CN103821676A - 风力发电机组的塔架基础 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风力发电机组的塔架基础,涉及风力发电技术领域,为解决现有的塔架基础无法满足预应力结构中的预应力索底部的两端锚固的要求、不利于预应力结构中其他部件的检修和更换。该风力发电机组的塔架基础包括:内部中空的塔架基础本体,塔架基础本体的顶部设有盖板,盖板上开设人孔;塔架基础本体的内壁设有环梁,用于支撑盖板;塔架基础本体中设有预应力索孔道,预应力索孔道穿过塔架基础本体的侧壁且一端与塔架基础本体的顶部连通、另一端与塔架基础本体的内部中空部分连通;塔架基础本体的底部与混凝土垫层连接,混凝土垫层位于地基表面。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种风力发电机组的塔架基础。
背景技术
风力发电机组简称风机,风机中主要包括叶轮、发电机、塔架等部件,其中塔架用于支撑其上的叶轮和发电机等部件。塔架通常设在在风机基础上,并与塔架基础固定连接。
现有的塔架基础均为实心基础。然而,预制混凝土塔架时通常采用预应力结构,而预应力结构中的预应力索底部的两端需要锚固,并且预应力索的锚固端需要进行张拉等操作。由于现有的风力发电机组中塔架的基础为实心结构,实心的塔架基础无法满足预应力结构中的预应力索底部的两端锚固的要求;此外,实心的基础也不利于预应力结构中其他部件的检修和更换。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力发电机组的塔架基础,以解决现有的塔架基础无法满足预应力结构中的预应力索底部的两端锚固的要求、不利于预应力结构中其他部件的检修和更换的问题。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一种风力发电机组的塔架基础,包括内部中空的塔架基础本体,所述塔架基础本体的顶部设有盖板,所述盖板上开设人孔;所述塔架基础本体的内壁设有环梁,用于支撑所述盖板;所述塔架基础本体中设有预应力索孔道,所述预应力索孔道穿过所述塔架基础本体的侧壁且一端与所述塔架基础本体的顶部连通、另一端与所述塔架基础本体的内部中空部分连通;所述塔架本体的底部与混凝土垫层连接,所述混凝土垫层位于地基表面。
优选地,所述塔架基础本体的底部还设有底板,所述底板位于所述混凝土垫层上。
其中,所述环梁采用钢筋混凝土材质;所述环梁沿着所述塔架基础本体的中空部分周向布置一圈。
优选地,所述底板的材质为钢筋混凝土。
其中,所述的风力发电机组中的塔架基础还包括填土层,用于掩埋所述塔架基础。
优选地,所述底板与所述塔架基础本体一体成型。
其中,所述环梁与所述塔架基础本体一体成型。
优选地,所述盖板为钢筋混凝土或钢材材质。
其中,所述塔架基础本体的中空部分包括第一节和第二节,所述第二节位于所述塔架基础本体的底部、且横截面积大于所述第一节的横截面积;所述环梁设置于所述第一节内。
优选地,所述塔架基础本体的截面的外形形状为圆形或多边形。
上述技术方案的有益技术效果在于:
本发明实施例提的风力发电机组的塔架基础中,塔架基础本体的材质可以为钢筋混凝土结构,它是所述风力发电机组总的塔架的主要承重结构;其中,混凝土垫层的材质可为素混凝土,即不含钢筋的混凝土结构。混凝土垫层的作用是找平,并且能够使混凝土垫层所受到的来自风力发电机组和所述塔架基础的载荷均匀地传递至地基表面;塔架基础本体的内部中空部分能够为操作人员提供操作空间;由于塔架基础本体的顶部设有盖板,盖板不但能够将中空的塔架基础本体内部封闭,还可以在盖板上放置电气柜等其他物品,盖板上开设的人孔可以使操作人员经由人孔到达塔架基础本体的内部中空部分;塔架基础本体中还设有预应力索孔道,预应力索能够从塔架基础本体的顶部经由预应力索孔道到达塔架基础本体的内部中空部分,这样,操作人员可以在塔架基础本体的内部中空部分对预应力索进行张拉等操作,以在该风力发电机组中的塔架基础中对预应力结构中的预应力索底部两端进行锚固。另外,当预应力索或预应力结构中的其他部件出现故障、损坏或失效时,可以将故障、损坏或失效的部件经由预应力索孔道拆卸,更换新的部件,因此便于检修和更换。
综上所述,在使用该风力发电机组的塔架基础时,由于该基础中的塔架基础本体为中空的结构,使得操作人员能够进入塔架基础的中空部分,并在该基础内部对预应力机构中的预应力索底部的两端进行锚固;而且,中空的塔架基础本体也便于预应力结构中部件的检修和更换。
附图说明
图1a为本发明实施例提供的一种风力发电机组的塔架基础的俯视示意图;
