CN112878354A - 用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陆上风电机组基础结构的技术领域，特别是涉及用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其满足运输条件，各预制件连接可靠，大幅降低了基础工程造价，提高了基础实施周期，且适用于多种场地；还包括八边形底板、八边形空心台柱、直角三棱柱梁、钢绞线、预应力锚栓及锚具，基础底板预制件采用体内无粘结钢绞线沿水平x向张拉连接，基础空心台柱预制件采用体内无粘结钢绞线沿水平y向张拉连接，空心台柱预制件与底板预制件采用预应力锚栓沿竖向张拉连接，直角三棱柱梁预制件与空心台柱预制件采用体内无粘结钢绞线沿水平径向张拉连接，直角三棱柱梁预制件与底板预制件采用预应力锚栓沿竖向张拉连接。

Description

用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础
技术领域
本发明涉及陆上风电机组基础结构的技术领域，特别是涉及用于支撑陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础。
背景技术
2020年以后，我国陆上风电将全面进入平价上网时代，新核准的集中式陆上风电项目上网电价全部通过竞争方式确定，这将对风电造价提出更好的要求，目前，陆上风电主力机型的基础造价约在10％左右，基础的类型包括扩展基础、梁板基础、岩石预应力锚杆基础、桩基础、预应力筒型基础，均采用现场浇筑方式，其中以扩展基础为主，扩展基础属于重力式基础，存在混凝土用量大、施工周期长等缺点，具有较大的优化空间。
装配式混凝土结构是实现绿色建筑、绿色施工的重要途径，符合国家发展的重大需求，是未来建筑结构发展的必然趋势，自2013年以来，国家政策一直大力支持和推广预制装配式混凝土结构，装配式混凝土结构应用于风电机组基础领域将大幅降低基础造价、提高机组的安装周期，进而提高项目的收益率，对于我国平价时代陆上风电的发展具有重要的现实意义。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种可大幅降低工程造价、缩短施工周期、提升风电项目收益率的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其可应用于单机功率2.0MW以上机组、轮毂高度80米以上的钢制塔筒或混凝土塔筒，具备可运输性、装配效率高、连接性能高、造价低等优点。
本发明的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，包括八边形底板、八边形空心台柱、直角三棱柱梁、钢绞线、预应力锚栓及锚具，八边形底板沿水平y向切割成若干预制件底板预制件A、底板预制件B和底板预制件C，八边形空心台柱沿水平x向被切割成若干预制件空心台柱预制件A和空心台柱预制件B。
本发明的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其特征在于，底板预制件A、底板预制件B、底板预制件C、空心台柱预制件A和空心台柱预制件B宽度及高度均不超过4.6m，并且重量满足运输条件。
本发明的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其特征在于，底板预制件A、底板预制件B和底板预制件C沿x向预留有连接孔道，空心台柱预制件A和空心台柱预制件B两侧沿y向预留有连接孔道，直角三棱柱梁与八边形空心台柱沿径向预留有张拉孔道，直角三棱柱梁与八边形底板竖向预留有张拉孔道，八边形空心台柱与八边形底板沿竖向预留有张拉孔道，八边形空心台柱预留有与塔筒连接的张拉孔道，孔道直径宜为60mm～100mm。
本发明的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其特征在于，底板预制件A、底板预制件B和底板预制件C采用体内无粘结钢绞线沿水平x向连接孔道张拉连接；八边形空心台柱底端与八边形底板采用预应力锚栓沿竖向张拉孔道连接，八边形底板连接孔道的底面预埋有与预应力锚栓连接的螺母；空心台柱预制件A和空心台柱预制件B采用体内无粘结钢绞线沿水平y向连接孔道张拉连接；直角三棱柱梁与八边形底板采用预应力锚栓沿竖向张拉孔道连接，八边形底板连接孔道的底面预埋有与预应力锚栓连接的螺母；直角三棱柱梁与八边形空心台柱采用体内无粘结钢绞线沿水平向张拉孔道连接。
本发明的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其特征在于，八边形底板内切圆直径宜为18m～25m，八边形空心台柱内切圆直径宜为5m～12m。
与现有技术相比本发明的有益效果为：作为优选方案，上述梁板装配式预应力混凝土基础，直角三棱柱梁预制件的高跨比不宜小于1/6，顶面坡度比例不宜大于1:4，梁高不宜大于4m，重量应满足运输条件；作为优选方案，上述装配式预应力混凝土基础，各预制分块沿x向、y向孔道直径宜为60mm～100mm；作为优选方案，上述装配式预应力混凝土基础，预应力锚固系统包括张拉端锚具、固定端锚具、钢绞线、预应力锚栓组合件；梁板装配式预应力混凝土基础的各预制件的宽度、高度、长度、重量满足运输条件，预制件的尺寸规整、重量轻，安装效率高；梁板装配式预应力混凝土基础的直角三棱柱梁可大幅提高了基础的抗弯、抗剪及抗冲切能力；梁板装配式预应力混凝土基础各预制件的连接界面(接触面)均与张拉的预应力钢绞线、预应力锚栓垂直，极大的保证了各预制件连接的可靠性；梁板装配式预应力混凝土基础属于梁板式结构，大幅降低了基础的混凝土量和钢筋量，约减少1/4以上，大幅降低了基础的工程造价，约降低30％以上；梁板装配式预应力混凝土基础是装配式混凝土建筑和预应力技术的集成应用，属于装配式混凝土结构，与原现浇基础相比，无需基础养护，大幅提高了基础的施工周期，约提高一半施工周期；梁板装配式预应力混凝土基础适用性强，适用于陆地软土地基和陆地硬土地基等多种场地；梁板装配式预应力混凝土基础适用性于轮毂高度80米以上的钢制塔筒或混凝土塔筒。
附图说明
图1是本发明的正视结构示意图；
图2是本发明的轴测结构示意图；
