[实用新型]一种沉箱锚固式风机基础

说明书

技术领域

本实用新型涉及沉箱式风机基础,特别是一种沉箱锚固式风机基础。

背景技术

在海上风电场基础设计领域，当水深一般、海床为基岩质时，常用的桩基础因桩打不进去无法采用，传统重力式基础由于水深的关系，造价太高，沉箱锚固式风机基础因结构是在港口码头进行一体化预制，极大缩短了近海风电场的施工周期，节省施工成本，同时结构受力更优而造价较低，相比其它基础型式，沉箱锚固式风机基础在此类海域有极好的应用前景。

现有风机基础都采用在混凝土沉箱内预埋基础环来连接混凝土沉箱与混凝土沉箱顶端塔筒，为保证基础环埋深而造成混凝土沉箱的结构受力不合理，并且必须要配置大量钢筋满足受力要求，钢筋和混凝土用量大，风机基础施工质量和工程进度低。

现阶段风力发电机功率迅速提高，各个风机厂商都相继推出了3MW、5MW、6MW的风机样机，更大功率的风机也在研制当中。随着风机功率的提高，风机的载荷也成倍增长。华锐风电3MW110m的风机塔筒底部法兰直径已超过5m，塔筒底部载荷的极限弯矩已达到16万kN·m，而5MW110m海上风机塔筒底部载荷的极限弯矩接近22万kN·m。风机载荷的增大，现有基础环式的连接结构不能满足风机基础沉箱体量的增大。 

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术不足，提供一种沉箱锚固式风机基础，整体刚度大，节约钢筋和混凝土用量，使风机基础施工质量和工程进度均得到了较大提高。

本实用新型的技术方案为，一种沉箱锚固式风机基础，包括混凝土沉箱、用于连接混凝土沉箱与混凝土沉箱顶端塔筒的连接机构，所述连接机构包括多组竖直嵌入混凝土沉箱内的螺栓组件，且所有螺栓组件在混凝土沉箱内以混凝土沉箱竖直中心轴为中心呈圆形均匀分布。

利用螺栓组件替代基础环实现塔筒与基础沉箱相连接，当风机基础承受来自塔筒传递的偏心弯矩时，风机基础顶面一侧受拉一侧受压。螺栓组件将拉力传递到基础底面，而压力由基础顶面混凝土传递到整个混凝土沉箱。采用螺栓组件的结构形式，可以使基础设计埋深变化更为灵活，不会造成像预埋基础环那样因为调整基础埋深而牺牲结构受力合理性，且必须要配置大量钢筋满足受力要求。

所述螺栓组件包括地脚螺栓、设在混凝土沉箱顶面的顶锚固环、设在混凝土沉箱内部的底锚固环，所述地脚螺栓的预埋结构埋入混凝土沉箱内，而地脚螺栓的螺杆穿过底锚固环并通过螺母紧固，所述顶锚固环与底锚固环之间安装连接螺栓。对地脚螺栓表面进行达克罗防腐处理，并去除地脚螺栓及其附件的锐边。在浇筑混凝土沉箱的混凝土之前，先将地脚螺栓在基础底部安装和定位。安装时，需要在底锚固环下侧处的螺母和锚固环之间安装垫圈。

每组螺栓组件均包括两个连接螺栓，且两个连接螺栓以地脚螺栓为轴线对称安装。

本实用新型所述沉箱锚固式风机基础，施工周期短，整体性较好，施工方便，采用螺栓组件比预埋基础环的风机基础，能在一定程度上节约钢筋和混凝土用量, 风机基础施工质量和工程进度均得到了较大提高，提高了整个基础结构的稳定性和经济性，并在一定程度上减小塔筒根部筒身的直径，解决塔筒的运输难题,使沉箱锚固式基础在近海风电场领域得到推广和应用。

附图说明

图1为本实用新型所述风机基础的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为螺栓组件的结构示意图。

具体实施方式  

    如图1、图2所示，一种沉箱锚固式风机基础，包括混凝土沉箱、用于连接混凝土沉箱与混凝土沉箱顶端塔筒的连接机构，连接机构包括80组竖直嵌入混凝土沉箱内的螺栓组件2，且所有螺栓组件2在混凝土沉箱1内以混凝土沉箱1竖直中心轴为中心呈圆形均匀分布。

如图3所示，螺栓组件包括地脚螺栓4、设在混凝土沉箱1顶面的顶锚固环5、设在混凝土沉箱1内部的底锚固环6，所述地脚螺栓4的预埋结构8埋入混凝土沉箱1内，而地脚螺栓4的螺杆穿过底锚固环6并通过螺母紧固，顶锚固环5与底锚固环6之间安装2个连接螺栓7，且两个连接螺栓7以地脚螺栓4为轴线对称安装。