图1b为图1a中所示的风力发电机组的塔架基础的A向剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1a和图1b,本发明实施例提了一种风力发电机组的塔架基础,该塔架基础包括内部中空的塔架基础本体11,塔架基础本体11的顶部设有盖板12,盖板12上开设人孔121;塔架基础本体11的内壁设有环梁111,用于支撑盖板12;塔架基础本体11中设有预应力索孔道112,预应力索孔道112穿过塔架基础本体11的侧壁且一端与塔架基础本体11的顶部连通、另一端与塔架基础本体11的内部中空部分连通;塔架基础本体11的底部与混凝土垫层13连接,混凝土垫层13位于地基(图中未示出)表面。
上述的塔架基础中,塔架基础本体11的材质可以为钢筋混凝土结构,它是所述风力发电机组总的塔架的主要承重结构;其中,混凝土垫层13的材质可为素混凝土,即不含钢筋的混凝土结构。混凝土垫层13的作用是找平,并且能够使混凝土垫层13所受到的来自风力发电机组和所述塔架基础的载荷均匀地传递至地基表面;塔架基础本体11的内部中空部分能够为操作人员提供操作空间;由于塔架基础本体11的顶部设有盖板12,盖板12不但能够将中空的塔架基础本体11内部封闭,还可以在盖板12上放置电气柜14等其他物品,盖板12上开设的人孔121可以使操作人员经由人孔121到达塔架基础本体11的内部中空部分;塔架基础本体11中还设有预应力索孔道112,预应力索15能够从塔架基础本体11的顶部经由预应力索孔道112到达塔架基础本体11的内部中空部分,这样,操作人员可以在塔架基础本体11的内部中空部分对预应力索15进行张拉等操作,以在该风力发电机组中的塔架基础中对预应力结构中的预应力索15底部两端进行锚固。另外,当预应力索15或预应力结构中的其他部件出现故障、损坏或失效时,可以将故障、损坏或失效的部件经由预应力索孔道112拆卸,更换新的部件,因此便于检修和更换。
综上所述,本发明实施例提供的风力发电机组的塔架基础中,在使用该风力发电机组的塔架基础时,由于该基础中的塔架基础本体11为中空的结构,使得操作人员能够进入塔架基础的中空部分,并在该基础内部对预应力机构中的预应力索15底部的两端进行锚固;而且,中空的塔架基础本体11也便于预应力结构中部件的检修和更换。
上述的塔架基础中,塔架基础本体11的底部还可设有底板16,底板16位于混凝土垫层13上。当操作人员在塔架基础的中空部分作业时,底板16能够为操作人员提供作业平面,并且底板16还能够防止地下水渗入塔架基础中。
上述实施例中,环梁111可以采用钢筋混凝土材质;环梁111可沿着塔架基础本体11的中空部分周向布置一圈。环梁111上表面距离塔架基础上表面不小于100mm,不大于800mm。环梁111用于支撑塔架基础中的盖板12,由于钢筋混凝土结构强度较高,受力能力优异,从而环梁111能够为盖板12提供可靠的支撑;环梁111沿着塔架基础本体11的中空部分周向布置一圈,能够保证环梁111对盖板12的支撑面面积较大,进一步地保证环梁111对盖板12的良好的支撑效果。
上述的塔架基础中,底板16的材质可以为钢筋混凝土,钢筋混凝土的受力效果较好,强度较高。当然,底板16的材质不局限于钢筋混凝土,也可以为本领域技术人员公知的其他材质。
上述实施例提供的塔架基础中,还可以包括填土层17,用于掩埋所述塔架基础。当所述塔架基础施工完毕后,可以用回填土将塔架基础掩埋,形成填土层17,填土层17能够提高所述塔架基础的抗倾覆性能。
上述实施例中,底板16可以与塔架基础本体11一体成型。具体地可以在制作塔架基础本体11时,同时将底板16一起制作为与塔架基础本体11一体的结构,例如在制作塔架基础本体11的模具时,也将底板16的模具一同制作,这样可以缩减塔架基础的组成部分的制作步骤,从而提高效率。
同样地,上述实施例中,环梁111可以与塔架基础本体11一体成型,具体可以是在制作塔架基础本体11的模具时,相应地将环梁111的模具一同制作,以减少制作步骤,从而提高效率。
上述的塔架基础中,盖板12可以为钢筋混凝土或钢材材质。钢筋混凝土材质或钢材质都具有较高的结构强度,都能满足盖板12的强度需求。
上述的塔架基础中,塔架基础本体11的中空部分可以包括第一节113和第二节114,第二节114位于塔架基础本体11的底部、且横截面积大于第一节113的横截面积;环梁111设置于第一节113内。由于操作人员在塔架基础本体11的底部作业,较大的空间有利于操作人员的作业,因此可以将操作人员作业的那一节即第二节114的空间设计得大一些,而将第一节113的空间设计得小一些,第一节113具有较小的中空部分,从而保证了塔架基础本体11具有更好的结构强度;第二节114具有较大的中空部分,从而满足操作人员的作业空间需求。
