CN106088136B - 一种带有支架的风力发电塔基础及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有支架的风力发电塔基础及其施工工艺，包括风力发电塔基础主体、地锚笼、垫层、地锚笼支撑柱和支架；地锚笼竖直嵌入在风力发电塔基础主体内，垫层设置在地锚笼和风力发电塔基础主体的下方，风力发电塔基础主体设有中空腔，垫层在风力发电塔基础主体下表面的中心位置处向下凹陷，形成一个凹陷腔，中空腔中设有用于固定地锚笼的支架，支架的上端从中空腔上部伸出，并与地锚笼和风力发电塔基础主体固定连接，支架的下端与垫层固定连接，本发明还包括相应的施工工艺方法，安装牢固可靠，可将支架循环重复使用。本发明的有益效果是：本发明的一种带有支架的风力发电塔基础及其施工工艺，能对坏损的锚栓进行更换，能将支架循环使用。

Description

一种带有支架的风力发电塔基础及其施工工艺

技术领域

本发明涉及风力发电塔基础技术领域，尤其涉及一种带有支架的风力发电塔基础及其施工工艺。

背景技术

采用地锚笼连接风力发电塔基础和风力发电塔筒时，地锚笼的固定和支撑是需要着重考虑的问题，地锚笼中锚栓由于长时间承受重复荷载出现断裂或者锈蚀时，对机组的安全运行带来隐患，地锚笼固定的不紧实，出现松懈，锚栓不能固定地锚笼，则对风力发电塔造成了威胁，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，锚栓固定结实可靠，且方便更换坏损的锚栓的带有支架的风力发电塔基础。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种带有支架的风力发电塔基础，包括风力发电塔基础主体、地锚笼、垫层、地锚笼支撑柱和支架；地锚笼竖直嵌入在由混凝土浇筑成的风力发电塔基础主体内，垫层设置在地锚笼和风力发电塔基础主体的下方，风力发电塔基础主体设有中空腔，中空腔竖直设置，垫层在风力发电塔基础主体下表面的中心位置处向下凹陷，形成一个便于人或者工具作业的凹陷腔，中空腔和凹陷腔相连通，地锚笼的下端伸入凹陷腔内，凹陷腔中设有用于支撑地锚笼的地锚笼支撑柱，中空腔中设有用于固定地锚笼的支架，支架的上端从中空腔上部伸出，并与地锚笼和风力发电塔基础主体固定连接，支架的下端穿过中空腔延伸至凹陷腔内，并与垫层固定连接。

本发明的有益效果是：本发明的一种带有支架的风力发电塔基础，结构简单，锚栓固定可靠，且能对坏损的锚栓进行更换。

进一步：地锚笼包括至少一组地锚笼筒，地锚笼筒由多个呈圆柱状分布的保护管以及设置在保护管两端的呈圆周分布的锚栓组成，每组的多个保护管两端的多个锚栓围成上下两个锚栓圈，风力发电塔基础主体的上下表面分别设有用于锚固地锚笼的上锚板和下锚板，上锚板和下锚板上分别设有用于保护管和锚栓穿过的第一通孔，保护管的上端固定设有支撑板，保护管上端的锚栓与支撑板之间设有螺母，保护管上端的锚栓与支撑板通过螺母固定，保护管下端的锚栓与下锚板接触的端部设有螺母，保护管下端的锚栓与下锚板通过螺母固定。

上述进一步方案的有益效果是：上锚板和下锚板能将锚栓与风力发电塔基础固定。

进一步：地锚笼包括多组地锚笼筒，不同组的地锚笼筒的保护管和锚栓圈径向内外分布，多组锚栓圈的中轴线重合，不同组的保护管上端的沿径向对应设置的锚栓通过上锚板相连接，不同组的保护管下端的沿径向对应设置的锚栓通过下锚板相连接。

上述进一步方案的有益效果是：多组地锚笼筒能使风力发电塔基础和风力发电塔筒较好的连接。

进一步：地锚笼包括两组地锚笼筒。

上述进一步方案的有益效果是：两组地锚笼筒更牢固。

进一步：地锚笼支撑柱设有多个，每个地锚笼支撑柱分别与锚栓圈的锚栓相对应，下锚板上设有第三通孔，地锚笼支撑柱的上端穿过第三通孔，且插入至风力发电塔基础主体中与风力发电塔基础主体固定连接，地锚笼支撑柱的下端与凹陷腔的垫层固定连接。

