CN102767190A - 一种塔架基础及制作塔架基础的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塔架基础及制作塔架基础的方法，涉及塔架结构技术领域，为能够增大塔架基础的抗弯矩能力而发明。所述塔架基础包括桩体，所述桩体的上表面上连接有桩帽，所述桩体和所述桩帽均为空心柱体，且所述桩帽的最大外径大于所述桩体的最大外径。本发明主要应用在风力发电机中，作为支撑风力发电机塔架的基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种塔架结构，尤其涉及一种塔架基础及制作塔架基础的方法。
背景技术
塔架基础可以应用在多种不同的场合中以提供支撑作用，例如可以应用在钻井的井架中，或者还可以应用在风力发电机的塔架中等。
目前，支撑风力发电机的塔架一般包括塔架基础和支撑在塔架基础上的塔架体。其中，在塔架体的顶端设有风力发电机，风力发电机包括有叶轮、导流罩、发电机、机舱。塔架体大多采用锥形圆筒结构，支撑塔架体的塔架基础则采用圆桶或多边形桶现浇混凝土基础结构。
如今风力发电机越来越趋向于大型化，为了获取更多的风能，需要提高支撑风力发电机的塔架体的高度。同时，由于大型风力发电机的功率较大，因此风力发电机在工作时会产生较大的作用力，从而加大了对塔架体以及塔架基础的作用力，为了形成对大型风力发电机的稳固支撑，塔架体的直径也需要增大，相应地塔架基础的直径也随之增大。
随着塔架体和塔架基础的尺寸增大，大型风力发电机在工作中对于塔架体以及塔架基础所产生的作用力也相应增大，由于塔架基础位于整个塔架结构的最底部，而塔架体又为一个高耸的结构，因此大型风力发电机在工作中会对塔架基础产生较大的弯矩，而塔架基础的抗弯矩能力相对较弱，因此可能降低塔架基础的支撑效果。
发明内容
本发明的实施例提供了一种塔架基础及制作塔架基础的方法，能够增大塔架基础的抗弯矩能力。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种塔架基础，包括桩体，所述桩体的上表面上连接有桩帽，所述桩体和所述桩帽均为空心柱体，且所述桩帽的最大外径大于所述桩体的最大外径。
其中，还包括连接件，所述连接件从所述桩体的上表面伸出，所述桩帽设有可穿过所述连接件的通孔
另外，所述桩体的上表面设有定位孔，所述桩帽设有可容纳在所述定位孔内的定位件。
进一步地，所述桩帽的上表面设有环形凹槽，所述环形凹槽的底面上设有所述通孔，且所述环形凹槽的底面伸出所述连接件。
进一步地，所述环形凹槽的内部设有水平调节板，所述水平调节板的上表面伸出所述连接件。
优选地，所述桩体和桩帽均为预制构件。
进一步优选地，所述桩体与所述桩帽之间设有保护层。
本发明实施例还提供了一种制作塔架基础的方法，包括如下步骤：
预制所述桩体；
预制所述桩帽；
将所述桩体固定在地基土层中；
在所述桩体中与所述桩帽接触的上表面上覆盖保护层；
将所述桩帽吊装至所述桩体的上表面上。
其中，所述将预制的所述桩体固定在地基土层中的步骤还包括：通过重锤工具将所述桩体锤入到地基土层中。
本发明实施例提供的一种塔架基础及制作塔架基础的方法中，所述塔架基础包括桩体，所述桩体的上表面上连接有桩帽，所述桩体和所述桩帽均为空心柱体，且所述桩帽的最大外径大于所述桩体的最大外径。当所述桩帽的上表面上固定有塔架体，且位于塔架体顶端的风力发电机在工作时，风力发电机会对塔架基础产生较大的弯矩，而由于所述桩帽的最大外径大于所述桩体的最大外径，因此所述桩帽可以承受的抗弯承载力比所述桩体可以承受的抗弯承载力大，因此可以承受又由顶部传来的较大弯矩，进而可以较好地提高整个塔架基础的抗弯矩能力。
附图说明
图1为本发明实施例提供的塔架基础的示意图；
图2为图1所示塔架基础中桩体的主视图；
图3为图2所示塔架基础中桩体A-A的剖视示意图；
图4为图1所示塔架基础中桩帽的主视图；
图5为图4所示塔架基础中桩帽B-B的剖视示意图；
图6为本发明实施例提供的塔架基础与塔架体的连接示意图；
图7为图6所示塔架基础与塔架体的连接C部的放大示意图。