参见图1a,上述实施例中,塔架基础本体11的截面的外形形状可以为圆形或多边形。塔架基础本体11的外形形状可以根据就需要来选择,并不局限于圆形或多边形。
本发明实施例还提供了一种制作上述风力发电机组的塔架基础的方法,该方法包括如下操作步骤:
第一步:在要构件塔架基础的地方开挖土方;
具体地,可以是在上述塔架基础的施工范围内,将土方开挖至底板16的深度。
第二步:浇筑混凝土垫层13;
具体地,可以是按照相关的设计要求,将混凝土垫层13浇筑完毕并做相应的养护。
第三步:绑扎钢筋;
具体地,可以是按照塔架基础的强度要求,绑扎塔架基础本体11和底板16的钢筋,并将预应力索孔道112按照需要将位置固定在钢筋网上;将环梁111的钢筋与塔架基础本体11的钢筋绑扎成为一体。
第四步:设置支撑模板;
具体地,可以是在塔架基础本体11的外侧及内侧支设模板,塔架基础本体11的顶部可以不做支撑模版。
第五步:浇筑塔架基础本体11;
具体地,可以是将混凝土浇筑到支撑模板内,完成塔架基础本体11、底板16和环梁111的浇筑。
第六步:吊装盖板12;
具体地,可以是利用吊装设备如吊车,将盖板12吊装至环梁111的支撑面上。
第七步:构件填土层17;
具体地,可以是将上述第一步中开挖土方步骤中,开挖的土方回填至塔架基础本体上,构件成填土层17。
第八步:吊装塔架;
具体地,可以是将塔架利用吊装设备吊装到上述塔架基础的顶部。
第九步:安装预应力索15;
具体地,可以是将预应力索15穿过塔架基础本体11侧壁的预应力索孔道112,并将张拉设备放入塔架基础本体11内部,以供操作人员对预应力索15进行张拉、锚固。
第十步:运行和维护;
具体地,可以是操作人员经由盖板12上的人孔121进入塔架基础本体11的中空部分,检查并维护预应力索15底部两端的锚固头。
上述实施例提供的方法中,各个操作步骤并不局限于以上所述,可以根据实际情况进行增减或替换;具体的操作方法本领域技术人员也可以在不付出创造性劳动的情况下做出替换,都属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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 (10)
1.一种风力发电机组的塔架基础,其特征在于,包括内部中空的塔架基础本体,所述塔架基础本体的顶部设有盖板,所述盖板上开设人孔;所述塔架基础本体的内壁设有环梁,用于支撑所述盖板;所述塔架基础本体中设有预应力索孔道,所述预应力索孔道穿过所述塔架基础本体的侧壁且一端与所述塔架基础本体的顶部连通、另一端与所述塔架基础本体的内部中空部分连通;所述塔架基础本体的底部与混凝土垫层连接,所述混凝土垫层位于地基表面。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述塔架基础本体的底部还设有底板,所述底板位于所述混凝土垫层上。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述环梁采用钢筋混凝土材质;所述环梁沿着所述塔架基础本体的中空部分周向布置一圈。
4.根据权利要求2所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述底板的材质为钢筋混凝土。
5.根据权利要求1所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,还包括填土层,用于掩埋所述塔架基础。
6.根据权利要求2或4所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述底板与所述塔架基础本体一体成型。
7.根据权利要求3所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述环梁与所述塔架基础本体一体成型。
8.根据权利要求1所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述盖板为钢筋混凝土或钢材材质。
9.根据权利要求1-5任一项所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述塔架基础本体的中空部分包括第一节和第二节,所述第二节位于所述塔架基础本体的底部、且横截面积大于所述第一节的横截面积;所述环梁设置于所述第一节内。
10.根据权利要求1-5任一项所述的风力发电机组中的塔架基础,其特征在于,所述塔架基础本体的截面的外形形状为圆形或多边形。
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