上述进一步方案的有益效果是：地锚笼支撑柱在支撑地锚笼的同时，还可对地锚笼进行一定程度的固定。

进一步：地锚笼、中空腔和凹陷腔的横截面均为圆形，地锚笼、中空腔和凹陷腔的中轴线重合，凹陷腔横截面的直径大于地锚笼横截面的直径。

上述进一步方案的有益效果是：地锚笼、中空腔和凹陷腔的中轴线重合，使得风力发电塔基础工作稳定。

进一步：凹陷腔的高度范围为0.8至1.0米。

上述进一步方案的有益效果是：凹陷腔的高度范围适合操作人员平躺操作，更换坏损的锚栓。

进一步：支架包括上横梁和上横梁支撑柱，上横梁支撑柱位于上横梁的下方，上横梁为正方形板，上横梁支撑柱的上端与上横梁的中心位置的下表面固定连接，上横梁支撑柱的下端穿过中空腔延伸至凹陷腔内，并与垫层固定连接，上横梁支撑柱设有两个，两个上横梁支撑柱均为H型钢,上锚板上设有第二通孔，上横梁上固定设有多个竖直设置的与第二通孔相对应的固定杆，固定杆的两端均设有螺纹，固定杆的上端通过与上端螺纹相拧合的螺母与上横梁固定连接，固定杆的下端穿过第二通孔，通过与下端螺纹相拧合的螺母与上锚板相连接。

上述进一步方案的有益效果是：上横梁与上锚板和风力发电塔基础固定，能将地锚笼很好的固定在风力发电塔基础中，上横梁支撑柱与垫层固定连接，将整个支架固定,H型钢结构强度高，结构稳定性高。

本发明还涉及一种带有支架的风力发电塔基础的施工工艺，包括以下步骤：

S1:风力发电塔基础主体在开挖过程中，形成中空腔，采用机械或者人工开挖形成凹陷腔，待地基验槽合格后，浇筑混凝土形成垫层；

S2：将用于预埋支架的预埋件设置在垫层内；

S3：通过吊车将地锚笼支撑柱与下锚板拼装后吊运至风力发电塔基础主体内，调整地锚笼支撑柱的中心位置、标高及水平度后，将地锚笼支撑柱与用于预埋地锚笼支撑柱的预埋件焊接固定；

S4：将支架的上横梁支撑柱与用于预埋支架的预埋件通过螺栓连接；

S5：在地锚笼支撑柱的对应位置安装多个锚栓，并用垫片和螺母将锚栓与下锚板进行紧固，通过吊车将支架的上横梁与上锚板进行连接；

S6：通过吊车将上锚板与上横梁吊装至风力发电塔基础主体上，通过螺栓将上横梁与上横梁支撑柱相连接；

S7：待支架紧固后，将吊车撤离，通过人工安装地锚笼内的剩余锚栓，并通过固定杆和螺母调节地锚笼的标高和水平度；

S8：在风力发电塔基础主体的钢筋安装、模板安装以及混凝土浇筑的过程中，对上锚板的水平度进行观测，并及时调整；

S9：在S1至S8工序验收合格后，运用混凝土浇筑形成风力发电塔基础主体；

S10：待风力发电塔基础主体施工完毕后，将支架与预埋件相连接的螺栓拆除，可将支架运用于其他的风力发电塔基础的施工中。

上述进一步方案的有益效果是：支架安装牢固、可靠，且拆装方便，可循环重复使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1中a部分的局部放大图；

图3为本发明的图1中b部分的局部放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、风力发电塔基础主体，2、地锚笼，21、锚栓，22、保护管，3、垫层，4、地锚笼支撑柱，5、支架，51、上横梁，52、上横梁支撑柱，6、中空腔，7、凹陷腔，8、上锚板，9、下锚板，10、支撑板，11、第一通孔，12、第二通孔，13、固定杆，14、第三通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2和图3所示，一种带有支架的风力发电塔基础，包括风力发电塔基础主体1、地锚笼2、垫层3、地锚笼支撑柱4和支架5；地锚笼2竖直嵌入在由混凝土浇筑成的风力发电塔基础主体1内，垫层3设置在地锚笼2和风力发电塔基础主体1的下方，风力发电塔基础主体1设有中空腔6，中空腔6竖直设置，垫层3在风力发电塔基础主体1下表面的中心位置处向下凹陷，形成一个便于人或者工具作业的凹陷腔7，中空腔6和凹陷腔7相连通，地锚笼2的下端伸入凹陷腔7内，凹陷腔7中设有用于支撑地锚笼2的地锚笼支撑柱4，中空腔6中设有用于固定地锚笼2的支架，支架5的上端从中空腔6上部伸出，并与地锚笼2和风力发电塔基础主体1固定连接，支架5的下端穿过中空腔6延伸至凹陷腔7内，并与垫层3固定连接。

