CN116695803A - 基础加固系统、塔架系统、风力发电机组及基础加固方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基础加固系统、塔架系统、风力发电机组及基础加固方法。基础加固系统包括第一基础混凝土、基础环、支撑套环和连接杆。基础环包括沿着竖直方向延伸的基础环体和设置在基础环体上端的连接法兰，基础环体的底部埋入第一基础混凝土内；支撑套环包括沿着竖直方向延伸的环壁、设置在环壁上端的上法兰和设置在环壁下端的下法兰，上法兰和连接法兰上下叠置并能够通过紧固件连接，下法兰抵接在第一基础混凝土的顶部；连接杆埋入第一基础混凝土，连接杆的上端伸出第一基础混凝土与下法兰连接。根据本申请的基础加固系统，能够有效减少基础环两侧混凝土的开裂，消除了裂缝的发展，彻底解决基础环与混凝土的连接处出现裂缝、冒浆等问题。

Description

基础加固系统、塔架系统、风力发电机组及基础加固方法

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，具体涉及一种基础加固系统、塔架系统、风力发电机组及基础加固方法。

背景技术

目前，陆上风力发电机的基础形式基本可分为基础环式和锚栓式，基础环式的基础结构简单，易于运输与安装，因此在1.5MW以下风机中应用较为广泛。

基础环类似于一段钢制塔架，包括上法兰、环壁、下法兰，下法兰及大部分环壁埋置在基础混凝土中，上法兰及部分环壁外露于基础混凝土，基础环通过上法兰与塔架连接而作为塔架的基础。

然而，在风机运行过程中，发现了基础环式基础存在以下问题：虽然基础环与基础混凝土为刚接的连接方式，但是在长期疲劳荷载的作用下，基础环与基础混凝土之间的连接界面容易产生裂缝，裂缝越大对基础混凝土的破坏性则越强。并且随着裂缝的不断扩展，基础环与基础混凝土连接处的防水层也会被破坏，水则会沿基础环侧面下渗，与内部磨碎的混凝土混合形成灰浆，严重的会发生“返水冒浆”现场，其也加速了混凝土的破坏，继而导致基础失效。

发明内容

因此，本申请的目的在于提供一种基础加固系统、塔架系统、风力发电机组及基础加固方法，通过在基础环内侧和/或外侧设置支撑套环，避免了基础环与第一基础混凝土的连接界面暴露，消除了裂缝的发展，从而解决在疲劳荷载的作用下，混凝土台柱出现裂缝、冒浆等问题，保证风力发电机组基础能够安全稳定地运行。

根据本申请的第一方面，提供一种基础加固系统，包括第一基础混凝土、基础环、支撑套环和连接杆。基础环包括沿着竖直方向延伸的基础环体和设置在所述基础环体上端的连接法兰，所述基础环体的底部埋入所述第一基础混凝土内；支撑套环包括沿着竖直方向延伸的环壁、设置在所述环壁上端的上法兰和设置在所述环壁下端的下法兰，所述上法兰和所述连接法兰上下叠置并能够通过紧固件连接，所述下法兰抵接在所述第一基础混凝土的顶部；连接杆，所述连接杆埋入所述第一基础混凝土，所述连接杆的上端伸出所述第一基础混凝土与所述下法兰连接。

根据本申请的基础加固系统，通过在基础环内侧和/或外侧设置支撑套环，避免了基础环与第一基础混凝土的连接界面暴露，消除了裂缝的发展，彻底解决基础与混凝土的连接处出现裂缝、冒浆等问题。通过设置连接杆作为连接桥梁，能够实现支撑套环和第一基础混凝土的连接，并且能够增强支撑套环和第一基础混凝土的连接，从而能够提高基础加固系统整体的抗拉拔能力。

优选地，在实施例中，所述环壁与所述基础环体相贴合。如此设置，使得支撑套环可以与基础环两者紧密结合并形成为一个整体，避免两者相互滑脱、松弛或者产生过大缝隙，从而导致支撑套环的加固作用失效。

进一步地，在实施例中，所述基础加固系统还包括增强支撑环，所述增强支撑环设置在所述第一基础混凝土的顶部，所述下法兰的下表面抵接在所述增强支撑环上。

具体地，所述增强支撑环嵌入在所述第一基础混凝土的顶部，并且所述增强支撑环的抗压强度大于所述第一基础混凝土的抗压强度。

通过增强支撑环嵌入在第一基础混凝土的顶部，并且增强支撑环的抗压强度大于第一基础混凝土的抗压强度，如此设置，一方面，采用抗压强度更高的增强支撑环作为支撑套环的安装底座，可以使得支撑套环的支撑面具有较好的抗压强度，避免支撑面被破坏导致支撑套环的加固作用失效，另一方面，增强支撑环嵌入在第一基础混凝土的顶部，例如，增强支撑环和第一基础混凝土可以通过浇筑的方式形成为一体，从而可以共同作为整个基础加固系统的根基，进而保证整个基础加固系统安装的稳定性和可靠性。

