CN102758445A - 风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法，其中调平装置包括：至少三个锚固螺栓和精调螺母、水平放置的上、下锚板、至少三个支架和粗调螺母，上锚板套设在锚固螺栓的上端，用于与塔架法兰盘固定连接；下锚板套设在锚固螺栓的下端，用于与上锚板固定连接；精调螺母分别套设在每个锚固螺栓上，抵顶在上锚板的下表面；支架设置在下锚板的下方，支架通过粗调螺栓支撑固定下锚板；粗调螺母分别套设在每个粗调螺栓上，抵顶在下锚板的下表面。本发明提供的风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法，解决了现有基础调平装置安装工序繁琐，精度低，成本造价高的缺陷，简化了安装工序，节约了成本。

Description

风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法

技术领域

本发明涉及风力发电机技术，尤其涉及一种风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法。

背景技术

大力发展风能等清洁可再生能源，是保护环境、优化电力结构、促进经济社会可持续发展的需要。风力发电是技术最成熟，开发条件最具规模和商业开发前景最好的风能利用方式。

风力发电机塔架结构作为风电行业中重要设备，为高耸结构型式，由塔架、附属构筑物(如操作平台、栏杆、爬梯、管线等)和支撑塔架设备的基础三部分组成。目前风机塔架一般为钢制塔筒结构，底部直径为3-5m，通过钢筋混凝土基础里的预埋结构件与塔架法兰盘连接在一起。常用的预埋结构件一般有钢制基础环和地脚螺栓两种。钢制基础环的缺点是用运输费用高，用钢量大结构受力不合理。随着国内大功率风力发电机型的研发成功，塔筒的高度和直径都在增加，塔筒承受的弯矩也在增大，基础环的缺点变得尤为突出。

相较于基础环，地脚螺栓的制造、运输更方便，用钢量和造价更省，基础整体性更好，结构受力更科学合理。但是，对于大型设备、大型塔架和罐体基础结构中地脚螺栓的整体预埋，因底面积大、地脚螺栓数量多、螺栓之间的距离较大，地脚螺栓群的整体定位控制复杂，安装精度较难控制。

现有的大型群组地脚螺栓安装技术中，为了保证安装精度，安装过程中通常会用两个钢制定位板上下固定地脚螺栓，使其成为一个整体的锚固系统，还要利用调平装置对锚固系统精确调平。目前通用的几种调平装置包括调节滑块和精平螺丝，图1为现有技术中调节滑块结构示意图，图2为现有技术中精平螺丝结构示意图。

其中，调节滑块可以包括多个楔件，用于调节定位板之间的距离。如图1所示，调节滑块包括了两个尖端和钝端相对安放的楔件，两个楔件之间能相对滑动，直至所需的支承高度。

如图2所示，精平螺丝的结构更为简单，可以包括多个螺柱，如图2所示，精平螺丝包括两个螺柱，内螺纹螺柱和外螺纹螺柱，两个螺柱配合用于调节定位板的水平度。

上述两种调平装置虽然操作相对简单，但是调平精度不高，工序繁琐，另外上述调平装置一般为钢件，成本较高。

发明内容

本发明提供了一种风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法，用以解决现有基础调平装置安装工序繁琐，精度低，造价成本高的缺陷，简化安装工序，节约成本。

