[发明专利]一种装配式预应力混凝土圆筒型柱体基础的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于建设工程中高耸构筑物基础结构的技术领域，涉及一种装配式预应力混凝土圆筒型柱体基础的设计方法，适用于支撑例如风力发电机组塔架等的固定。

背景技术

近年来，我国风力发电工程建设如火如荼，支撑风力发电机组塔架的基础结构参考高耸建筑物基础结构采用扩展基础或桩基础，其设计方法成熟，施工方便，但由于风电机组基础具有承受360°方向重复荷载和大偏心受力的特殊性，且随着单机容量逐渐增大，常规基础的局限性逐渐显露：

1、为了承担风机大偏心荷载，基础体型不断增大，工程量急剧增加；

2、对于一次浇筑完成的大体积混凝土，施工温度裂缝难以控制；

3、基础施工周期加长。

发明内容

本发明目的是提供一种施工速度快、质量好、造价低的装配式预应力混凝土圆筒型柱体基础的设计方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种装配式预应力混凝土圆筒型柱体基础的设计方法，其特征在于：它是通过装配预制混凝土圆筒型柱体形成圆筒型柱体基础，再通过锚固锚索后张拉使混凝土处于预压状态，利用装配完成后的预应力混凝土圆筒型柱体基础回填混凝土外侧土体的被动土压力来抵抗上部高耸结构传来的荷载。

所述的装配预制混凝土圆筒型柱体包括预制圆筒型混凝土柱体；预埋在该预制圆筒型混凝土柱体内的预埋纵向套管；穿过预埋纵向套管延伸至该圆筒型混凝土柱体底端的锚固锚索，其顶端延伸至预制圆筒型混凝土柱体外与高强混凝土调平模板环相连，底端与该预制圆筒型混凝土柱体内预埋固定底环自动锁定装置联接；与基础底部混凝土垫层内固定连接的底部调节螺栓；该预制圆筒型混凝土柱体外围设置填充混凝土体；起到调平与承载作用的高强混凝土。

所述的预制圆筒型混凝土柱体为中心有一空心空间的装配式圆筒型结构，分成若干段，每段按整环或分成若干瓦片进行预制，该空心空间内充填回填土或混凝土。

所述的预制圆筒型混凝土柱体应根据具体实际工程要求进行若干分段，每段可整环或分若干瓦片设计预制，且安装对应接点应标识明确；预制混凝土圆筒型柱体外侧面根据受力情况选择母线为直线或母线为曲线；预制圆筒型混凝土柱体每分段分块上预埋纵向套管应均匀分布，且与其相对接套管应具有较好的同心度。

所述的预埋纵向套管设置在锚固锚索和预制圆筒型混凝土柱体的接触部分；锚固锚索两端设置连接头，顶端连接头垂直伸出预制圆筒型混凝土柱体上高强混凝土调平模板环，底端连接头插入预埋固定底环自动锁定装置并与其紧固连接，锚固锚索按圆周布置一圈或两圈。

所述的高强混凝土调平模板环是金属材质的圆环结构，其上设置通孔，通孔成圆周状均匀布置在底环上并与预制圆筒型混凝土柱体柱体结构上预埋纵向套管相对应。

所述的底部调节螺栓为预制圆筒型混凝土柱体安装平整度调整构件，其顶部插入预制圆筒型混凝土柱体预埋的配套套管内，与基础底部混凝土垫层内预埋垫板连接。

      本发明的优点是：它是利用预应力混凝土圆筒型柱体基础回填混凝土外侧土体的被动土压力以抵抗上部高耸结构传来的荷载，采用锚固锚索后张拉使混凝土处于预压状态。同时对混凝土圆筒型柱体采用分段预制的方式生产，将整个预应力混凝土圆筒型柱体基础根据具体工程及其它要求分成若干段，每段整环或分成若干瓦片进行预制，这样能成批规模化生产，不仅能保证混凝土在强度上的要求，还能减少混凝土和钢筋工程量，有效的缩短施工周期。采用锚固锚索后张拉使混凝土处于预压状态，对圆筒型混凝土柱体进行分段分块预制，还能有效减少混凝土及钢筋工程量，且施工快速，能有效地缩短施工周期，基础结构承载效果更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明：

  图1是装配式预应力混凝土圆筒型柱体基础示意图（纵剖）； 

  图2是装配式预应力混凝土圆筒型柱体基础示意图（横剖）；

图3A是本发明的预制混凝土圆筒型柱体截面分块示意图，其具体分块数应根据实际工程要求确定本示意图仅作举例示意；

图3B是本发明的预制混凝土圆筒型柱体截面分块示意图，其具体分块数应根据实际工程要求确定本示意图仅作举例示意；

图3C是本发明的预制混凝土圆筒型柱体截面分块示意图，其具体分块数应根据实际工程要求确定本示意图仅作举例示意。

图中：1、预制圆筒型混凝土柱体；2、预埋纵向套管；3、锚固锚索；4、高强混凝土调平模板环；5、调节螺栓；6、预埋固定底环；7、基础底部混凝土垫层；8、回填混凝土；9、高强混凝土；10、回填土或者混凝土。

具体实施方式