进一步地，在实施例中，所述连接杆的上端具有外螺纹，所述基础加固系统还包括螺帽，所述连接杆的上端穿过所述下法兰与所述螺帽连接；所述连接杆的数量为多个，围绕所述支撑套环周向均匀分布。

根据本申请，采用螺纹连接的方式固定支撑套环的下端，能够便于安装。另外，在风力发电领域，相对于焊接而言，通过螺帽固定的方式更加抗风载和安全可靠。

进一步地，在实施例中，所述支撑套环设置在所述基础环的外侧和/或设置在所述基础环的内侧。

具体地，所述支撑套环包括设置在所述基础环的外侧的第一套环以及设置在所述基础环的内侧的第二套环；所述第一套环包括第一环壁、设置在所述第一环壁上端的第一上法兰和设置在所述第一环壁下端的第一下法兰；所述第二套环包括第二环壁、设置在所述第二环壁上端的第二上法兰和设置在所述第二环壁下端的第二下法兰；所述第一上法兰和所述第二上法兰分别设置在所述连接法兰的两侧与所述连接法兰上下叠置，所述第一下法兰和所述第二下法兰均抵接在所述第一基础混凝土的顶部。

进一步地，所述连接法兰向所述基础环体的内侧延伸，第一环壁设置在基础环体的外侧，所述第一上法兰与所述连接法兰的上端面相贴合，所述第一下法兰向所述第一环壁的外侧延伸；所述第二环壁设置在所述基础环体的内侧，所述第二上法兰与所述连接法兰的下端面相贴合，所述第二下法兰向所述第一环壁的内侧延伸。

更进一步地，所述第一环壁与所述基础环体的外侧壁相贴合，所述第二环壁与所述基础环体的内侧壁相贴合；所述增强支撑环包括设置在所述基础环体外周的第一增强支撑环和设置在所述基础环体内侧的第二增强支撑环，所述第一下法兰的下表面抵接在所述第一增强支撑环上，所述第二下法兰的下表面抵接在所述第二增强支撑环上；所述连接杆包括设置在所述基础环体外周的第一连接杆和设置在所述基础环体内侧的第二连接杆，所述第一连接杆的上端伸出所述第一增强支撑环与所述第一下法兰连接，所述第二连接杆的上端伸出所述第二增强支撑环与所述第二下法兰连接。

进一步地，在实施例中，所述基础加固系统还包括第二基础混凝土，堆叠在所述第一基础混凝土的上方，所述第一环壁的一部分、所述第一下法兰和与所述第一下法兰连接的所述第一连接杆的顶部均埋入所述第二基础混凝土。

根据本申请的基础加固系统，通过在基础加固系统外部的第一基础混凝土的上方设置第二基础混凝土，可以提高整体基础加固系统周边混凝土的承载力，进一步避免混凝土出现裂缝等问题。通过对第一基础混凝土的上方局部加宽加高并覆盖所述第一环壁的一部分、所述第一下法兰和与所述第一下法兰连接的所述第一连接杆的顶部，可以保护基础加固系统，避免基础加固系统部件长期暴露在外而发生生锈或者腐蚀等现象，从而影响到整个加固系统的使用周期。

根据本申请的第二方面，提供一种塔架系统，所述塔架系统包括塔架和前述任一的基础加固系统，所述上法兰和所述连接法兰均与所述塔架的底部法兰相连接。

根据本申请的第三方面，提供一种风力发电机组，包括上述的塔架系统。

根据本申请的第四方面，提供一种基础加固方法，所述基础加固方法包括以下步骤：在基础环周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土中布置连接杆，使所述连接杆的底部埋入所述第一基础混凝土中，使所述连接杆的上端伸出所述第一基础混凝土；将支撑套环套设在所述基础环的内侧和/或外侧，使所述支撑套环的上法兰与所述基础环的连接法兰相贴合，并使所述上法兰上的安装孔与所述连接法兰上的安装孔相对齐以供紧固件插入，使所述支撑套环的下法兰固定在所述第一基础混凝土的顶端，并使所述下法兰与所述连接杆相连接。

