[发明专利]一种预应力锚栓式圆环形风机基础

说明书

技术领域

本发明涉及陆上风机基础领域，具体涉及一种预应力锚栓式圆环形风机基础，主要适用于平原及高山风电场环境要求和技术特点的陆上风机的建设。

背景技术

目前，国内外常用的陆上风机基础多采用钢筋混凝土扩展基础，常见形式包括：圆形扩展式大板基础、圆形肋板式基础、多边形肋梁式基础、预应力锚杆基础、预应力锚栓基础及预应力锚栓锚杆基础等。这些基础形式仍然属于传统的圆台式或圆柱式重力型基础，基础形式单一，不能适应不同的地形地质条件，而且基础混凝土用量大，自重大；尽管预应力锚杆基础、预应力锚栓基础及预应力锚栓锚杆基础，通过对锚栓或锚杆施加预应力，实现风机塔筒与基础以及地基的可靠连接，但是风机在较大弯矩荷载作用下仍然有连同基础一起倾覆的风险。

发明内容

本发明即针对上述问题，提供一种兼顾经济性和可靠性的预应力锚栓式圆环形风机基础结构，优化基础底板与基础接触面，合理配置风机基础系统的刚度和受力情况，提高基础抗倾覆能力，同时实质性地节省钢筋混凝土方量，降低施工难度，提高经济性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种预应力锚栓式圆环形风机基础，包括圆环形钢筋混凝土基础、基础底板和高强度预应力锚栓。所述基础底板位于所述圆环形钢筋混凝土基础之下，所述高强度预应力锚栓预埋并贯穿所述圆环形钢筋混凝土基础，围绕基础中心呈中心均匀分布。在基础混凝土浇筑成型后，高强锚栓被施加预拉应力，使得锚栓与混凝土成为一个牢固性更好的基础整体。

圆环形钢筋混凝土为中空结构，如此设计可在增大基底直径时有效减少钢筋混凝土方量，使得基础系统的受力情况和刚度得以合理配置，并增大了基底脱开面积余量，提高抗倾覆能力。安装塔筒前中空部分用泥土填实。

同时，预应力围绕基础中心呈中心对称分布，用于风机塔架与基础间的连接，在保证塔架与基础的可靠地刚性连接的同时减少钢塔架埋入基础部分的用钢量，而且取消传统的基础环，也降低了用钢量，使得可靠性和经济性得以兼顾。

所述预应力锚栓式圆环形风机基础，要求钢塔筒最下面一段筒体加大坡度，过渡至基础顶部形成6～8m直径的钢塔筒。

所述预应力锚栓为157根～210根，围绕基础中心呈中心均匀分布。

所述预应力锚栓式圆环形风机基础的锚栓与基础中心的夹角为0°。

为了进一步减少用钢量，降低生产难度，节约成本，将本发明引申为预应力锚栓式圆环形壳体风机基础，该基础中锚栓与基础中心的夹角α取决于基础所在地形地质条件和风载荷。相较于圆环形基础，圆环形壳体结构的受力和传力机制更直接，砼耗量也更低。

本发明的技术效果体现在：通过将钢筋混凝土基础设置为中空的圆环形，在增大基底直径的情况下适当有效减少钢筋混凝土方量，使得基础系统的受力情况和刚度得以合理配置，并增大了基底脱开面积余量，有效缓解基础边缘在较大弯矩作用下与地基土脱开甚至倾覆的现象。同时实质性地节省钢筋混凝土方量，降低施工难度，提高经济性。

附图说明

图1为所述预应力锚栓式圆环形风机基础平面示意图；

图2为所述预应力锚栓式圆环形风机基础半剖视图；

图3为所述预应力锚栓式圆环形壳体风机基础平面示意图；

图4为所述预应力锚栓式圆环形壳体风机基础半剖视图；

附图说明：1、圆环形风机基础；2、高强度预应力锚栓；3、基础底板；4、风机塔筒；5、圆环形壳体风机基础。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述应力锚栓式圆环形风机基础做进一步说明。

参见图1和图2，本发明一种预应力锚栓式圆环形风机基础，包括圆环形钢筋混凝土基础1、高强度预应力锚栓2和基础底板3。所述基础底板3位于所述圆环形钢筋混凝土基础1之下，所述高强度预应力锚栓2预埋并贯穿所述圆环形钢筋混凝土基础1，围绕基础中心呈中心对称分布。在基础混凝土浇筑成型后，高强锚栓被施加预拉应力，使得锚栓与混凝土成为一个牢固性更好的基础整体。扩展后的塔筒4通过其底部法兰与基础牢固连接。

优选地，所述预应力锚栓为157～210根，围绕基础中心呈中心对称分布。

优选地，所述预应力锚栓式圆环形风机基础的锚栓与基础中心的夹角为0°。

参见图3和图4，为本发明一种较佳实施例：预应力锚栓式圆环形壳体风机基础，包括圆环形壳体钢筋混凝土基础5和高强度预应力锚栓2。所述高强度预应力锚栓2预埋并贯穿所述圆环形钢筋混凝土基础5，围绕基础中心呈中心对称分布。