較大，起到增加結(jié)構(gòu)直徑、減小地基土單位面積受力、減小設(shè)計(jì)埋深的作用。
[0029]如圖3所示，考慮到結(jié)構(gòu)周圍埋深較深處地基土承載能力強(qiáng)，本發(fā)明中現(xiàn)澆混凝土套筒4在埋深較深范圍內(nèi)直徑縮小，可減少混凝土用量。
[0030]本發(fā)明通過在鋼筒3內(nèi)、外側(cè)嵌套現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，可達(dá)到增大結(jié)構(gòu)直徑、較小地基土單位面積受力、減小設(shè)計(jì)埋深的作用，提高地基土抗傾覆效率，節(jié)省結(jié)構(gòu)材料用量;充分考慮高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)受力特點(diǎn)，將鋼筒3結(jié)構(gòu)進(jìn)行變厚度優(yōu)化，進(jìn)一步節(jié)約鋼材用量，同時(shí)混凝土套筒對(duì)鋼筒起到防腐蝕保護(hù)作用。
[0031]如圖4至圖6所示，一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工設(shè)備，它包括:導(dǎo)向鋼桁架6，用于固定導(dǎo)向鋼桁架6的定位鋼粧9，安裝在導(dǎo)向鋼桁架6上的導(dǎo)向滑輪組7，導(dǎo)向鋼桁架6上安裝有可調(diào)節(jié)伸縮套管8，可調(diào)節(jié)伸縮套管8與導(dǎo)向滑輪組7相連，導(dǎo)向鋼桁架6上安裝有導(dǎo)向套筒10。其中導(dǎo)向滑輪組7為2組，相互平行，每組有3個(gè)導(dǎo)向滑輪，3個(gè)導(dǎo)向滑輪豎直方向安裝在導(dǎo)向鋼桁架6上。所述的定位鋼粧9為3個(gè)，呈三角形布置。
[0032]本發(fā)明的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，通過底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I和鋼筒3連接處采用長圓孔來微調(diào)塔架的垂直度，修正復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)的傾斜，復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和風(fēng)電機(jī)塔身采用高強(qiáng)螺栓雙剪拼接，無焊縫，抗疲勞性好且簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
[0033]實(shí)施例2
[0034]如圖4至圖6所示，一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，其包括以下步驟:
[0035]a、將多個(gè)筒節(jié)對(duì)接焊接成鋼筒3，將鋼筒3頂部的筒段和底部壓入自然土壤筒段5的筒段進(jìn)行防腐處理；
[0036]b、采用地下連續(xù)墻挖槽機(jī)在預(yù)定施工位置形成泥漿護(hù)壁槽11，在泥漿護(hù)壁槽11外圍采用定位鋼粧9環(huán)向均布定位3個(gè)導(dǎo)向鋼桁架6，將鋼筒3通過導(dǎo)向鋼桁架6上的導(dǎo)向滑輪組7緩緩導(dǎo)入泥漿護(hù)壁槽11內(nèi)，并通過可調(diào)節(jié)伸縮套管8和導(dǎo)向套筒10調(diào)整導(dǎo)向滑輪組7的橫向位置，保證鋼筒3就位過程的垂直度和空間位置；
[0037]C、當(dāng)鋼筒3底部壓入自然土壤筒段5后，調(diào)節(jié)導(dǎo)向鋼桁架6上最底下的導(dǎo)向滑輪的橫向位置，調(diào)整鋼筒3的垂直度，然后將混凝土澆搗管分別伸入鋼筒3內(nèi)側(cè)和外側(cè)的泥漿護(hù)壁槽11底部，澆筑混凝土，并在澆筑混凝土的同時(shí)，將泥漿從泥漿護(hù)壁槽11的底部向頂部擠出，形成現(xiàn)澆混凝土套筒4。
[0038]d、吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I，將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I連接至鋼筒3，鋼筒3與底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I連接處開始有長圓孔，采用高強(qiáng)緊固件2穿過長圓孔，將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I和鋼筒3連接，并通過長圓孔調(diào)整鋼筒3的水平度，完成鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工。
