一種組裝式預應力錨索風機基礎裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及建設工程中大型風力發(fā)電機組固定技術領域，尤其涉及一種組裝 式預應力錨索風機基礎裝置。
【背景技術】
[0002] 風力發(fā)電機組基礎通常要承受360度方向的重負荷載而且具有大偏心受力的特 性，塔筒承受的荷載傳至基礎環(huán)，再通過基礎環(huán)傳至基礎。在歐美國家風力發(fā)電技術較成 熟，對風電基礎設計有較早的研究，對風電機組的基礎和上部支撐結構設計已經有了比較 標準成熟的技術，一些風力發(fā)電強國已經開始由陸上風電向海上風電擴展。美國P&H無張 力錨桿和無張力灌注粧基礎已經在我國成功得到應用。我國是一個發(fā)展中國家，雖然 在風能的利用方面有著悠久的歷史，但是在風力發(fā)電機的研究方面卻起步較晚。風機基礎 的主要類型包括傳統(tǒng)的重力式獨立基礎、粧基礎和錨桿基礎。重力式獨立基礎是最簡單的 基礎型式，但造價高，抵抗極端工況的能力較差；粧基礎安全可靠，但施工周期長，造價最 高；錨桿基礎受制于錨桿本身的強度和剛度，錨桿必須布置的比較密集，未考慮群錨效應、 銹蝕和疲勞損傷。國外從20世紀末、我國則從最近幾年以來，開始較大規(guī)模的灘涂和海上 風電建設，風機結構的耐久性問題越來越受到關注。一般風力發(fā)電機組的設計壽命為15~ 20年，風機基礎的設計壽命為50年，為此，基礎的耐久性是風機基礎設計時考慮的重要內 容之一。
[0003] 目前風力發(fā)電基礎以重力式基礎和錨桿灌注粧基礎為主，但隨著風力發(fā)電的發(fā) 展，重力式基礎出現了一些不可克服的缺點，如造價過高、長期性能不足、錨桿抵抗彎矩能 力不足、現澆混凝土施工周期較長等，難以滿足風電場快速施工和長期安全運營的要求。

【發(fā)明內容】

[0004] 本實用新型的目的是提供一種質量好、造價低、施工方法簡單、施工速度快、耐久 性好的組裝式預應力錨索風機基礎裝置，為陸上風電場設計施工和安全運營提供技術保 障。
[0005] 本實用新型的目的是這樣實現的：
[0006] 一、組裝式預應力錨索風機基礎裝置(簡稱裝置）
[0007] 本裝置包括圓形基坑、組合式混凝土圓筒、預應力錨索、預制混凝土頂件、高強螺 母、回填土、基礎底環(huán)、預制混凝土底件和基礎頂環(huán)；
[0008] 其位置和連接關系是：
[0009] 沿圓形基坑內壁從下到上依次設置有基礎底環(huán)、組合式混凝土圓筒和基礎頂環(huán)；
[0010] 在組合式混凝土圓筒內，從下到上依次設置有預制混凝土底件、回填土和預制混 凝土頂件；
[0011] 預應力錨索從下到上依次穿過基礎底環(huán)、組合式混凝土圓筒的穿孔和基礎頂環(huán)， 在基礎底環(huán)和基礎頂環(huán)的頂面分別連接有高強螺母。
[0012] 二、組裝式預應力錨索風機基礎裝置的施工方法(簡稱方法）
[0013] 本方法基于上述的組裝式預應力錨索風機基礎裝置，包括以下步驟：
[0014] ①開挖圓形基坑，在圓形基坑底部沿圓周方向將若干預制管片進行組裝，組裝過 程中保證預制管片緊貼圓形基坑的內側壁，形成第一層組合式混凝土圓筒；
[0015] ②在已形成的第一層組合式混凝土圓筒上放置金屬基礎底環(huán)，保證基礎底環(huán)的螺 孔與預制管片的穿孔對準，將預應力錨索插入穿孔內，利用高強螺母將預應力錨索和基礎 底環(huán)固定為一體；
[0016] ③將若干預制管片按照由下而上的順序依次穿過預應力錨索串聯為一個整體，最 終組裝成與圓形基坑側壁緊密接觸的組合式混凝土圓筒；