本发明的一种带有支架的风力发电塔基础，结构简单，锚栓21固定可靠，且能对坏损的锚栓21进行更换。

进一步：地锚笼2包括至少一组地锚笼筒，地锚笼筒由多个呈圆柱状分布的保护管22以及设置在保护管22两端的呈圆周分布的锚栓21组成，每组的多个保护管22两端的多个锚栓21围成上下两个锚栓圈，风力发电塔基础主体的上下表面分别设有用于锚固地锚笼2的上锚板8和下锚板9，上锚板8和下锚板9上分别设有用于保护管22和锚栓21穿过的第一通孔11，保护管22的上端固定设有支撑板10，保护管22上端的锚栓21与支撑板10之间设有螺母，保护管22上端的锚栓21与支撑板10通过螺母固定，保护管22下端的锚栓21与下锚板9接触的端部设有螺母，保护管22下端的锚栓21与下锚板9通过螺母固定，上锚板8和下锚板9能将锚栓21与风力发电塔基础固定。

地锚笼2包括多组地锚笼筒，不同组的地锚笼筒的保护管22和锚栓圈径向内外分布，多组锚栓圈的中轴线重合，不同组的保护管22上端的沿径向对应设置的锚栓21通过上锚板8相连接，不同组的保护管22下端的沿径向对应设置的锚栓21通过下锚板9相连接，多组地锚笼筒能使风力发电塔基础和风力发电塔筒较好的连接。

地锚笼2包括两组地锚笼筒，两组地锚笼筒更牢固。

地锚笼支撑柱4设有多个，每个地锚笼支撑柱4分别与锚栓圈的锚栓21相对应，下锚板9上设有第三通孔14，地锚笼支撑柱4的上端穿过第三通孔14，且插入至风力发电塔基础主体1中与风力发电塔基础主体1固定连接，地锚笼支撑柱4的下端与凹陷腔7的垫层3固定连接，地锚笼支撑柱4在支撑地锚笼2的同时，还可对地锚笼2进行一定程度的固定。

地锚笼2、中空腔6和凹陷腔7的横截面均为圆形，地锚笼2、中空腔6和凹陷腔7的中轴线重合，凹陷腔7横截面的直径大于地锚笼2横截面的直径，地锚笼2、中空腔6和凹陷腔7的中轴线重合，使得风力发电塔基础工作稳定。

凹陷腔7的高度范围为0.8至1.0米，凹陷腔7的高度范围适合操作平躺操作，更换坏损的锚栓21。

支架5包括上横梁51和上横梁支撑柱52，上横梁支撑柱52位于上横梁51的下方，上横梁51为正方形板，上横梁支撑柱52的上端与上横梁51的中心位置的下表面固定连接，上横梁支撑柱52的下端穿过中空腔6延伸至凹陷腔7内，并与垫层3固定连接，上横梁支撑柱52设有两个，两个上横梁支撑柱52均为H型钢，上锚板8上设有第二通孔12，上横梁51上固定设有多个竖直设置的与第二通孔12相对应的固定杆13，固定杆13的两端均设有螺纹，固定杆13的上端通过与上端螺纹相拧合的螺母与上横梁51固定连接，固定杆13的下端穿过第二通孔12，通过与下端螺纹相拧合的螺母与上锚板8相连接，上横梁51与上锚板8和风力发电塔基础固定，能将地锚笼2很好的固定在风力发电塔基础中，上横梁支撑柱52与垫层3固定连接，将整个支架5固定,H型钢结构强度高，结构稳定性高。

一种带有支架的风力发电塔基础的施工工艺，包括以下步骤：

S1:风力发电塔基础主体1在开挖过程中，形成中空腔6，采用机械或者人工开挖形成凹陷腔7，待地基验槽合格后，浇筑混凝土形成垫层3；

S2：将用于预埋支架5的预埋件设置在垫层3内；

S3：通过吊车将地锚笼支撑柱4与下锚板9拼装后吊运至风力发电塔基础主体1内，调整地锚笼支撑柱4的中心位置、标高及水平度后，将地锚笼支撑柱4与用于预埋地锚笼支撑柱4的预埋件焊接固定；