图3是本发明的剖视结构示意图；
图4是本发明的俯视结构示意图；
图5是本发明的俯视剖视示意图；
附图中标记：1、八边形底板；2、八边形空心台柱；3、直角三棱柱梁；11、底板预制件A；12、底板预制件B；13、底板预制件C；21、空心台柱预制件A；22、空心台柱预制件B。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1至图5所示，所述的梁板装配式预应力混凝土基础包括两个底板预制件A11、两个底板预制件B12、三个底板预制件C13、八个直角三棱柱梁预制件3、两个空心台柱预制件A 21和一个空心台柱预制件B22，
所述用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，基础尺寸(八边形内切圆)长、宽分别为22m、高为4.2m，台柱尺寸(八边形内切圆)长、宽分别为9.1m、高为2.9m，各预制分块宽度和高度不超过4.2m、重量不超过150t，可运输至安装现场。
所述用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础的预应力钢绞线张拉时，均采用分两次张拉，第一次张拉到设计值70％，第二次张拉到设计值100％。
所述用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础的预应力锚栓张拉时，均采用分三次张拉，第一次张拉到设计值50％，第二次张拉到设计值75％，第三次张拉到设计值100％。
所述用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础的预应力钢绞线张拉次序应按从中间开始，对称向两边进行。
所述用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础的预应力锚栓张拉次序应按“先中间、后两边”原则进行。
所述用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础的直角三棱柱梁预制件3的吊装、预应力钢绞线的张拉、预应力锚栓的张拉的次序应按“对角、顺时针依次”原则进行。
所述用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础施工总体流程：土方开挖——>基槽清理——>铺填褥垫层——>垫层浇筑——>吊装和定位底板预制件A11、底板预制件A12、底板预制件A13——>沿底板水平x向张拉孔道内铺放钢绞线——>张拉底板水平x向孔道内铺放钢绞线——>沿空心台柱与底板竖向张拉孔道内固定预应力锚栓，使预应力锚栓与底板底面预埋锚栓连接——>吊装和定位空心台柱预制件A21、空心台柱预制件B22——>张拉空心台柱与底板竖向张拉孔道内预应力锚栓并固定——>沿空心台柱水平y向张拉孔道内铺放钢绞线——>张拉空心台柱水平y向孔道内铺放钢绞线——>沿直角三棱柱梁与底板竖向张拉孔道内固定预应力锚栓，使预应力锚栓与底板底面预埋锚栓连接——>吊装和定位直角三棱柱梁预制件3——>张拉直角三棱柱梁与底板竖向孔道内预应力锚栓并固定——>沿直角三棱柱梁与空心台柱径向张拉孔道内铺放钢绞线——>张拉直角三棱柱梁与空心台柱径向孔道内铺放钢绞线——>基础防腐层施工——>回填回填土。
以上所述实施方式仅为本发明的一种较优实施方式，并非以此限制本发明的保护范围，任何无实质性创新改变的范围均涵盖在本发明保护范围内。
本发明的一种用于支撑陆上风电机组的新型梁板装配式预应力混凝土基础，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其特征在于，还包括八边形底板(1)、八边形空心台柱(2)、直角三棱柱梁(3)、钢绞线、和预应力锚栓及锚具，八边形底板(1)沿水平y向切割成若干预制件底板预制件A(11)、底板预制件B(12)和底板预制件C(13)，八边形空心台柱(2)沿水平x向被切割成若干预制件空心台柱预制件A(21)和空心台柱预制件B(22)。
2.如权利要求1所述的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其特征在于，底板预制件A(11)、底板预制件B(12)、底板预制件C(13)、空心台柱预制件A(21)和空心台柱预制件B(22)宽度及高度均不超过4.6m，并且重量满足运输条件。
3.如权利要求1、2所述的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，底板预制件A(11)、底板预制件B(12)和底板预制件C(13)沿x向预留有连接孔道，空心台柱预制件A(21)和空心台柱预制件B(22)两侧沿y向预留有连接孔道，直角三棱柱梁(3)与八边形空心台柱(2)沿径向预留有张拉孔道，直角三棱柱梁(3)与八边形底板(1)竖向预留有张拉孔道，八边形空心台柱(2)与八边形底板(1)沿竖向预留有张拉孔道，八边形空心台柱(2)预留有与塔筒连接的张拉孔道，孔道直径宜为60mm～100mm。
4.如权利要求1、2、3所述的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其安装顺和方法是：底板预制件A(11)、底板预制件B(12)和底板预制件C(13)采用体内无粘结钢绞线沿水平x向连接孔道张拉连接；八边形空心台柱(2)底端与八边形底板(1)采用预应力锚栓沿竖向张拉孔道连接，八边形底板(1)连接孔道的底面预埋有与预应力锚栓连接的螺母；空心台柱预制件A(21)和空心台柱预制件B(22)采用体内无粘结钢绞线沿水平y向连接孔道张拉连接；直角三棱柱梁(3)与八边形底板(1)采用预应力锚栓沿竖向张拉孔道连接，八边形底板(1)连接孔道的底面预埋有与预应力锚栓连接的螺母；直角三棱柱梁(3)与八边形空心台柱(2)采用体内无粘结钢绞线沿水平向张拉孔道连接。
5.如权利要求1所述的用于陆上风电机组的梁板装配式预应力混凝土基础，其特征在于，还包括八边形底板(1)内切圆直径宜为18m～25m，八边形空心台柱(2)内切圆直径宜为5m～12m。
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