[0017] ④將基礎頂環(huán)穿過預應力錨索放置在組裝成功的組合式混凝土圓筒上，利用高強 螺母將預應力錨索和基礎頂環(huán)緊緊固定在一起；
[0018] 在組裝成功的組合式混凝土圓筒內，首先用預制混凝土底件封底，然后填入回 填土并壓實，最后在頂端用預制混凝土頂件封頂，同時保證預制混凝土頂件的上表面與基 礎頂環(huán)的上表面及圓形基坑的頂面平齊；
[0019] #對伸出圓形基坑頂面的預應力錨索進行張拉施加預應力，從而使混凝土受到壓 力，提高整個基礎結構的穩(wěn)定性。
[0020] 本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果：
[0021] ①本裝置建造在開挖好的圓形基坑當中，利用預制管片按照從下到上的順序依次 組裝成組合式混凝土圓筒，通過預應力錨索穿過組合式混凝土圓筒并固定為一個整體，組 成承擔風機上部荷載的主要受力構件，施工方法簡單、施工速度快；
[0022] ②在組裝而成的組合式混凝土圓筒內部由下而上依次放置預制預制混凝土底件、 回填土和預制混凝土頂件；預制混凝土底件和預制混凝土頂件可以隔絕大氣和水對基礎結 構的侵蝕，提高結構的耐久性；在預制混凝土底件和預制混凝土頂件之間回填回填土，充分 利用了現場開挖的土料，在保證安全的同時降低了施工成本；
[0023] ③通過高強螺母將預應力錨索、基礎底環(huán)和基礎頂環(huán)連為一體，并使用高強螺母 固定，可保證基礎結構的整體性和預應力錨索的張拉效果；
[0024] ④用預應力錨索代替一般錨桿對基礎結構進行加固處理，可大大降低鋼筋的用 量，節(jié)省工程投資；
[0025] ?較一般錨桿而言，預應力錨索可提供更大的預應力，使土質地基和混凝土基礎 結構緊密貼合在一起，讓地基和混凝土基礎結構共同承擔風機上部結構傳來的靜力和動力 荷載，有效預防因彎矩過大引起的風機塔筒傾斜，可保證風機在極端條件下安全運營。
[0026] 總之，本實用新型基礎牢固，節(jié)省工程投資，施工進度快，尤其是預應力錨索可提 供更大的預應力，有效預防因彎矩過大引起的風機塔筒傾斜，可保證風機在極端條件下安 全運營。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本實用新型的結構主視圖；
[0028] 圖2為本實用新型的結構俯視圖。
[0029] 其中：
[0030] I -圓形基坑；
[0031] 2-組合式混凝土圓筒，
[0032] 2. 1-預制管片，
[0033] 2. I. 1-穿孔；
[0034] 3-預應力錨索；
[0035] 4 一預制混凝土頂件；
[0036] 5-高強螺母；
[0037] 6-回填土；
[0038] 7 一基礎底環(huán)；
[0039] 8一預制混凝土底件；
[0040] 9-基礎頂環(huán)。
【具體實施方式】
[0041] 下面結合附圖對本實用新型詳細說明：
[0042] -、裝置
[0043] 1、總體
[0044] 如圖1、2,本裝置包括圓形基坑1、組合式混凝土圓筒2、預應力錨索3、預制混凝土 頂件4、高強螺母5、回填土 6、基礎底環(huán)7、預制混凝土底件8和基礎頂環(huán)9 ;
[0045] 其位置和連接關系是：
[0046] 沿圓形基坑1內壁從下到上依次設置有基礎底環(huán)7、組合式混凝土圓筒2和基礎頂 環(huán)9 ;
[0047] 在組合式混凝土圓筒2內，從下到上依次設置有預制混凝土底件8、回填土 6和預 制混凝土頂件4 ;
[0048] 預應力錨索3從下到上依次穿過基礎底環(huán)7、組合式混凝土圓筒2的穿孔2. I. 1和 基礎頂環(huán)9,在基礎底環(huán)7和基礎頂