根据本申请的基础加固方法，通过在基础环内侧和/或外侧套设支撑套环，避免了基础环与第一基础混凝土的连接界面暴露，消除了裂缝的发展，彻底解决基础与混凝土的连接处出现裂缝、冒浆等问题。通过设置连接杆作为连接桥梁，可以实现支撑套环和第一基础混凝土的连接，并且可以增强支撑套环和第一基础混凝土的连接，从而可以提高基础加固系统整体的抗拉拔能力。

另外，根据本申请，通过在基础环的内侧和/或外侧设置支撑套环和连接杆，可以分担基础环的承载力，从而可以实现对现有基础环式基础进行加固的目的。根据本申请的基础的加固方法，不仅能够实现一种承载力较好的基础，还能够对现有的基础形式进行加固，降低对现有基础进行改造难度。

在实施例中，在基础环周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土中布置连接杆的步骤包括：在所述基础环周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土上钻孔，得到注浆孔；在所述注浆孔内插入连接杆，并向所述注浆孔内注浆以固定所述连接杆；所述使所述支撑套环的下法兰固定在所述第一基础混凝土的顶端的步骤包括：在所述基础环周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土的顶部形成灌浆槽，将增强支撑环嵌入在所述灌浆槽内，采用灌浆料填充在所述增强支撑环和所述灌浆槽之间，以固定所述增强支撑环，使所述支撑套环的下法兰抵接在所述增强支撑环的顶部；所述使所述下法兰与所述连接杆相连接的步骤包括：使所述连接杆的顶端穿过所述下法兰，并通过螺帽拧紧在所述连接杆的顶端。

根据本申请的基础加固方法，采用抗压强度更高的增强支撑环作为支撑套环的安装底座，如此设置，一方面可以使得支撑套环的支撑面具有较好的抗压强度，避免支撑面被破坏导致支撑套环的加固作用失效，另一方面，增强支撑环嵌入在第一基础混凝土的顶部，例如，增强支撑环和第一基础混凝土可以通过浇筑的方式形成为一体，从而可以共同作为整个支撑套环的根基，进而保证整个支撑套环安装的稳定性和可靠性。采用高强灌浆料填充在增强支撑环和灌浆槽之间，可以保证两者紧密结合，避免在长期使用过程中增强支撑环发生滑移，而导致增强支撑的效果失效。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本申请的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1示出了根据本申请第一实施例的基础加固系统和承载机构的连接示意图；

图2示出了根据本申请图1中I处的局部放大示意图；

图3示出了根据本申请第二实施例的基础加固系统和承载机构的连接示意图；

图4示出了根据本申请第三实施例的基础加固系统和承载机构的连接示意图；

图5示出了根据本申请第四实施例的基础加固系统和承载机构的连接示意图；

图6示出了根据本申请是图5中J处的局部放大示意图。

图1至图6附图标号说明：

10、承载机构；11、底部法兰；

20、第一基础混凝土；

30、基础环；31、基础环体；32、连接法兰；33、固定法兰；

100、支撑套环；40、第一套环；41、第一环壁；42、第一上法兰；43、第一下法兰；50、第二套环；51、第二环壁；52、第二上法兰；53、第二下法兰；

200、连接杆；60、第一连接杆；70、第二连接杆；

300、增强支撑环；21、第一增强支撑环；22、第二增强支撑环；

400、螺帽；61、第一螺帽；71、第二螺帽；

80、紧固件；

90、第二基础混凝土。

具体实施方式

需要说明的是，本申请实施例中所描述的“上”、“下”“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要解释的是，当提到一个元件连接另一个元件时，既可以是直接连接，也可以是间接连接，除非明确说明一个元件直接连接到另一个元件。

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。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

面对本申请的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本申请的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改和完善。

在长期疲劳荷载的作用下，现有基础环式的基础的混凝土台柱容易出现裂缝、冒浆等问题而导致基础的作用失效或者降低，从而影响风力发电机组的安全性。本发明人通过对基础环式基础的实地调查和研究，提出了一种基础加固系统、具有该基础加固系统的塔架系统、具有该基础加固系统的风力发电机组以及一种基础加固方法。下面，参照附图来详细说明本申请的实施例。

