[发明专利]风电机组预应力基础结构及其施工方法

权利要求书

1.一种风电机组预应力基础结构，包括上端固定连接安装法兰（1）、下端固定连接混凝土板（2）的中间筒，其特征在于：所述中间筒由不少于两个的子中间筒上下拼装组成，且子中间筒为由上至下分布的上连接环筒（4）、预制混凝土筒（3）和下连接环筒（5）一体浇筑成型，内部用于存放压载填料的所述预制混凝土筒（3）为上窄下宽的圆台筒结构，且上方子中间筒的下连接环筒（5）与下方子中间筒的上连接环筒（4）尺寸相同，所述上连接环筒（4）外侧固定连接有上环板（6），且上环板（6）开设若干上下贯通的插孔（61），所述下连接环筒（5）外侧固定连接有下环板（8），且下环板（8）固定连接有若干伸入下方子中间筒的插孔（61）中的插块（9），最上方子中间筒上不设置上环板（6），最下方子中间筒上不设置下环板（8）；

所述预制混凝土筒（3）内壁环向固定连接有支撑环板（10），且支撑环板（10）内壁处活动挤压有连接挡块（11），且连接挡块（11）固定连接有穿过支撑环板（10）并伸出预制混凝土筒（3）的钢丝绳（12），所述插孔（61）外侧连接有环形凹槽（62），且环形凹槽（62）内固定设置有环绕在插孔（61）外侧且内部存放粘连剂的储液环箱（7），所述钢丝绳（12）伸出预制混凝土筒（3）后环绕储液环箱（7）外壁若干圈并再次伸入预制混凝土筒（3）中，且钢丝绳（12）再次伸入预制混凝土筒（3）的一端下方固定连接有挡板（13），所述支撑环板（10）内壁处沿其环向均匀设置有若干连接挡块（11），且任意一个连接挡块（11）均固定连接有伸出预制混凝土筒（3）、环绕储液环箱（7）若干圈后再次伸入预制混凝土筒（3）中的钢丝绳（12），且钢丝绳（12）再次伸入预制混凝土筒（3）内的一端固定连接在同一挡板（13）上方；

拼装完成后，从安装法兰（1）处向下注入压载填料，压载填料下落至子中间筒内腔中，在向子中间筒内腔中注入压载填料的过程中，压载填料向下压迫挡板（13），使得挡板（13）向下滑动，挡板（13）向下滑动并拉动钢丝绳（12），钢丝绳（12）受力拉伸并压迫储液环箱（7），储液环箱（7）在钢丝绳（12）的压迫下破裂损坏，储液环箱（7）中的粘连剂流出并填充在插块（9）和插孔（61）、环形凹槽（62）的间隙中，其中粘连剂为防水胶粘剂，以此将插块（9）固定粘连在下环板（8）内，提高相邻子中间筒间的连接强度，且钢丝绳（12）在挡板（13）的拉动下沿靠近预制混凝土筒（3）方向拉动连接挡块（11），连接挡块（11）压迫支撑环板（10）向外扩张，支撑环板（10）向外压迫预制混凝土筒（3）向外扩张，使得支撑环板（10）和预制混凝土筒（3）具有向外扩张的预应力，以此抵消后续水压对预制混凝土筒（3）向内的压迫力，延长预制混凝土筒（3）的使用寿命。

2.根据权利要求1所述的风电机组预应力基础结构，其特征在于：所述储液环箱（7）内存放有若干带有尖锐部的穿刺块（14）。

3.根据权利要求1所述的风电机组预应力基础结构，其特征在于：所述预制混凝土筒（3）外壁固定连接有向上开孔的导向块（15），且钢丝绳（12）穿过支撑环板（10）、预制混凝土筒（3）并向上伸出导向块（15）后伸入环形凹槽（62）中。

4.根据权利要求1所述的风电机组预应力基础结构，其特征在于：所述预制混凝土筒（3）内壁环向固定连接有不少于两个的、上下间隔分布的支撑环板（10），穿过上方支撑环板（10）的钢丝绳（12）在预制混凝土筒（3）侧壁中向下延伸，并固定连接在穿过下方支撑环板（10）、并伸入预制混凝土筒（3）侧壁的钢丝绳（12）绳身上。

5.根据权利要求1所述的风电机组预应力基础结构，其特征在于：所述插块（9）外壁开凿有若干凹点。

6.根据权利要求1所述的风电机组预应力基础结构，其特征在于：最上端子中间筒的上连接环筒（4）与安装法兰（1）固定连接，且最下端子中间筒的下连接环筒（5）与混凝土板（2）固定连接。

7.一种施工方法，用于上述权利要求1-6任意一项所述的风电机组预应力基础结构，其特征在于，包括如下步骤：

A，利用混凝土的浇筑成型，形成带有上连接环筒（4）、预制混凝土筒（3）、下连接环筒（5）、上环板（6）、下环板（8）和插块（9）的子中间筒雏形，并预留供钢丝绳（12）穿过的通道；

B，根据插块（9）位置开凿插孔（61），并在插孔（61）外壁开凿出环形凹槽（62），再将储液环箱（7）固定在环形凹槽（62）内壁上；

C，将支撑环板（10）固定在预制混凝土筒（3）内壁上，并将带有连接挡块（11）的钢丝绳（12）穿过伸出预制混凝土筒（3）、环绕储液环箱（7）若干圈后再次伸入预制混凝土筒（3）中，再在钢丝绳（12）再次伸入预制混凝土筒（3）中的一端下方焊接挡板（13）；

D，将安装法兰（1）固定在最上端子中间筒的上连接环筒（4），并将最下端子中间筒的下连接环筒（5）与混凝土板（2）固定连接；

E，通过牵引船等输送装置将多个子中间筒输送至预定位置，并从大到小依次向下放入各个子中间筒，且使得上方子中间筒的插块（9）伸入下方子中间筒的插孔（61）中；

F，各个子中间筒拼装完毕后，从安装法兰（1）处向下灌入压载填料。