一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础

摘要

本发明涉及陆上风电机组基础的技术领域，特别是涉及一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，其安装效率高，基础的抗弯、抗剪及抗冲切能力强，各预制分块连接可靠，成本低施工周期短，适用性强；一种用于陆上风电机组装配式预应力混凝土基础包括多边形底板、底板底肋梁、底板顶肋梁、多边形空心台柱、钢绞线及锚具，其中空心台柱内部沿四周均匀设置四个竖向加劲肋、空心台柱顶板底设有肋梁、底板底肋梁和底板顶肋梁沿x向和y向垂直布置。

说明书

技术领域

本发明涉及陆上风电机组基础的技术领域，特别是涉及一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础。

背景技术

十余年来风力发电在全球方兴未艾，成为绿色能源开发和利用的最主要形式。截至2019年底，我国风电装机量为23640万千瓦，其中陆上装机量占97.12％，2019年新增装机量2616万千瓦，其中陆上装机量占90.84％。自2021年1月1日起，我国陆上风电将全面实现平价上网，正式进入平稳发展期，风电发展模式和发展趋势将呈现规模化发展、基地化建设的特征，这就对风电机组基础的工程造价、项目的施工周期提出了更高的要求。

目前，陆上风电机组基础类型包括扩展基础、梁板基础、岩石预应力锚杆基础、桩基础、预应力筒型基础，其中以扩展基础为主，采用现场浇筑方式，扩展基础属于重力式基础，存在混凝土量大、工期长等缺点，其中养护周期长达28天，明显增加了风电项目的施工周期和基础的工程造价，且与我国推行的装配化绿色施工方式相悖。因此，开发一种可降低混凝土量、缩短施工工期的新型陆上风电机组基础对于平价时代风电的稳步发展、履行国家倡导的绿色建筑和绿色施工具有重要意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，其安装效率高，基础的抗弯、抗剪及抗冲切能力强，各预制分块连接可靠，成本低施工周期短，适用性强的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，包括多边形底板、底板底肋梁、底板顶肋梁、多边形空心台柱、钢绞线及锚具，其中空心台柱内部沿四周均匀设置四个竖向加劲肋、空心台柱顶板底设有肋梁、底板底肋梁和底板顶肋梁沿x向和y向垂直布置。

所述的装配式预应力混凝土基础沿水平x向、y向被切割成若干预制分块，其中y向为主切割方向、x向为辅切割方向，且沿台柱边缘的x向、y向应进行切割、沿x向或y向不应切割到肋梁的纵截面。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，沿水平x向、y向切割完成的预制分块宽度、高度宜不超过4.6m、重量应满足运输条件，且沿x向或y向不应切割到肋梁的纵截面。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，各预制分块在底板底部和顶部的肋梁截面中心位置、底板底肋梁对应上部底板截面偏下位置、底板顶肋梁对应下部底板截面偏上位置、.空心台柱x向截面的两侧位置、空心台柱内部竖向加劲肋x向截面中心位置预留有钢绞线张拉孔道，孔道直径宜为60mm～100mm。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，各预制分块采用无粘结钢绞线沿水平x向、y向孔道张拉连接。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，多边形底板宜采用八边形，八边形内切圆直径宜为18m～25m，多边形台柱宜采用八边形，八边形内切圆直径宜为5m～12m。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，底板底肋梁和底板顶肋梁间距宜为2.5m～3.5m，底板肋梁数量根据底板尺寸确定。

与现有技术相比本发明的有益效果为：(1)装配式预应力混凝土基础预制分块的宽度、高度、长度、重量满足运输条件，预制分块尺寸规整、重量轻，安装效率高；

(2)装配式预应力混凝土基础底板底和顶均设有一定数量肋梁，大幅提高了基础的抗弯、抗剪及抗冲切能力；

(3)装配式预应力混凝土基础各预制分块的连接界面(接触面)均垂直于x向和y向，而钢绞线张拉方向均沿水平x向和y向，极大的保证了各预制分块的连接可靠性；

(4)装配式预应力混凝土基础采用梁板式结构，大幅降低了基础的混凝土量和钢筋量，约减少1/3，大幅降低基础的工程造价，约降低40％以上；

(5)装配式预应力混凝土基础是装配式混凝土建筑和预应力技术的集成应用，属于装配式混凝土结构，与原现浇基础相比，无需基础养护，大幅提高了基础的施工周期，约提高一半施工周期；

