CN109372007B - 一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓及其施工方法，它包括上锚板拉力端、下锚板固定端和锚栓主体；所述锚栓主体共有多组，并采用相同结构呈圆周阵列均匀分布连接在上锚板拉力端和下锚板固定端之间；所述下锚板固定端浇筑在一期混凝土底部；在一期混凝土顶部浇筑有二期混凝土，所述上锚板拉力端支撑在二期混凝土的顶部。以解决上述装置的在建设及运维使用期间，由于预应力锚栓本体钢筋轴向受力产生张拉作用，上、下锚板之间距离增大，进而使得密封螺母与上、下锚板之间出现缝隙，无法保持密封状态，导致缝隙处防腐涂层直接暴露于混凝土层中，使得涂层易被破坏，从而丧失其防腐能力的问题。

Description

一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓及其施工方法
技术领域
本发明涉及风力机组工程技术领域，具体为一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓及其施工方法。
背景技术
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出电流的电力设备。风力发电机的风机塔筒在架设时，一般需要安装在锚板锚栓组合件上。锚板锚栓组合件被放置在混凝土承台内，采用混凝土浇筑后，锚板锚栓组合件与混凝土形成一体，从而保证风力发电机整体安装牢固。
锚板锚栓组合件中要使用锚栓，现有技术中为了对锚栓进行防腐，目前一般是在锚栓的外侧镀上达克罗，或者在锚栓的外侧镀锌或者渗锌，但是在施工过程中，只要下雨或者使用期间有积水现象，雨水和空气均会进入套管与锚栓之间的空隙内，并且无法排除，对锚栓的腐蚀造成威胁，并且在拉应力作用下涂层易被破坏，从而丧失其防腐能力。
为此，相关技术领域的技术人员对此进行了改进，例如中国专利申请号为CN201420151975.X提出的“一种锚板锚栓组合件，其包括上锚板、下锚板和多个锚栓；所述锚栓包括锚栓本体，所述锚栓本体包括中间段和位于中间段的上下两侧的螺纹段，在所述中间段上套有护套，在所述护套与所述中间段之间设有防腐油脂层，在所述锚栓本体的上下两侧的螺纹段上均设有密封螺母和紧固螺母，所述密封螺母密封所述防腐油脂层；所述上锚板位于上侧的多个所述紧固螺母和上侧的多个所述密封螺母之间，所述下锚板位于下侧的多个所述紧固螺母和下侧的多个所述密封螺母之间。本实用新型还相应提供了一种锚栓。”，虽然该实用新型能够满足通过防腐油脂对锚栓进行防腐保护，密封螺母将防腐油脂与周围环境隔离，延长了防腐油脂的使用寿命，提高防腐的可靠性的特点，但该申请文件中的技术方案仍然存在不足，如该装置的在建设后使用期间，由于锚栓本体钢筋轴向受力产生张拉作用，上、下锚板之间距离增大，进而使得密封螺母与上、下锚板之间出现缝隙，无法保持密封状态，导致缝隙处防腐涂层直接暴露于混凝土层中，使得涂层易被破坏，从而丧失其防腐能力。
基于此，本发明设计了一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓及其施工方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓及其施工方法，以解决上述装置的在建设及运维使用期间，由于预应力锚栓本体钢筋轴向受力产生张拉作用，上、下锚板之间距离增大，进而使得密封螺母与上、下锚板之间出现缝隙，无法保持密封状态，导致缝隙处防腐涂层直接暴露于混凝土层中，使得涂层易被破坏，从而丧失其防腐能力的问题。
本发明提出以下技术方案：一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓，它包括上锚板拉力端、下锚板固定端和锚栓主体；所述锚栓主体共有多组，并采用相同结构呈圆周阵列均匀分布连接在上锚板拉力端和下锚板固定端之间；所述下锚板固定端浇筑在一期混凝土底部；在一期混凝土顶部浇筑有二期混凝土，所述上锚板拉力端支撑在二期混凝土的顶部。