本发明提供了一种风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法，其中，包括：

至少三个锚固螺栓；

水平放置的上锚板，套设在所述锚固螺栓的上端，用于与塔架法兰盘固定连接；

水平放置的下锚板，套设在所述锚固螺栓的下端，用于与所述上锚板固定连接；

至少三个支架，设置在所述下锚板的下方，每个支架通过至少一个粗调螺栓支撑固定所述下锚板；

粗调螺母，分别套设在每个所述粗调螺栓上，抵顶在所述下锚板的下表面。

如上所述的风力发电机塔架基础调平装置，其中，还包括：

套管，分别套设在每个所述锚固螺栓的螺杆外部。

如上所述的风力发电机塔架基础调平装置，其中，还包括：

热缩管，分别套设在每个所述螺杆的两端，用于受热收缩将套管密封住所述螺杆。

如上所述的风力发电机塔架基础调平装置，其中，还包括：

精调螺母，分别套设在每个所述锚固螺栓上，抵顶在所述上锚板的下表面。

本发明还提供了一种风力发电机塔架基础总成，其中，包括：本发明提供的风力发电机塔架基础调平装置，所述总成还包括：

钢筋混凝土基础承台，所述锚固螺栓、下锚板、支架、粗调螺栓和粗调螺母浇注固定在所述钢筋混凝土基础承台中，所述钢筋混凝土基础承台的上表面与所述上锚板的下表面贴合，所述支架固定在所述钢筋混凝土基础承台的底部。

如上所述的风力发电机塔架基础总成，其中，还包括：

精调螺母，分别套设在每个所述锚固螺栓上，抵顶在所述上锚板的下表面；所述钢筋混凝土基础承台的上表面与所述上锚板的下表面贴合处形成有灌浆槽，所述灌浆槽内形成有灌浆层，所述精调螺母浇注固定在所述灌浆层中。

本发明又提供了一种风力发电机塔架基础成型方法，其中，采用本发明提供的基础调平装置，所述方法包括：

将所述粗调螺栓穿入所述支架上的螺栓孔中，然后将所述支架放置在塔架基础的底部；

将所述下锚板通过所述粗调螺栓安装在所述支架的上方，将所述粗调螺母套装所述粗调螺栓上并抵顶所述下锚板的下表面；

调整所述粗调螺母，以调整所述下锚板的水平度；

将所述锚固螺栓穿过所述下锚板，并穿过位于所述下锚板上方的所述上锚板，固定所述上锚板；

对所述基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台。

如上所述的风力发电机塔架基础成型方法，其中，将所述锚固螺栓穿过所述下锚板，并穿过位于所述下锚板上方的所述上锚板，固定所述上锚板具体包括：

将所述锚固螺栓穿过所述下锚板，在所述锚固螺栓上套设精调螺母；

将所述锚固螺栓穿过位于所述下锚板上方的所述上锚板，所述上锚板的下表面抵顶在所述精调螺母上，固定所述上锚板。

如上所述的风力发电机塔架基础成型方法，其中，在将所述精调螺母套在所述锚固螺栓上之前，还包括：

在每个所述锚固螺栓的螺杆外部分别套设套管。

如上所述的风力发电机塔架基础成型方法，其中，在将所述套管套在所述锚固螺栓上之后，还包括：

在所述锚固螺栓的两端上分别套设热缩管，利用喷灯烘烤所述热缩管至所述热缩管将所述套管密封住所述螺杆。

如上所述的风力发电机塔架基础成型方法，其中，对所述基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台具体为：

对容置所述基础调平装置的模具内部进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台，并在所述钢筋混凝土基础承台上表面与所述上锚板的下表面贴合处形成灌浆槽，所述精调螺母容置在所述灌浆槽中。

如上所述的风力发电机塔架基础成型方法，其中，在对所述基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台，并在所述钢筋混凝土基础承台上表面与所述上锚板的下表面贴合处形成灌浆槽之后，还包括：

调整精调螺母，以调整所述上锚板的水平度；

在所述灌浆槽内灌入灌浆料，形成灌浆层。

如上所述的风力发电机塔架基础成型方法，其中，在对所述基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台之后，还包括：