[0039]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括:底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)、鋼筒(3)、現(xiàn)澆混凝土套筒(4)，所述的底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)和鋼筒(3)連接處均開設(shè)有長圓孔，緊固件(2)穿過長圓孔將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)和鋼筒(3)連接;所述的鋼筒(3)嵌固在現(xiàn)澆混凝土套筒⑷內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于:鋼筒(3)底部壓入自然土壤筒段(5)內(nèi)；現(xiàn)澆混凝土套筒(4)在受力過程中可增加鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒直徑作用，同時(shí)對(duì)鋼筒(3)起防腐蝕保護(hù)作用。3.一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工設(shè)備，其特征在于，它包括:導(dǎo)向鋼桁架(6)，用于固定導(dǎo)向鋼桁架(6)的定位鋼粧(9)，安裝在導(dǎo)向鋼桁架(6)上的導(dǎo)向滑輪組(7)，導(dǎo)向鋼桁架(6)上安裝有可調(diào)節(jié)伸縮套管(8)，可調(diào)節(jié)伸縮套管(8)與導(dǎo)向滑輪組(7)相連，導(dǎo)向鋼桁架(6)上安裝有導(dǎo)向套筒(10)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工設(shè)備，其特征在于，導(dǎo)向滑輪組(7)為2組，相互平行;每組為3個(gè)導(dǎo)向滑輪，豎直方向安裝在導(dǎo)向鋼桁架(6)上。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工設(shè)備，其特征在于，所述的定位鋼粧(9)為3個(gè)，呈三角形布置。6.一種鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，其包括以下步驟: a、將多個(gè)筒節(jié)對(duì)接焊接成鋼筒(3)，將鋼筒(3)頂部的筒段和底部壓入自然土壤筒段(5)的筒段進(jìn)行防腐處理； b、采用地下連續(xù)墻挖槽機(jī)在預(yù)定施工位置形成泥漿護(hù)壁槽(11)，在泥漿護(hù)壁槽(11)外圍采用定位鋼粧(9)環(huán)向均布定位3個(gè)導(dǎo)向鋼桁架(6)，將鋼筒(3)通過導(dǎo)向鋼桁架(6)上的導(dǎo)向滑輪組(7)緩緩導(dǎo)入泥漿護(hù)壁槽(11)內(nèi)，并通過可調(diào)節(jié)伸縮套管(8)和導(dǎo)向套筒(10)調(diào)整導(dǎo)向滑輪組(7)的橫向位置，保證鋼筒(3)就位過程的垂直度和空間位置； c、當(dāng)鋼筒(3)底部壓入自然土壤筒段(5)后，調(diào)節(jié)導(dǎo)向鋼桁架(6)上最底下的導(dǎo)向滑輪的橫向位置，調(diào)整鋼筒(3)的垂直度，然后將混凝土澆搗管分別伸入鋼筒(3)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的泥漿護(hù)壁槽(11)底部，澆筑混凝土，并在澆筑混凝土的同時(shí)，將泥漿從泥漿護(hù)壁槽(11)的底部向頂部擠出，形成現(xiàn)澆混凝土套筒(4); d、吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)，將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)連接至鋼筒(3)，鋼筒(3)與底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)連接處開始有長圓孔，采用緊固件(2)穿過長圓孔，將底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)和鋼筒(3)連接，并通過長圓孔調(diào)整鋼筒(3)的水平度，完成鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼-混凝土嵌套復(fù)合筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，步驟a中將筒節(jié)的個(gè)數(shù)為2?8個(gè)，厚度范圍為2?6cm。
【文檔編號(hào)】E02D27/42GK105862902SQ201610213279
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】張明熠, 馬逸鵠, 施輝, 沈衛(wèi)明, 曾江泉, 張東燦, 陳曉輝, 高志勇
【申請(qǐng)人】江蘇金海新能源科技有限公司, 內(nèi)蒙古金海新能源科技股份有限公司