所述锚栓主体包括预应力钢筋、热收缩套管、圆头地脚螺母、固定钢板、钢连接管、紧密胶圈、钢管、钢帽组件、尼龙环管套、尼龙环圈、封闭钢板、膨胀层、防腐蚀混合物层和套管；所述热收缩套管贴合套设于预应力钢筋的外壁，所述圆头地脚螺母设置于热收缩套管的上下两端，所述钢帽组件密封设置于顶端圆头地脚螺母的外侧，所述钢管间隔套设于热收缩套管的外侧，所述钢管的一端外部设置有钢连接管，所述钢管的另一端通过尼龙环管套与热收缩套管的外壁密封连接，且连接处设置有封闭钢板和防腐蚀混合物层，所述钢管与钢连接管之间设置有紧密胶圈，所述尼龙环圈设置于钢管和热收缩套管之间，所述钢连接管的底端与固定钢板之间通过金属胶密封连接，所述钢管的外侧设置有套管，所述膨胀层填充设置于钢管和套管之间。
所述钢帽组件包括上下叠合设置的不锈钢帽、大胶圈、小胶圈和薄型螺母，所述不锈钢帽通过薄型螺母固定设置于圆头地脚螺母的外围，所述大胶圈设置在不锈钢帽的底部端面，所述小胶圈设置在不锈钢帽的中心孔位置。
所述膨胀层采用聚氨酯膨胀泡沫。
所述防腐蚀混合物层采用Grease油脂。
采用任意一项所述海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓的施工方法，它包括以下步骤：
Step1：用PE胶带将尼龙环圈固定在热收缩套管上，将钢管后推至固定端热收缩套管的边缘，与尼龙环圈结合、密封好，将封闭钢板套在钢管上，将尼龙环管套套在拉力端的热收缩套管和钢管上，在钢管的外壁套设套管；
Step2：将以上组件从上锚板拉力端穿入下锚板固定端，在预应力钢筋的固定端安装钢连接管、固定钢板、紧密胶圈以及圆头地脚螺母；
Step3：风机安装法兰安装于上锚板拉力端上，从下锚板固定端将预应力钢筋推回，将钢筋穿入风机安装法兰上的孔，在上锚板拉力端旋紧圆头地脚螺母；
Step4：在下锚板固定端旋紧圆头地脚螺母，使预应力钢筋处于正确的位置，用扳手旋紧两端的圆头地脚螺母；
Step5：灌浆之后至少三天，用力矩扳手施加初始预紧力拉紧所有预应力钢筋，用预应力钢筋张拉器施加最终预紧力对预应力钢筋进行张拉；
Step6：用灌浆枪或灌浆泵通过圆头地脚螺母的沟槽向风机安装法兰孔及钢连接管内注入防腐蚀混合物层，将钢帽组件安装在张拉端的圆头地脚螺母上，在多余伸出的预应力钢筋螺纹部分涂上一层薄薄的防腐蚀混合物层；
Step7：注射膨胀层至钢管里处、风机安装法兰和封闭钢板交会的相应部位以及套管的内腔。
本发明有如下有益效果：
本发明中，在热收缩套管的外侧设置有用于保护热收缩套管以及内部预应力钢筋的钢管，相较于限于技术中护套两端采用密封螺栓的安装方式，本发明采用固定钢板上通过金属胶固接有钢连接管，钢连接管与钢管内外套设配合，且钢连接管与钢管之间设置有紧密胶圈，确保钢连接管和钢管的内外两侧完全隔绝密封，当预应力钢筋轴向受力拉升，即使钢连接管与钢管在轴向产生少量错位，仍然不影响两者之间的密封关系，起到完全密封的作用；
另外，钢管和套管之间设置有膨胀层，通过膨胀层发泡后填充钢管和套管之间间隙，进一步对钢管起到隔绝防护作用，进而可防止内部预应力钢筋、防腐涂层以及热收缩套管与高盐雾水、汽接触而被腐蚀，有利于延长装置使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中的A部结构放大视图。
图3为图1中的B部结构放大视图。
图4为图3中的C部结构放大视图。
图中：上锚板拉力端100，下锚板固定端200，锚栓主体300，预应力钢筋1-1，热收缩套管1-2，圆头地脚螺母2，固定钢板3-1，钢连接管3-2，紧密胶圈3-3，钢管4，钢帽组件，不锈钢帽5-1，大胶圈5-2，小胶圈5-3，薄型螺母5-4，尼龙环管套6，尼龙环圈7，封闭钢板8，膨胀层9，防腐蚀混合物层10，套管11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1-4，一种海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓，它包括上锚板拉力端100、下锚板固定端200和锚栓主体300；所述锚栓主体300共有多组，并采用相同结构呈圆周阵列均匀分布连接在上锚板拉力端100和下锚板固定端200之间；所述下锚板固定端200浇筑在一期混凝土底部；在一期混凝土顶部浇筑有二期混凝土，所述上锚板拉力端100支撑在二期混凝土的顶部。