CN103938647A - 一种风力发电塔预应力锚栓笼 - Google Patents

一种风力发电塔预应力锚栓笼 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种风力发电塔预应力锚栓笼。包括锚栓、上法兰和下法兰。锚栓依次穿过锚固螺母、下法兰、定位螺母、锚栓套管、调节螺母、上法兰、风力发电塔底部T型法兰和锁紧螺母。上法兰为环形钢板，锚栓孔为倒锥孔，由调节螺母支撑并调整其水平度；下法兰为环形钢板，下法兰支撑螺栓和支撑螺母承受下法兰重量并可调整其水平度，下法兰由压紧螺母固定，下法兰支撑螺栓支撑在垫板上。本发明采用锚栓套管隔离锚栓和基础混凝土，锚栓施加预拉力，混凝土只受压；调节螺母调整上法兰的位置和水平度；上法兰倒锥孔使底部T型法兰中心区域和内外边缘与上法兰压得更紧，倒锥孔内填充密封材料。本发明使得塔架与基础连接的整体性好，刚度均匀，提高了连接的耐久性和抗疲劳性能。

Description

一种风力发电塔预应力锚栓笼
技术领域
本发明属于风力发电塔与基础的连接技术领域，具体涉及一种风力发电塔预应力锚栓笼。
背景技术
单管塔筒结构的风力发电塔与基础的连接，一般采用在钢筋混凝土基础中埋设基础环，塔筒与基础环法兰连接来实现。基础环连接塔筒与基础缺点在于：基础环隔离其内外钢筋混凝土，两者结合性差，受力整体性弱；基础环埋入基础钢筋混凝土较浅，基础环下缘应力集中严重，在风机往复疲劳荷载作用下混凝土常发生破坏，使基础环锚固失效，影响风力发电机组的正常运行，甚至发生倒塔；基础环两侧需配较多锚固钢筋，钢材用量大，材料浪费较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电塔预应力锚栓笼。
本发明提出的风力发电塔预应力锚栓笼，所述锚栓笼由若干组相同结构的锚栓组件组成，每组锚栓组件包括锚栓1、上法兰2和下法兰3，其中：锚栓1自下而上依次穿过下法兰3的锚栓孔、定位螺母5、锚栓套管6、调节螺母7、上法兰2的锚栓孔和风力发电塔底部T型法兰8，其底部通过锚固螺母4与下法兰3固定连接，顶部通过锁紧螺母9与发电塔底部T型法兰8固定连接；
上法兰2为环形钢板，其上均匀布置有锚栓孔，所述锚栓孔为倒锥孔10，由位于其下方若干个环向均布的调节螺母7支撑，并可调整其水平度，所述倒锥孔10与锚栓1连接处间隙部位填充密封材料11；
下法兰3为环形钢板，下法兰支撑螺栓12和支撑螺母13承受下法兰3的重量，并可调整其水平度，下法兰3由压紧螺母14固定，下法兰支撑螺栓12支撑在垫板15上。
本发明中，当锚栓组件插入基础混凝土16内时，锚栓套管6由热缩管或塑料管制成，使锚栓1与基础混凝土16隔离，塑料制成的调节螺母7用于支撑并调整上法兰。
本发明中，当锚栓组件插入基础混凝土16内时，锚栓组件上的上法兰2位于基础混凝土16上方，且上法兰2下方与基础混凝土16之间预留一定空间，形成后浇带，基础混凝土16浇筑完成后仍可调节上法兰2的水平度，后浇带采用高强灌浆料17浇筑，确保上法兰2下方的密实和受力安全。
本发明中，在塔筒安装时，底部T型法兰8套入锚栓1后，采用液压拉伸紧固锚栓1，锚栓1受力伸长使调节螺母7破坏，使得锚栓1全长受拉，锚栓1预拉力传递到下法兰3和锚固螺母4，上法兰2和下法兰3压紧两者之间的基础混凝土16和高强灌浆17。
本发明中，上法兰2锚栓孔为倒锥孔10，可减小底部T型法兰8与上法兰2的接触面积，使底部T型法兰8中心区域和内外边缘与上法兰2压得更紧，改善了底部T型法兰8的接触情况和传力性能。
本发明中，上法兰2的倒锥孔10内填充密封材料11，可提高锚栓1的防腐效果。
本发明优点在于：
1.    锚栓贯穿基础，并锚固于基础下方的下法兰和锚固螺母，基础钢筋可在锚栓之间很方便的穿插，锚栓与基础结合的整体性好，刚度均匀。
2.    锚栓套管隔离了锚栓和基础混凝土，锚栓采用液压拉伸紧固，使上下法兰压紧混凝土，混凝土只受压，提高了连接的耐久性和抗疲劳性能。
3.    用下法兰支撑螺杆和螺母可很便捷地调整下法兰的位置和水平度，用调节螺母可很便捷地调整上法兰的位置和水平度，使满足安装风力发电机的要求。
4.    上法兰倒锥孔可减小底部T型法兰接触面积，使底部T型法兰中心区域和内外边缘与上法兰压得更紧，倒锥孔内可填充密封材料，改善了底部T型法兰的接触情况和传力性能，提高了防腐性能。
5.    本发明结构简单、受力明确、安装便捷、可缩短基础施工周期、降低风力发电塔基础造价。
附图说明
图1为本发明在风力发电塔基础中的主视图。
图2为图1俯视图。
图3为本发明主视图。
图4为上法兰主视图。
图5 为图4俯视图。
图6 下法兰主视图。
图7为图6俯视图。
图8为底部T型法兰与上法兰的接触面。
图中标号：1为锚栓、2为上法兰、3为下法兰，4为锚固螺母，5为定位螺母，6为锚栓套管，7为调节螺母，8为底部T型法兰，9为锁紧螺母，10为倒锥孔，11为密封材料，12为支撑螺栓，13为支撑螺母，14为压紧螺母，15为垫板，16为基础混凝土，17为高强灌浆，18为基础垫层。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1：
本发明包括锚栓1、上法兰2和下法兰3。锚栓1自下而上依次穿过锚固螺母4、下法兰3、定位螺母5、锚栓套管6、调节螺母7、上法兰2、风力发电塔底部T型法兰8和锁紧螺母9。上法兰2为环形钢板，其上均匀分布的锚栓孔为倒锥孔10，由位于上法兰2下方若干个环向均布、塑料制成的调节螺母7支撑，并可调整其水平度，上法兰倒锥孔10与锚栓1连接处填充密封材料11。下法兰3为环形钢板，下法兰支撑螺栓12和支撑螺母13承受下法兰3的重量，并可调整其水平度，下法兰3由压紧螺母14固定，下法兰支撑螺栓12支撑在垫板15上。
（1）基础垫层18施工完成后，环向均布放置若干块垫板15，支撑螺栓12穿入下法兰3对应的孔中，上下分布安装压紧螺母14和支撑螺母13，将下法兰3吊起使支撑螺栓12支撑在垫板15上，焊接支撑螺栓12和垫板15。
（2）锚栓1套上锚栓套管6，上端安装调节螺母7，穿入上法兰2后在倒锥孔10中填充密封材料11；下端安装定位螺母5，穿入下法兰3后安装锚固螺母。
（3）锚栓笼整体组装成形后，调整调节螺母7、定位螺母5和锚固螺母4，使其满足使用要求。
（4）施工基础钢筋混凝土16，调整调节螺母7复核上法兰2水平度后，施工高强灌浆7。
（5）基础混凝土16和高强灌浆7养护到设计强度后吊装风力发电塔，底部T型锻造法兰8套入锚栓1，拉伸紧固锚栓1到设计要求后，用锁紧螺母9锁紧锚栓1。