图8为本发明实施例提供的制作塔架基础的方法的流程图。
附图标记：
1-塔架基础，10-桩体，100-连接件，101-定位孔，11-桩帽，110-通孔，111-定位件，112-环形凹槽，2-水平调节板，3-塔架体，4-浆料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例塔架基础及制作塔架基础的方法进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明塔架基础1的一个具体实施例。所述塔架基础1包括桩体10，所述桩体10的上表面上连接有桩帽11，所述桩体10和所述桩帽11均为空心柱体，且所述桩帽11的最大外径大于所述桩体10的最大外径。
本发明实施例提供的一种塔架基础及制作塔架基础的方法，所述塔架基础1包括桩体10，所述桩体10的上表面上连接有桩帽11，所述桩体10和所述桩帽11均为空心柱体，且所述桩帽11的最大外径大于所述桩体10的最大外径。当所述桩帽11的上表面上固定有塔架体3，且位于塔架体3顶端的风力发电机在工作时，风力发电机会对塔架基础1产生较大的弯矩，而由于所述桩帽11的最大外径大于所述桩体10的最大外径，因此所述桩帽11可以承受的抗弯承载力比所述桩体10可以承受的抗弯承载力大，因此可以承受由顶部传来的较大弯矩，进而可以较好地提高整个塔架基础1的抗弯矩能力。
本发明实施例中所述塔架基础1还包括连接件100，所述连接件100从所述桩体10的上表面伸出，所述桩帽11设有可穿过所述连接件100的通孔110，具体如图2-图5所示，将桩体10上表面的连接件100插入到桩帽11下表面上的通孔110内。其中，本发明实施例中空心柱体上表面的连接件100可以为预埋在空心柱体的预应力钢筋、钢绞线或高强螺杆等。预应力钢筋、钢绞线或高强螺杆伸出桩帽11中的通孔110后还预留有足够长度，以保证后续张拉过程中所需的张拉长度。通常而言，通孔110的数量不应少于两个，且具体数量根据实际的应用情况而设定。
另外，所述桩体10的上表面还可以设有定位孔101，所述桩帽11的下表面设有可容纳在所述定位孔101内的定位件111，其中，定位件111可以为定位钢筋。再次由图2-图5所示，桩帽11与桩体10连接时，桩帽11下表面的定位件111伸入到桩体10上表面的定位孔101内，这样可以保证了桩帽11与空心柱体的连接稳定性，也可以进一步提高整个塔架基础1的稳定性；另外定位孔101以及定位件111的的数量均不应少于两个，且具体数量根据实际的应用情况而设定。
结合图5或图6，所述桩帽11的上表面设有环形凹槽112，所述环形凹槽112的底面上设有所述通孔110，且所述环形凹槽112的底面伸出所述连接件100，位于桩帽11上表面的塔架体3的下表面设有可容纳所述连接的连接孔，当该塔架体3与桩帽11连接时，环形凹槽112底面伸出的连接件100插入到连接孔内，使得该塔架体3可以定位在环形凹槽112内，保证位于桩帽11上表面的塔架体3与桩帽11的连接稳定性；连接件100伸出环形凹槽112的底面后还预留有足够长度，以保证桩帽11和塔架体3连接后还有足够的张拉长度便于进行张拉固定；此外，由于连接件100可以为预应力钢筋、钢绞线或高强螺杆，因此水平调节板2优选为锚固板。
作为本发明实施例进一步优选的方案，所述环形凹槽112的内部还可以设有由图7所示的水平调节板2，所述水平调节板2的上表面伸出所述连接件100，这样桩帽11安装在水平调节板2的上表面，具体如图6所示，本发明实施例可以通过对水平调节板2进行水平度的调整，保证安装在水平调节板2上表面的塔架体3在水平方向处于平稳的状态。
作为本发明实施例优选的方案，所述桩体10和桩帽11均为预制构件，可与避免采用现浇混凝土成型。这种预制构件可以在工厂加工完成后，运输至现场进行安装为塔架基础1，这样不仅可以节省混凝土养护期及检测时间，还可以缩短了工程周期。
此外，所述桩体10与所述桩帽11之间设有保护层，其中保护层可以为防水涂层，且防水涂层可以涂在桩体10的上表面或桩帽11的下表面，通常为了方便施工操作，优选将防水涂层涂在桩体10的上表面。