对所述锚固螺栓施加预拉力。

本发明提供的风力发电机塔架基础调平装置、基础总成及基础成型方法通过粗调螺母与精调螺母进行两次调平，提高了塔架基础的调平精度，简化了安装工序，节约了成本。

附图说明

图1为现有技术中调节滑块结构示意图。

图2为现有技术中精平螺丝结构示意图。

图3为本发明实施例一提供的风力发电机塔架基础调平装置的结构示意图。

图4为图3中A部分的局部放大图。

图5为本发明实施例二提供的风力发电机塔架基础总成的结构示意图。

图6为图5中B部分的局部放大图。

图7为本发明实施例二提供的风力发电机塔架基础总成中灌浆槽在浇注浆料前的状态示意图。

图8为本发明实施例二提供的风力发电机塔架基础总成中灌浆槽在浇注浆料后形成灌浆层的状态示意图。

图9为本发明实施例三提供的风力发电机塔架基础成型方法流程图。

图10为本发明实施例四提供的风力发电机塔架基础成型方法流程图。

附图标记：

1-锚固螺栓；  2-上锚板；      3-下锚板；

4-支架；      5-粗调螺栓；    6-粗调螺母；

7-套管；      8-热缩管；      9-钢筋混凝土基础承台；

10-垫层；     11-塔架法兰盘； 12-灌浆层；

13-精调螺母；    14-灌浆槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图3为本发明实施例一提供的风力发电机塔架基础调平装置的结构示意图，图4为图3中A部分的局部放大图，本发明实施例一提供了一种风力发电机塔架基础调平装置，包括至少三个锚固螺栓1、水平放置的上锚板2、水平放置的下锚板3、至少三个支架4和粗调螺母6，其中水平放置的上锚板2套设在锚固螺栓1的上端，用于与塔架法兰盘固定连接；水平放置的下锚板3套设在锚固螺栓1的下端，用于与上锚板2固定连接；支架4设置在下锚板3的下方，每个支架4通过至少一个粗调螺栓5支撑固定下锚板3；粗调螺母6分别套设在每个粗调螺栓5上，抵顶在下锚板3的下表面。该基础调平装置的具体安装步骤和使用方法如下：

步骤110、将粗调螺栓5穿入支架4上的螺栓孔中，然后将支架4放置在塔架基础的底部；

步骤120、将下锚板3通过粗调螺栓5安装在支架4的上方，将粗调螺母6套装粗调螺栓5上并抵顶下锚板3的下表面；

步骤130、调整粗调螺母6，以调整下锚板3的水平度；

步骤140、将锚固螺栓1穿过下锚板3，并穿过位于下锚板3上方的上锚板2，固定上锚板2。

在实际的应用中，调整粗调螺母6，可以达到调整下锚板3局部高低的目的，从而调整下锚板3整体的水平度，下锚板3通过锚固螺栓1与上锚板2固定连接，而上锚板2与塔架法兰盘固定连接，下锚板3调平后，塔架法兰盘的位置固定，从而实现了塔架法兰盘的调平。通过粗调螺母6进行调平的基础调平装置操作简单，成本低廉。

上锚板2和下锚板3的形状均优选为圆环状，与法兰盘的形状相匹配，但并不以此为限。

在上述实施例的基础上，优选的是还进一步设置精调螺母13，分别套设在每个锚固螺栓1上，抵顶在上锚板2的下表面。在进行粗调平后，调整精调螺母13，对上锚板2的局部高低进行调整，以调整上锚板2整体的水平度。

在每个锚固螺栓1的螺杆外部，优选设有套管7。套管7的设置可以在形成基础总成的过程中隔离混凝土浆料与锚固螺栓1，防止锚固螺栓1被腐蚀。

在螺杆的两端还进一步设有热缩管8，热缩管8可以在喷灯的烘烤下收缩，同时缩紧套管7，以将螺杆密封，防止浇注过程中浆料漏入，对锚固螺栓1造成腐蚀。

本发明实施例一提供的风力发电机塔架基础调平装置通过粗调螺母对下锚板的水平度进行调整和调整精调螺母以调整上锚板的水平度，从而调整塔架法兰盘的水平度，提高了塔架基础的水平精度，降低了制造成本。