Claims (2)

1.一种风力发电塔预应力锚栓笼，所述锚栓笼由若干组相同结构的锚栓组件组成，每组锚栓组件包括锚栓(1)、上法兰(2)和下法兰(3)，其特征在于：锚栓(1)自下而上依次穿过下法兰(3)的锚栓孔、定位螺母(5)、锚栓套管(6)、调节螺母(7)、上法兰(2)的锚栓孔和风力发电塔底部T型法兰(8)，其底部通过锚固螺母(4)与下法兰(3)固定连接，顶部通过锁紧螺母(9)与发电塔底部T型法兰(8)固定连接；
上法兰(2)为环形钢板，其上均匀布置有锚栓孔，所述锚栓孔为倒锥孔(10)，由位于其下方若干个环向均布的调节螺母(7)支撑，并可调整其水平度，所述倒锥孔(10)与锚栓(1)连接处间隙部位填充密封材料(11)；
下法兰(3)为环形钢板，下法兰支撑螺栓(12)和支撑螺母(13)承受下法兰(3)的重量，并可调整其水平度，下法兰(3)由压紧螺母(14)固定，下法兰支撑螺栓(12)支撑在垫板(15)上。
2.根据权利要求1所述的风力发电塔预应力锚栓笼，其特征在于当锚栓组件插入基础混凝土(16)内时，锚栓组件上的上法兰(2)位于基础混凝土(16)上方，且上法兰(2)下方与基础混凝土(16)之间预留空间，形成后浇带，所述后浇带采用高强灌浆料(17)浇筑。
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