根据本申请，基础加固系统可以作为风力发电机组的塔架、高层建筑的电视塔、通讯塔、桥梁的支柱等承载机构的基础。承载机构是指用于承载重物的支撑结构。

根据本申请的第一方面提供了一种基础加固系统。其中，基础加固系统包括第一基础混凝土20、基础环30、支撑套环100以及连接杆200。其中，基础环30包括沿着竖直方向延伸的基础环体31和设置在基础环体31上端的连接法兰32，基础环体31的底部埋入第一基础混凝土20内。支撑套环100包括沿着竖直方向延伸的环壁、设置在环壁上端的上法兰和设置在环壁下端的下法兰。其中，连接杆200的下端埋入第一基础混凝土20中，支撑套环100的下法兰抵接在第一基础混凝土20的顶部，并与连接杆200的上端伸出第一基础混凝土20的部分连接。支撑套环100的上法兰和基础环30的连接法兰32上下叠置并能够通过紧固件80连接至承载机构10上。示例性的，承载机构10可以为塔架，支撑套环100的上法兰和基础环30的连接法兰32上下叠置并能够通过紧固件80连接至塔架的底部法兰11上。

根据本申请的基础加固系统，通过在基础环30内侧和/或外侧设置支撑套环100，避免了基础环30与第一基础混凝土20的连接界面暴露，有效减少基础环30侧混凝土的开裂，消除了裂缝的发展，彻底解决基础与混凝土的连接处出现裂缝、冒浆等问题。通过设置连接杆200作为连接桥梁，实现支撑套环100和第一基础混凝土20的连接，可以增强支撑套环100和第一基础混凝土20的连接，并且可以提高基础加固系统整体的抗拉拔能力。另外，在安装时，使支撑套环100的下法兰抵接在第一基础混凝土20的顶部，与预埋在第一基础混凝土20中的连接杆200的露出部分连接，并使支撑套环100的上法兰和基础环30的连接法兰32上下叠置并能够通过紧固件80连接至承载机构10上，如此一来，支撑套环100可以分担基础环30的承载力，从而可以提高整个基础加固系统的承载能力。

根据本申请，支撑套环100和连接杆200等结构可以对现有基础环式的基础的进行改造，以提高现有基础环的承载力，进而可以降低对风力发电机中老旧基础进行改造的难度。

根据本申请，第一基础混凝土20可以为任意的立体形状，例如可以为柱状。基础环30除了包括基础环体31和连接法兰32，还包括设置在基础环体31下端的固定法兰33。固定法兰33可以沿基础环30的径向方向向内或者向外延伸，以使得基础环30稳固并可靠地固定在第一基础混凝土20中。固定法兰33可以为均匀布置在基础环体31周向方向上的柱状结构，也可以为圆环状结构，在此不做具体限定。

在上述实施例的基础上，还提供了一个较优的实施例，在该实施例中，支撑套环100的环壁与基础环30的基础环体31相贴合，从而使得支撑套环100可以与基础环30两者紧密结合并形成为一个整体，避免两者之间滑脱松弛而导致支撑套环100的加固作用失效。

另外，在一个较优的实施例中，基础加固系统还包括增强支撑环300。增强支撑环300可以设置在第一基础混凝土20的顶部，支撑套环100的下法兰的下表面抵接在增强支撑环300上。

具体地，增强支撑环300嵌入在第一基础混凝土20的顶部，并且增强支撑环300的抗压强度大于第一基础混凝土20的抗压强度。如此设置，一方面可以使得支撑套环100的支撑面具有较好的抗压强度，避免支撑面被破坏导致支撑套环100的加固作用失效，另一方面，增强支撑环300嵌入在第一基础混凝土20的顶部，例如，增强支撑环300和第一基础混凝土20可以通过浇筑的方式形成为一体，从而可以共同作为整个基础加固系统的根基，进而保证整个基础加固系统安装的稳定性和可靠性。

在实施例中，连接杆200从增强支撑环300上设置的通孔露出，并且连接杆200的上端具有外螺纹，基础加固系统还包括螺帽400，连接杆200的上端依次穿过增强支撑环300上的通孔、支撑套环100的下法兰后与螺帽400连接。根据本申请，采用螺纹连接的方式固定支撑套环100的下端，能够便于安装。另外，在风力发电领域，相对于焊接而言，通过螺帽400固定的方式更加抗风载和安全可靠。

根据本申请，连接杆200包括第一连接杆60和第二连接杆70。示例性的，连接杆200为锚杆，具体地，可以为条状结构。螺帽400包括第一螺帽61和第二螺帽71，第一连接杆60和第二连接杆70的下端部分均埋入第一基础混凝土20中，支撑套环100的下法兰抵接在第一基础混凝土20的顶部，并且分别与第一连接杆60和第二连接杆70的上端露出第一基础混凝土20的部分连接。