实施例二

图5为本发明实施例二提供的风力发电机塔架基础总成的结构示意图，图6为图5中B部分的局部放大图，图7为本发明实施例二提供的风力发电机塔架基础总成中灌浆槽在浇注浆料前的状态示意图，图8为本发明实施例二提供的风力发电机塔架基础总成中灌浆槽在浇注浆料形成灌浆层后的状态示意图。本发明实施例二提供了一种风力发电机塔架基础总成，其中包括本发明任意实施例提供的风力发电机塔架基础调平装置，请同时参照图3和图4，还包括钢筋混凝土基础承台9，其中锚固螺栓1、下锚板3、支架4、粗调螺栓5和粗调螺母6浇注固定在钢筋混凝土基础承台9中，钢筋混凝土基础承台9的上表面与上锚板2的下表面贴合，支架4固定在钢筋混凝土基础承台9的底部。

在上述实施例的基础上，优选的是在钢筋混凝土基础承台9底部的上表面浇注有垫层10，垫层10的核心区域局部加深，可以使螺栓伸入塔架基础的底部。

进一步地，在钢筋混凝土基础承台9的上表面与上锚板2的下表面贴合处形成有灌浆槽14，如图7和图8所示，灌浆槽14内形成有灌浆层12。在浇注钢筋混凝土基础承台9的过程中容易对粗调平后的基础调平装置产生精度影响，在钢筋混凝土基础承台9的上表面与上锚板2的下表面贴合处留有灌浆槽14，浇注灌浆层12之前，可先通过精调螺母13进行对上锚板2的水平度调整，之后再进行灌浆层12的浇注，从而提高了塔架法兰盘11的水平精度，并且在浇注灌浆层12的时候不必将上锚板2取下，工序简单方便。

本发明实施例二提供的风力发电机塔架基础总成通过粗调螺母对下锚板的水平度进行调整以及浇注钢筋混凝土基础承台后通过精调螺母对上锚板的水平度进行调整，从而调整塔架法兰盘的水平度，提高了塔架基础的水平精度，降低了制造成本。

实施例三

图9为本发明实施例三提供的风力发电机塔架基础成型方法流程图。本发明实施例三提供了一种风力发电机塔架基础成型方法，其中采用本发明任意实施例提供的基础调平装置，请同时参照图3和图4，该方法包括如下步骤：

步骤310、将粗调螺栓5穿入支架4上的螺栓孔中，然后将支架4放置在塔架基础的底部；

步骤320、将下锚板3通过粗调螺栓5安装在支架4的上方，将粗调螺母6套装在粗调螺栓5上并抵顶下锚板3的下表面；

步骤330、调整粗调螺母6，以调整下锚板3的水平度；

步骤340、将锚固螺栓1穿过下锚板3，并穿过位于下锚板3上方的上锚板2，固定上锚板2；

步骤350、对基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台。

本发明实施例三提供的风力发电机塔架基础成型方法通过调整粗调螺母对下锚板水平度进行调整，从而调整塔架法兰盘的水平度，提高了塔架基础总成的水平精度，降低了制造成本。

实施例四

本发明实施例四提供了一种风力发电机塔架基础成型方法，与实施例三的区别是，该方法采用的基础调平装置还包括精调螺母13，如图3和图4所示，精调螺母13分别套设在每个锚固螺栓1上，抵顶在上锚板2的下表面；则上述方法中将锚固螺栓1穿过下锚板3，并穿过位于下锚板3上方的上锚板2，固定上锚板2具体包括：

将锚固螺栓1穿过下锚板3，将精调螺母13套在锚固螺栓1上，再将锚固螺栓1穿过位于下锚板3上方的上锚板2，上锚板2的下表面抵顶在精调螺母13上，固定上锚板2；

进一步地，该方法采用的基础调平装置还包括套管7，分别套设在每个锚固螺栓1的螺杆外部，该方法中在将精调螺母13套在锚固螺栓1上之前，还包括：将套管7套在锚固螺栓1上。套管7可以隔离螺杆与钢筋混凝土层，防止螺杆被腐蚀。