(6)装配式预应力混凝土基础适用性强，适用于陆地软土地基和陆地硬土地基等多种场地；

(7)装配式预应力混凝土基础适用性于轮毂高度80米以上的钢制塔筒或混凝土塔筒。

附图说明

附图1是装配式预应力混凝土基础轴测图；

附图2是装配式预应力混凝土基础俯视图；

附图3是装配式预应力混凝土基础正视图；

附图4是装配式预应力混凝土基础左视图；

附图5是装配式预应力混凝土基础A-A剖视图；

附图6是预制分块A轴测图；

附图7是预制分块B轴测图；

附图8是预制分块C轴测图；

附图9是预制分块D轴测图；

附图10是预制分块E轴测图。

图中：1为预制分块A；2为预制分块B；3为预制分块C；4为预制分块D；5为预制分块E；6为预制分块F；7为底板底肋梁；8为底板顶肋梁；9为水平x向张拉孔道；10为水平y向张拉孔道；11为与塔筒连接张拉孔道；12为台柱顶板口；13为台柱内部竖向加劲肋；14为台柱顶板底肋梁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图10所示，本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，包括多边形底板、底板底肋梁7、底板顶肋梁8、多边形空心台柱、钢绞线及锚具，其中空心台柱内部沿四周均匀设置四个竖向加劲肋、空心台柱顶板底设有肋梁、底板底肋梁7和底板顶肋梁8沿x向和y向垂直布置。

所述的装配式预应力混凝土基础沿水平x向、y向被切割成若干预制分块，其中y向为主切割方向、x向为辅切割方向，且沿台柱边缘的x向、y向应进行切割、沿x向或y向不应切割到肋梁的纵截面。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，沿水平x向、y向切割完成的预制分块宽度、高度宜不超过4.6m、重量应满足运输条件，且沿x向或y向不应切割到肋梁的纵截面。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，各预制分块在底板底部和顶部的肋梁截面中心位置、底板底肋梁7对应上部底板截面偏下位置、底板顶肋梁8对应下部底板截面偏上位置、.空心台柱x向截面的两侧位置、空心台柱内部竖向加劲肋14x向截面中心位置预留有钢绞线张拉孔道，孔道直径宜为60mm～100mm。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，各预制分块采用无粘结钢绞线沿水平x向、y向孔道张拉连接。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，多边形底板宜采用八边形，八边形内切圆直径宜为18m～25m，多边形台柱宜采用八边形，八边形内切圆直径宜为5m～12m。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，底板底肋梁7和底板顶肋梁8间距宜为2.5m～3.5m，底板肋梁数量根据底板尺寸确定

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，其在工作时，总体流程为土方开挖——>基槽清理——>铺填褥垫层——>垫层浇筑——>吊装和定位预制分块D44、预制分块E55、预制分块F66——>吊装和定位预制分块C33——>吊装和定位预制分块B22——>吊装和定位预制分块A11——>沿水平x向张拉孔道99铺放钢绞线——>沿水平y向张拉孔道1010铺放钢绞线——>分两次张拉水平x向钢绞线——>分两次张拉水平y向钢绞线——>基础防腐层施工——>回填回填土。

所述的装配式预应力混凝土基础包括两个预制分块A11、三个预制分块B22、九个预制分块C33、一个预制分块D44、一个预制分块E55、一个预制分块F66,参见图1-图2，预制分块A1见图6，预制分块B2见图7，预制分块C3见图8，预制分块D4见图9，预制分块E5见图10。

所述的装配式预应力混凝土基础如图1-图5，基础尺寸(八边形内切圆)长、宽分别为22m、高为4.2m，台柱尺寸(八边形内切圆)长、宽分别为9.1m、高为2.9m，各预制分块宽度和高度不超过4.2m、重量不超过150t，可运输至安装现场。

本发明的一种用于陆上风电机组的装配式预应力混凝土基础，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。