所述锚栓主体300包括预应力钢筋1-1、热收缩套管1-2、圆头地脚螺母2、固定钢板3-1、钢连接管3-2、紧密胶圈3-3、钢管4、钢帽组件、尼龙环管套6、尼龙环圈7、封闭钢板8、膨胀层9、防腐蚀混合物层10和套管11；所述热收缩套管1-2贴合套设于预应力钢筋1-1的外壁，所述圆头地脚螺母2设置于热收缩套管1-2的上下两端，所述钢帽组件密封设置于顶端圆头地脚螺母2的外侧，所述钢管4间隔套设于热收缩套管1-2的外侧，所述钢管4的一端外部设置有钢连接管3-2，所述钢管4的另一端通过尼龙环管套6与热收缩套管1-2的外壁密封连接，且连接处设置有封闭钢板8和防腐蚀混合物层10，所述钢管4与钢连接管3-2之间设置有紧密胶圈3-3，所述尼龙环圈7设置于钢管4和热收缩套管1-2之间，所述钢连接管3-2的底端与固定钢板3-1之间通过金属胶密封连接，所述钢管4的外侧设置有套管11，所述膨胀层9填充设置于钢管4和套管11之间。通过采用上述结构的密封锚栓用于海上风力机组的安装，很好解决上述装置的在建设及运维使用期间，由于预应力锚栓本体钢筋轴向受力产生张拉作用，上、下锚板之间距离增大，进而使得密封螺母与上、下锚板之间出现缝隙，无法保持密封状态，导致缝隙处防腐涂层直接暴露于混凝土层中，使得涂层易被破坏，从而丧失其防腐能力的问题。
进一步的，所述钢帽组件包括上下叠合设置的不锈钢帽5-1、大胶圈5-2、小胶圈5-3和薄型螺母5-4，所述不锈钢帽5-1通过薄型螺母5-4固定设置于圆头地脚螺母2的外围，所述大胶圈5-2设置在不锈钢帽5-1的底部端面，所述小胶圈5-3设置在不锈钢帽5-1的中心孔位置。通过采用上述结构的钢帽组件5能够对圆头地脚螺母2起到很好的防护作用。
进一步的，所述膨胀层9采用聚氨酯膨胀泡沫。通过采用聚氨酯膨胀泡沫发泡后填充钢管4和套管11之间间隙，进一步对钢管4起到隔绝防护作用。
进一步的，所述防腐蚀混合物层10采用Grease油脂。通过采用防腐蚀混合物层10起到了很好的防腐目的，进而是的锚杆能够避免高盐雾水、汽接触而被腐蚀，有利于延长装置使用寿命。
实施例2：
采用任意一项所述海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓的施工方法，它包括以下步骤：
Step1：用PE胶带将尼龙环圈7固定在热收缩套管1-2上，将钢管4后推至固定端热收缩套管1-2的边缘，与尼龙环圈7结合、密封好，将封闭钢板8套在钢管4上，将尼龙环管套6套在拉力端的热收缩套管1-2和钢管4上，在钢管4的外壁套设套管11；
Step2：将以上组件从上锚板拉力端100穿入下锚板固定端200，在预应力钢筋1-1的固定端安装钢连接管3-2、固定钢板3-1、紧密胶圈3-3以及圆头地脚螺母2；
Step3：风机安装法兰安装于上锚板拉力端100上，从下锚板固定端200将预应力钢筋1-1推回，将钢筋穿入风机安装法兰上的孔，在上锚板拉力端100旋紧圆头地脚螺母2；
Step4：在下锚板固定端200旋紧圆头地脚螺母2，使预应力钢筋1-1处于正确的位置，用扳手旋紧两端的圆头地脚螺母2；
Step5：灌浆之后至少三天，用力矩扳手施加初始预紧力拉紧所有预应力钢筋1-1，用预应力钢筋张拉器施加最终预紧力对预应力钢筋1-1进行张拉；
Step6：用灌浆枪或灌浆泵通过圆头地脚螺母2的沟槽向风机安装法兰孔及钢连接管3-2内注入防腐蚀混合物层10，将钢帽组件安装在张拉端的圆头地脚螺母2上，在多余伸出的预应力钢筋1-1螺纹部分涂上一层薄薄的防腐蚀混合物层10；
Step7：注射膨胀层9至钢管4里处、风机安装法兰和封闭钢板8交会的相应部位以及套管11的内腔。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (4)