在每个螺杆两端，还优选套设有热缩管8，用于受热收缩将套管7密封住螺杆，该方法中在将套管7套在锚固螺栓1上之后，还包括：

将热缩管8套在锚固螺栓1上，利用喷灯烘烤热缩管8至热缩管8将套管7密封住螺杆。密封后的螺杆避免了被钢筋混凝土浆料漏进腐蚀，提高了基础总成的强度。

请参照图5至图8，在浇注钢筋混凝土基础承台的过程中，浇注过程可以具体为：对容置基础调平装置的模具内部进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台9，并在钢筋混凝土基础承台9上表面与上锚板2的下表面贴合处形成灌浆槽14。浇注过程可能会对粗调后的基础调平装置精度造成影响，留有灌浆槽14可以使用精调螺母13在浇注钢筋混凝土后进行再次调平，提高了基础总成的水平精度。

优选的是，在钢筋混凝土基础承台9上表面与上锚板2的下表面贴合处形成灌浆槽14之后，还包括：调整精调螺母13，以调整上锚板2的水平度；在灌浆槽14内灌入灌浆料，形成灌浆层12。

在布设本发明实施例提供的基础调平装置时，在将粗调螺栓5穿入支架4上的螺栓孔中，然后将支架4放置在塔架基础的底部之前，优选的是，还包括：清除塔架基础底部的浮土，浇注垫层10，垫层10的核心区域局部加深，可以使螺栓伸入塔架基础的底部。

在浇注完该基础调平装置后，还可以进一步包括：对锚固螺栓1施加预拉力。锚固螺栓1处于受压状态，此时整个塔架基础为带有预应力的钢筋混凝土机构，受力更均衡。

图10为本发明实施例四提供的风力发电机塔架基础成型方法流程图，该图示意了一种最优选的方法流程，以此为例进行说明，该方法包括如下步骤：

步骤410、清除塔架基础底部的浮土，浇注垫层10；

步骤420、将粗调螺栓5穿入支架4上的螺栓孔中，然后将支架4放置在塔架基础的底部；

步骤430、将下锚板3通过粗调螺栓5安装在支架4的上方，将粗调螺母6套装粗调螺栓5上并抵顶下锚板3的下表面；

步骤440、调整粗调螺母6，以调整下锚板3的水平度；

步骤450、将锚固螺栓1穿过下锚板3，将套管7套在锚固螺栓1上；

步骤460、将热缩管8套在锚固螺栓1上，利用喷灯烘烤热缩管8至热缩管8将套管7密封住螺杆；

步骤470、将精调螺母13套在锚固螺栓1上，再将锚固螺栓1穿过位于下锚板3上方的上锚板2，上锚板2的下表面抵顶在精调螺母13上，固定上锚板2；

步骤480、对容置基础调平装置的模具内部进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台9，并在钢筋混凝土基础承台9上表面与上锚板2的下表面贴合处形成灌浆槽14；

步骤490、调整精调螺母13，以调整上锚板2的水平度；

步骤4100、在灌浆槽14内灌入灌浆料，形成灌浆层12；

步骤4110、对锚固螺栓1施加预拉力。

本发明实施例四提供的风力发电机塔架基础成型方法通过调整粗调螺母对下锚板水平度进行调整，在浇注钢筋混凝土基础承台之后，调整精调螺母进行再次调平，从而调整塔架法兰盘的水平度，提高了塔架基础总成的水平精度，安装简单，降低了制造成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种风力发电机塔架基础调平装置，其特征在于，包括：