S4：将支架5的上横梁支撑柱52与用于预埋支架5的预埋件通过螺栓连接；

S5：在地锚笼支撑柱4的对应位置安装多个锚栓21，并用垫片和螺母将锚栓21与下锚板9进行紧固，通过吊车将支架5的上横梁51与上锚板8进行连接；

S6：通过吊车将上锚板8与上横梁51吊装至风力发电塔基础主体1上，通过螺栓将上横梁51与上横梁支撑柱52相连接；

S7：待支架5紧固后，将吊车撤离，通过人工安装地锚笼2内的剩余锚栓21，并通过固定杆13和螺母调节地锚笼2的标高和水平度；

S8：在风力发电塔基础主体1的钢筋安装、模板安装以及混凝土浇筑的过程中，对上锚板8的水平度进行观测，并及时调整；

S9：在S1至S8工序验收合格后，运用混凝土浇筑形成风力发电塔基础主体1；

S10：待风力发电塔基础主体1施工完毕后，将支架5与预埋件相连接的螺栓拆除，可将支架5运用于其他的风力发电塔基础的施工中。

用支架5固定地锚笼2，用地锚笼支撑柱4支撑和固定地锚笼2，使得风力发电塔基础工作稳定，当地锚笼2下端的锚栓21出现断裂、锈蚀或达到疲劳寿命需要更换时，操作人员从中空腔6中进入到凹陷腔7中，进行更换锚栓21的操作，凹陷腔7的高度为适合操作人员平躺工作的高度；支架的安装牢固可靠，且方便拆装，可循环重复使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：包括风力发电塔基础主体(1)、地锚笼(2)、垫层(3)、地锚笼支撑柱(4)和支架(5)；所述地锚笼(2)竖直嵌入在由混凝土浇筑成的所述风力发电塔基础主体(1)内，所述垫层(3)设置在所述地锚笼(2)和所述风力发电塔基础主体(1)的下方，所述风力发电塔基础主体(1)设有中空腔(6)，所述中空腔(6)竖直设置，所述垫层(3)在所述风力发电塔基础主体(1)下表面的中心位置处向下凹陷，形成一个便于人或者工具作业的凹陷腔(7)，所述中空腔(6)和所述凹陷腔(7)相连通，所述地锚笼(2)的下端伸入所述凹陷腔(7)内，所述凹陷腔(7)中设有用于支撑所述地锚笼(2)的地锚笼支撑柱(4)，所述中空腔(6)中设有用于固定所述地锚笼(2)的支架(5)，所述支架(5)的上端从所述中空腔(6)上部伸出，并与所述地锚笼(2)和所述风力发电塔基础主体(1)固定连接，所述支架(5)的下端穿过所述中空腔(6)延伸至所述凹陷腔(7)内，并与所述垫层(3)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：所述地锚笼(2)包括至少一组地锚笼筒，所述地锚笼筒由多个呈圆柱状分布的保护管(22)以及设置在保护管(22)两端的呈圆周分布的锚栓(21)组成，每组的多个所述保护管(22)两端的多个所述锚栓(21)围成上下两个锚栓圈，所述风力发电塔基础主体的上下表面分别设有用于锚固所述地锚笼(2)的上锚板(8)和下锚板(9)，所述上锚板(8)和所述下锚板(9)上分别设有用于所述保护管(22)和所述锚栓(21)穿过的第一通孔(11)，所述保护管(22)的上端固定设有支撑板(10)，所述保护管(22)上端的所述锚栓(21)与所述支撑板(10)之间设有螺母，所述保护管(22)上端的所述锚栓(21)与所述支撑板(10)通过所述螺母固定，所述保护管(22)下端的所述锚栓(21)与所述下锚板(9)接触的端部设有螺母，所述保护管(22)下端的所述锚栓(21)与所述下锚板(9)通过所述螺母固定。

3.根据权利要求2所述的一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：所述地锚笼(2)包括多组所述地锚笼筒，不同组的所述地锚笼筒的所述保护管(22)和所述锚栓圈径向内外分布，多组所述锚栓圈的中轴线重合，不同组的所述保护管(22)上端的沿径向对应设置的所述锚栓(21)通过所述上锚板(8)相连接，不同组的所述保护管(22)下端的沿径向对应设置的所述锚栓(21)通过所述下锚板(9)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：所述地锚笼(2)包括两组所述地锚笼筒。