1.海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓的施工方法，其特征在于：所述海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓包括上锚板拉力端（100）、下锚板固定端（200）和锚栓主体（300）；所述锚栓主体（300）共有多组，并采用相同结构呈圆周阵列均匀分布连接在上锚板拉力端（100）和下锚板固定端（200）之间；所述下锚板固定端（200）浇筑在一期混凝土底部；在一期混凝土顶部浇筑有二期混凝土，所述上锚板拉力端（100）支撑在二期混凝土的顶部；
所述锚栓主体（300）包括预应力钢筋（1-1）、热收缩套管（1-2）、圆头地脚螺母（2）、固定钢板（3-1）、钢连接管（3-2）、紧密胶圈（3-3）、钢管（4）、钢帽组件、尼龙环管套（6）、尼龙环圈（7）、封闭钢板（8）、膨胀层（9）、防腐蚀混合物层（10）和套管（11）；所述热收缩套管（1-2）贴合套设于预应力钢筋（1-1）的外壁，所述圆头地脚螺母（2）设置于热收缩套管（1-2）的上下两端，钢帽组件密封设置于顶端圆头地脚螺母（2）的外侧，所述钢管（4）间隔套设于热收缩套管（1-2）的外侧，所述钢管（4）的一端外部设置有钢连接管（3-2），所述钢管（4）的另一端通过尼龙环管套（6）与热收缩套管（1-2）的外壁密封连接，且连接处设置有封闭钢板（8）和防腐蚀混合物层（10），所述钢管（4）与钢连接管（3-2）之间设置有紧密胶圈（3-3），所述尼龙环圈（7）设置于钢管（4）和热收缩套管（1-2）之间，所述钢连接管（3-2）的底端与固定钢板（3-1）之间通过金属胶密封连接，所述钢管（4）的外侧设置有套管（11），所述膨胀层（9）填充设置于钢管（4）和套管（11）之间；
所述施工方法包括以下步骤：
Step1：用PE胶带将尼龙环圈（7）固定在热收缩套管（1-2）上，将钢管（4）后推至固定端热收缩套管（1-2）的边缘，与尼龙环圈（7）结合、密封好，将封闭钢板（8）套在钢管（4）上，将尼龙环管套（6）套在拉力端的热收缩套管（1-2）和钢管（4）上，在钢管（4）的外壁套设套管（11）；
Step2：将以上组件从上锚板拉力端（100）穿入下锚板固定端（200），在预应力钢筋（1-1）的固定端安装钢连接管（3-2）、固定钢板（3-1）、紧密胶圈（3-3）以及圆头地脚螺母（2）；
Step3：风机安装法兰安装于上锚板拉力端（100）上，从下锚板固定端（200）将预应力钢筋（1-1）推回，将钢筋穿入风机安装法兰上的孔，在上锚板拉力端（100）旋紧圆头地脚螺母（2）；
Step4：在下锚板固定端（200）旋紧圆头地脚螺母（2），使预应力钢筋（1-1）处于正确的位置，用扳手旋紧两端的圆头地脚螺母（2）；
Step5：灌浆之后至少三天，用力矩扳手施加初始预紧力拉紧所有预应力钢筋（1-1），用预应力钢筋张拉器施加最终预紧力对预应力钢筋（1-1）进行张拉；
Step6：用灌浆枪或灌浆泵通过圆头地脚螺母（2）的沟槽向风机安装法兰孔及钢连接管（3-2）内注入防腐蚀混合物层（10），将钢帽组件安装在张拉端的圆头地脚螺母（2）上，在多余伸出的预应力钢筋（1-1）螺纹部分涂上一层薄薄的防腐蚀混合物层（10）；
Step7：注射膨胀层（9）至钢管（4）里处、风机安装法兰和封闭钢板（8）交会的相应部位以及套管（11）的内腔。
2.根据权利要求1所述的海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓的施工方法，其特征在于：所述钢帽组件包括上下叠合设置的不锈钢帽（5-1）、大胶圈（5-2）、小胶圈（5-3）和薄型螺母（5-4），所述不锈钢帽（5-1）通过薄型螺母（5-4）固定设置于圆头地脚螺母（2）的外围，所述大胶圈（5-2）设置在不锈钢帽（5-1）的底部端面，所述小胶圈（5-3）设置在不锈钢帽（5-1）的中心孔位置。
3.根据权利要求1所述的海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓的施工方法，其特征在于：所述膨胀层（9）采用聚氨酯膨胀泡沫。
4.根据权利要求1所述的海上风力机组安装锚栓笼用密封锚栓的施工方法，其特征在于：所述防腐蚀混合物层（10）采用Grease油脂。
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