[实用新型]自调节多层分压预应力锚栓风机塔筒基础

说明书

本实用新型公开了一种自调节多层分压预应力锚栓风机塔筒基础。本实用新型的技术要点是，在基础混凝土内开有多层多列分压孔，每一层分压孔沿中心孔圆周均匀分布并与中心孔连通，每一列分压孔上下对齐；沿每一列分压孔的基础混凝土内预留有对应于预应力锚栓的锚栓孔；在每个分压孔顶面，设有锚垫板并与混凝土浇筑在一起，锚垫板上预留有对应于预应力锚栓的锚栓孔；带有螺纹的预应力锚栓从上法兰的预留锚栓孔插入，穿过基础混凝土的锚栓孔，通过每个分压孔内的锚垫板及螺母将上法兰固定于基础混凝土上；在锚垫板与螺母之间安装有弹簧。本实用新型能将锚栓张拉力均匀地分散到基础混凝土，防止局部应力集中，避免混凝土开裂。

技术领域

本实用新型属于风机塔筒基础加固技术领域，具体涉及一种自调节多层分压预应力锚栓风机塔筒基础。

背景技术

作为清洁能源的风力发电，目前正得到世界各国的大力推广。为了降低度电成本，风机功率越来越大，叶片不断加长，塔筒的高度不断增加。在风力作用下，塔筒需要承受的荷载快速增长，并且带来了塔筒振动。钢塔筒与地基间通过基础传力，而现有风机基础主要有两种形式：基础环式风机基础和锚栓式风机基础。由于风机基础传力巨大，使得风机基础混凝土与基础环(或锚栓)尺寸大，而基础混凝土与基础环变形(或锚栓)不一致，导致局部应力过大，常常引发基础混凝土与基础环(或锚栓)间剪切破坏，导致倒塔事故。

基础环式风机基础如图1所示，其主要包括基础混凝土1、基础环2、穿环钢筋3等主要传力构件。风机塔筒荷载首先传递至基础环2，通过基础环2将荷载再传递至大体积的基础混凝土1，然后传递至地基。基础环2与基础混凝土1间通过剪切粘结应力传递荷载，为了加强荷载传递，在基础环2上安装有穿环钢筋3，穿环钢筋3在基础环2与基础混凝土1间传递剪力。由于基础环2与基础混凝土1间变形不一致，二者之间首先在顶部出现局部应力集中，导致开裂，开裂后局部剪切应力迅速下降，应力集中区域随即向下移动，在基础环2的反复剪切和冲压作用下，裂缝不断向下发展，最终导致基础环2与基础混凝土1脱离，穿环钢筋3断裂。

锚栓式风机基础如图2所示，其主要包括基础混凝土1、上法兰4、下法兰5、预应力锚栓6等主要传力构件。锚栓式风机基础的上法兰4、下法兰5为圆环形，作为锚栓的锚垫板。在风荷载作用下塔筒承受巨大弯矩，塔筒一侧上法兰压缩基础混凝土，另一侧上法兰通过锚栓张力传递给下法兰。下法兰本身尺寸远小于基础混凝土，在传力过程中不可避免的存在受力面积的突变，在突变部位同样存在局部应力集中，因此在实际应用中基础混凝土开裂现象同样大量存在。图2中。7表示锚栓孔，8表示中心孔。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有风机塔筒基础在运营中因应力集中而导致混凝土开裂的问题，提供一种自调节多层分压预应力锚栓风机塔筒基础。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该自调节多层分压预应力锚栓风机塔筒基础，包括基础混凝土、预应力锚栓、上法兰；所述基础混凝土整体成圆锥体形，沿其中心轴向开有中心孔；所述上法兰为圆环形且其中心孔轴线与基础混凝土的中心孔轴线重合，沿上法兰周向分布的预应力锚栓将上法兰固定于基础混凝土顶面；其特点是：在基础混凝土内开有多层多列分压孔，每一层的分压孔沿中心孔圆周均匀分布并与中心孔连通，每一列的分压孔上下对齐；沿每一列分压孔的基础混凝土内预留有对应于预应力锚栓的锚栓孔；在每个分压孔的顶面，设有锚垫板并与混凝土浇筑在一起，锚垫板上预留有对应于预应力锚栓的锚栓孔；带有螺纹的预应力锚栓从上法兰的预留锚栓孔插入，穿过基础混凝土的锚栓孔，通过每个分压孔内的锚垫板及螺母将上法兰固定于基础混凝土上；在锚垫板与螺母之间安装有弹簧；预应力锚栓与锚栓孔为间隙配合。

具体的，所述弹簧为碟簧。

本实用新型自调节多层分压预应力锚栓风机塔筒基础的工作原理是：