5.根据权利要求3所述的一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：所述地锚笼支撑柱(4)设有多个，每个所述地锚笼支撑柱(4)分别与所述锚栓圈的所述锚栓(21)相对应，所述下锚板(9)上设有第三通孔(14)，所述地锚笼支撑柱(4)的上端穿过所述第三通孔(14)，且插入至所述风力发电塔基础主体(1)中与所述风力发电塔基础主体(1)固定连接，所述地锚笼支撑柱(4)的下端与所述凹陷腔(7)的所述垫层(3)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：所述地锚笼(2)、所述中空腔(6)和所述凹陷腔(7)的横截面均为圆形，所述地锚笼(2)、所述中空腔(6)和所述凹陷腔(7)的中轴线重合，所述凹陷腔(7)横截面的直径大于所述地锚笼(2)横截面的直径。

7.根据权利要求1所述的一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：所述凹陷腔(7)的高度范围为0.8至1.0米。

8.根据权利要求2至5任一项所述的一种带有支架的风力发电塔基础，其特征在于：所述支架(5)包括上横梁(51)和上横梁支撑柱(52)，所述上横梁支撑柱(52)位于所述上横梁(51)的下方，所述上横梁(51)为正方形板，所述上横梁支撑柱(52)的上端与所述上横梁(51)的中心位置的下表面固定连接，所述上横梁支撑柱(52)的下端穿过所述中空腔(6)延伸至所述凹陷腔(7)内，并与所述垫层(3)固定连接，所述上横梁支撑柱(52)设有两个，两个所述上横梁支撑柱(52)均为H型钢，所述上锚板(8)上设有第二通孔(12)，所述上横梁(51)上固定设有多个竖直设置的与所述第二通孔(12)相对应的固定杆(13)，所述固定杆(13)的两端均设有螺纹，所述固定杆(13)的上端通过与上端螺纹相拧合的螺母与所述上横梁(51)固定连接，所述固定杆(13)的下端穿过所述第二通孔(12)，通过与下端螺纹相拧合的螺母与所述上锚板(8)相连接。

9.一种根据权利要求8所述的带有支架的风力发电塔基础的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1:所述风力发电塔基础主体(1)在开挖过程中，形成中空腔(6)，采用机械或者人工开挖形成所述凹陷腔(7)，待地基验槽合格后，浇筑混凝土形成所述垫层(3)；

S2：将用于预埋所述支架(5)的预埋件设置在所述垫层(3)内；

S3：通过吊车将所述地锚笼支撑柱(4)与下锚板(9)拼装后吊运至所述风力发电塔基础主体(1)内，调整所述地锚笼支撑柱(4)的中心位置、标高及水平度后，将所述地锚笼支撑柱(4)与用于预埋所述地锚笼支撑柱(4)的预埋件焊接固定；

S4：将所述支架(5)的所述上横梁支撑柱(52)与用于预埋所述支架(5)的预埋件通过螺栓连接；

S5：在所述地锚笼支撑柱(4)的对应位置安装多个所述锚栓(21)，并用垫片和螺母将所述锚栓(21)与所述下锚板(9)进行紧固，通过吊车将所述支架(5)的所述上横梁(51)与所述上锚板(8)进行连接；

S6：通过吊车将所述上锚板(8)与所述上横梁(51)吊装至所述风力发电塔基础主体(1)上，通过螺栓将所述上横梁(51)与所述上横梁支撑柱(52)相连接；

S7：待所述支架(5)紧固后，将吊车撤离，通过人工安装所述地锚笼(2)内的剩余锚栓(21)，并通过所述固定杆(13)和螺母调节所述地锚笼(2)的标高和水平度；

S8：在所述风力发电塔基础主体(1)的钢筋安装、模板安装以及混凝土浇筑的过程中，对所述上锚板(8)的水平度进行观测，并及时调整；

S9：在S1至S8工序验收合格后，运用混凝土浇筑形成所述风力发电塔基础主体(1)；

S10：待所述风力发电塔基础主体(1)施工完毕后，将所述支架(5)与预埋件相连接的螺栓拆除，可将所述支架(5)运用于其他的风力发电塔基础的施工中。