如图8所示以及结合图1-图6，本发明实施例还提供了一种制作上述实施例描述的塔架基础1的方法，包括：
步骤S11，预制桩体10；
步骤S12，预制桩帽11；
由于桩体10以及桩帽11均为预制的构件，因此桩体10和桩帽11可以在工厂加工完成后，运输至现场进行安装为塔架基础1，这样不仅可以节省混凝土养护期及检测时间，还可以缩短工程周期。
步骤S13，将桩体10固定在地基土层中；
步骤S14，在所述桩体10的、与所述桩帽11接触的上表面上覆盖保护层；
需要说明的是，所述保护层可以为防水涂层，能较好地防止外界的雨水、水蒸气等进入到渗入到桩体10内通孔110内腐蚀连接件100接触，保证空心柱体与桩帽11的连接稳定性，进而保证整个塔架基础1的稳定性。
步骤S15，将所述桩帽11吊装至所述桩体10的上表面；
在吊装桩帽11时，将桩帽11的定位件111插入到桩体10的定位孔101内，以及将桩体10的连接件100插入到桩帽11的通孔110内，实现桩帽11和桩体10的连接。
当桩帽11上表面设有环形凹槽112时，上述的制作方法还可包括如下步骤。
步骤一，将水平调节板2置放在位于所述桩帽11上表面的环形凹槽112内，对所述水平调节板2进行水平度调整。
其中对所述水平调节板2进行水平度调整可以包括：
在水平调节板2调整水平后，使所述水平调节板2的下表面与所述环形凹槽112的底面之间预留空隙，然后在所述环形凹槽112内进行灌浆，使预留的空隙内灌满浆料4，待浆料4达到预期的一定强度后，水平调整板被固定在环形凹槽112内，从而保证水平调节板2的水平度不会发生变化。
其中，所述将预制的所述桩体10固定在地面上可以包括：通过重锤工具将所述桩体10锤入到地基土层中，这样可以减少土方开挖量，节约资源。但桩体10并不限于该实施例中的固定方式，还可以在与桩体10相对的安装地面上进行少许进行土方开挖，使得桩体10自然下沉，而这种土方开挖量也比较小。
这里再简单介绍下实现本发明实施例中塔架基础1与塔架体3的连接，结合图7可知，在步骤一之后还可以包括：
步骤二，将塔架体3吊装至塔架基础1的上端，并使从水平调节板2(锚固板)上表面上伸出的连接件100插入到塔架体3下表面的连接孔内，并从连接孔伸出一定的长度；
步骤三，可以参照图7，张拉连接件100，将桩体10、桩帽11以及塔架体3连接固定形成为一个有机的整体。
另外，本发明实施例中塔架基础1上不仅可以安装塔架体3，还可以为其他可支撑的设备。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种塔架基础，包括桩体，其特征在于，所述桩体的上表面上连接有桩帽，所述桩体和所述桩帽均为空心柱体，且所述桩帽的最大外径大于所述桩体的最大外径。
2.根据权利要求1所述的塔架基础，其特征在于，还包括连接件，所述连接件从所述桩体的上表面伸出，所述桩帽设有可穿过所述连接件的通孔。
3.根据权利要求3所述的塔架基础，其特征在于，所述桩体的上表面设有定位孔，所述桩帽的下表面设有可容纳在所述定位孔内的定位件。
4.根据权利要求1所述的塔架基础，其特征在于，所述桩帽的上表面设有环形凹槽，所述环形凹槽的底面上设有所述通孔。
5.根据权利要求4所述的塔架基础，其特征在于，所述环形凹槽的内部设有水平调节板，所述水平调节板的上表面伸出所述连接件。
6.根据权利要求1-6任一项所述的塔架基础，其特征在于，所述桩体和桩帽均为预制构件。
7.根据权利要求1-6任一项所述的塔架基础，其特征在于，所述桩体与所述桩帽之间设有保护层。
8.一种制作权利要求1-7任一项所述的塔架基础的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
预制所述桩体；
预制所述桩帽；
将所述桩体固定在地基土层中；
在所述桩体中与所述桩帽接触的上表面上覆盖保护层；
将所述桩帽吊装至所述桩体的上表面上。
9.根据权利要求8所述的制作塔架基础的方法，其特征在于，所述的将所述桩体固定在地基土层中的步骤还包括：通过重锤工具将所述桩体锤入到地基土层中。
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