至少三个锚固螺栓；

水平放置的上锚板，套设在所述锚固螺栓的上端，用于与塔架法兰盘固定连接；

水平放置的下锚板，套设在所述锚固螺栓的下端，用于与所述上锚板固定连接；

至少三个支架，设置在所述下锚板的下方，每个支架通过至少一个粗调螺栓支撑固定所述下锚板；

粗调螺母，分别套设在每个所述粗调螺栓上，抵顶在所述下锚板的下表面。

2.根据权利要求1所述的风力发电机塔架基础调平装置，其特征在于，还包括：

套管，分别套设在每个所述锚固螺栓的螺杆外部。

3.根据权利要求2所述的风力发电机塔架基础调平装置，其特征在于，还包括：

热缩管，分别套设在每个所述螺杆的两端，用于受热收缩将套管密封住所述螺杆。

4.根据权利要求1所述的风力发电机塔架基础调平装置，其特征在于，还包括：

精调螺母，分别套设在每个所述锚固螺栓上，抵顶在所述上锚板的下表面。

5.一种风力发电机塔架基础总成，其特征在于，包括：权利要求1-3任一所述的风力发电机塔架基础调平装置，还包括：

钢筋混凝土基础承台，所述锚固螺栓、下锚板、支架、粗调螺栓和粗调螺母浇注固定在所述钢筋混凝土基础承台中，所述钢筋混凝土基础承台的上表面与所述上锚板的下表面贴合，所述支架固定在所述钢筋混凝土基础承台的底部。

6.根据权利要求5所述的风力发电机塔架基础总成，其特征在于，还包括：

精调螺母，分别套设在每个所述锚固螺栓上，抵顶在所述上锚板的下表面；所述钢筋混凝土基础承台的上表面与所述上锚板的下表面贴合处形成有灌浆槽，所述灌浆槽内形成有灌浆层，所述精调螺母浇注固定在所述灌浆层中。

7.一种风力发电机塔架基础成型方法，其特征在于，采用权利要求1所述的基础调平装置，所述方法包括：

将所述粗调螺栓穿入所述支架上的螺栓孔中，然后将所述支架放置在塔架基础的底部；

将所述下锚板通过所述粗调螺栓安装在所述支架的上方，将所述粗调螺母套装所述粗调螺栓上并抵顶所述下锚板的下表面；

调整所述粗调螺母，以调整所述下锚板的水平度；

将所述锚固螺栓穿过所述下锚板，并穿过位于所述下锚板上方的所述上锚板，固定所述上锚板；

对所述基础调平装置进行混凝土浇注，形成钢筋混凝土基础承台。

8.根据权利要求7所述的风力发电机塔架基础成型方法，其特征在于，将所述锚固螺栓穿过所述下锚板，并穿过位于所述下锚板上方的所述上锚板，固定所述上锚板具体包括：

将所述锚固螺栓穿过所述下锚板，在所述锚固螺栓上套设精调螺母；

将所述锚固螺栓穿过位于所述下锚板上方的所述上锚板，所述上锚板的下表面抵顶在所述精调螺母上，固定所述上锚板。

9.根据权利要求8所述的风力发电机塔架基础成型方法，其特征在于，在将所述精调螺母套在所述锚固螺栓上之前，还包括：

在每个所述锚固螺栓的螺杆外部分别套设套管。

10.根据权利要求9所述的风力发电机塔架基础成型方法，其特征在于，在将所述套管套在所述锚固螺栓上之后，还包括：

在所述锚固螺栓的两端上分别套设热缩管，利用喷灯烘烤所述热缩管至所述热缩管将所述套管密封住所述螺杆。

11.根据权利要求10所述的风力发电机塔架基础成型方法，其特征在于，对所述基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台具体包括：

对容置所述基础调平装置的模具内部进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台，并在所述钢筋混凝土基础承台上表面与所述上锚板的下表面贴合处形成灌浆槽，所述精调螺母容置在所述灌浆槽中。

12.根据权利要求11所述的风力发电机塔架基础成型方法，其特征在于，在对所述基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台，并在所述钢筋混凝土基础承台上表面与所述上锚板的下表面贴合处形成灌浆槽之后，还包括：

调整精调螺母，以调整所述上锚板的水平度；

在所述灌浆槽内灌入灌浆料，形成灌浆层。

13.根据权利要求7所述的风力发电机塔架基础成型方法，其特征在于，在对所述基础调平装置进行浇注，形成钢筋混凝土基础承台之后，还包括：

对所述锚固螺栓施加预拉力。

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