[发明专利]一种格构式混凝土风电塔预制墩台板梁式基础

说明书

本发明公开了一种格构式混凝土风电塔预制墩台板梁式基础，包括基础底板、梯形轮辐梁、中心圆环梁、预制墩台、墩台座、基础底板外圈肋梁、格构间传力梁、混凝土灌注桩和混凝土薄垫层；中心圆环梁位于基础底板上表面正中央；梯形轮辐梁均布于基础底板上表面，其大端与中心圆环梁外表面连接，小端沿基础底板径向方向延伸到基础底板外径边缘；基础底板外圈肋梁有多个首尾相接地分布在基础底板外圈位置；预制墩台固定墩台座上；格构间传力梁连接相临墩台座；混凝土灌注桩穿过混凝土薄垫层来支撑基础底板；混凝土薄垫层与地基土壤直接接触。本发明与地基接触面积大，可减小地基打桩数目或不打桩，节约地基处理费用，抗倾覆能力强。

技术领域

本发明涉及风力发电的技术领域，尤其是指一种格构式混凝土风电塔预制墩台板梁式基础。

背景技术

风力发电行业目前已经应用的基础根据基础抗倾覆原理可分为重力扩展式基础、桩基础、岩石锚杆基础等等。

圆形扩展基础由基础底板、棱台及墩台三部分构成，依靠基础及回填土自重抵抗较大的倾覆弯矩。适用于平原、丘陵及部分山地。优点是支模容易，施工简单，施工速度较快，适应性较广。缺点是底面积较大，开挖回填工程量大、混凝土与钢筋用量较大，破坏环境。

肋梁式重力扩展式基础由底版、肋梁及墩台组成，区别于圆形扩展基础，采用肋梁取代得棱台部分，由肋梁和板共同抵抗截面弯矩。适用于平原、丘陵及部分山地。优点是底板厚度较小，混凝土与钢筋用量能减小。缺点为底面积较大，开挖回填工程量大，破坏环境，模板较为复杂，振捣困难。

桩基础依靠桩土之间相互作用(侧阻力、端阻力)，抵抗上部荷载，桩类型包括预应力混凝土管状和钻孔灌注桩，以灌注桩居多。适用近海滩涂、沼泽、较厚回填土场地以及极软土质等极端恶劣地质条件。优点为承载力大、沉降小、能承受复杂载荷、便于机械化施工、基础尺寸较小。缺点为造价较高，预制桩挤土效应会对周围建、构筑物及基础产生影响；大直径灌注桩施工工艺复杂，影响因素较多，质量难以控制。

岩石锚杆基础利用岩石良好的承载能力，将基础通过高强锚杆固定于岩石上，岩石锚杆包括带预张力的岩石锚杆和不施加预张力的非预应力岩石锚杆两种。风电塔筒基础承受较大疲劳荷载，通常采用预应力锚杆。适用于山区岩石场地。优点为承载力高，基础尺寸较小，节省混凝土及钢筋用量。缺点是锚杆防腐要求较高、对岩石种类、风化程度有一定要求，需要专业施工机械。

格构式混凝土风电塔目前还未应用于风电行业，行业内还未有相应的基础类型。类似的钢制格构式塔在电力行业输电线塔中有应用，因根开很大，一般采用独立桩基础，视情况配框架梁串联所有独立桩基础，基础造价成本较低。与钢制塔不同，混凝土塔自重大，桩基础中管桩不仅要提供拉拔力抵抗基础倾覆，还要提供竖直力抵抗基础上部自重，桩管数目需求较多，成本反而较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种格构式混凝土风电塔预制墩台板梁式基础，采用板梁式结构，与地基接触面积大，可减小地基打桩数目或不打桩，节约地基处理费用，基础抗倾覆能力强。