在实施例中，连接杆200的数量为多个，围绕支撑套环100周向均匀分布，如此设置，能够进一步加强整个加固系统的可靠性和稳定性。

根据本申请，支撑套环100可以设置在基础环30的外侧，也可以设置在基础环30的内侧，还可以在基础环30的内侧和外侧分别设置有支撑套环100。支撑套环100可以为一体成型的结构或者分体式结构，在为一体成型的结构的情况下，可以与基础环30较好的配合，具有较好的稳定性，并且便于安装。

图1和图2中示出了在基础环30的内侧和外侧分别设置有支撑套环示例。如图1和图2所示，支撑套环100包括第一套环40，第一套环40设置在基础环30的外侧，其中第一套环40包括沿着竖直方向延伸的第一环壁41、设置在第一环壁41上端的第一上法兰42和设置在第一环壁41下端的第一下法兰43。支撑套环100还包括第二套环50，第二套环50设置在基础环30的内侧，其中第二套环50包括沿着竖直方向延伸的第二环壁51、设置在第二环壁51上端的第二上法兰52和设置在第二环壁51下端的第二下法兰53。其中，第一上法兰42和第二上法兰52分别设置在连接法兰32的两侧与连接法兰32上下叠置，第一下法兰43和第二下法兰53均抵接在第一基础混凝土20的顶部。

具体地，连接法兰32向基础环体31的内侧延伸，第一环壁41设置在基础环体31的外侧，第一上法兰42与连接法兰32的上端面相贴合，第一下法兰43向第一环壁41的外侧延伸。第二环壁51设置在基础环体31的内侧，第二上法兰52与连接法兰32的下端面相贴合，第二下法兰53向第一环壁41的内侧延伸。

进一步地，在一个优选实施例中，第一环壁41与基础环体31的外侧壁相贴合，第二环壁51与基础环体31的内侧壁相贴合。其中，增强支撑环300包括设置在基础环体31外周的第一增强支撑环21和设置在基础环体31内侧的第二增强支撑环22，第一下法兰43的下表面抵接在第一增强支撑环21上，第二下法兰53的下表面抵接在第二增强支撑环22上。

在实施例中，连接杆200包括设置在基础环体31外周的第一连接杆60和设置在基础环体31内侧的第二连接杆70，第一连接杆60的上端伸出第一增强支撑环21与第一下法兰43连接，第二连接杆70的上端伸出第二增强支撑环22与第二下法兰53连接。

图3中示出了在基础环30的外侧设置支撑套环的示例。如图3所示，基础加固系统包括第一基础混凝土20、基础环30、第一套环40以及第一连接杆60。其中，基础环30包括沿着竖直方向延伸的基础环体31和设置在基础环体31上端的连接法兰32，基础环体31的底部埋入第一基础混凝土20内。第一套环40设置在基础环30的外侧，第一套环40包括沿着竖直方向延伸的第一环壁41、设置在第一环壁41上端的第一上法兰42和设置在第一环壁41下端的第一下法兰43。其中，第一连接杆60下端部分埋入第一基础混凝土20中，第一套环40的第一下法兰43通过第一增强支撑环21抵接在第一基础混凝土20的顶部，并且与第一连接杆60的上端伸出第一基础混凝土20的部分连接。第一套环40的第一上法兰42和基础环30的连接法兰32上下叠置并能够通过紧固件80连接至承载机构10上。示例性的，承载机构10可以为塔架，第一套环40的第一上法兰42和基础环30的连接法兰32上下叠置并能够通过紧固件80连接至塔架的底部法兰11上。

图4中示出了在基础环30的内侧设置支撑套环示例。如图4所示，根据本申请的第三实施例，基础加固系统包括第一基础混凝土20、基础环30、第二套环50以及第二连接杆70。其中，基础环30包括沿着竖直方向延伸的基础环体31和设置在基础环体31上端的连接法兰32，基础环体31的底部埋入第一基础混凝土20内。第二套环50包括沿着竖直方向延伸的第二环壁51、设置在第二环壁51上端的第二上法兰52和设置在第二环壁51下端的第二下法兰53。其中，第二连接杆70的下端部分埋入第一基础混凝土20中，第二套环50的第二下法兰53通过第二增强支撑环22抵接在第一基础混凝土20的顶部，并且与第二连接杆70的上端露出第一基础混凝土20部分连接。第二套环50的第二上法兰52和基础环30的连接法兰32上下叠置并能够通过紧固件80连接至承载机构10上，示例性的，承载机构10可以为塔架，第二套环50的第二上法兰52和基础环30的连接法兰32上下叠置并能够通过紧固件80连接至塔架的底部法兰11上。

图5和图6中示出了在基础系统外部加设第二混凝土的示例。如图5和图6所示，基础加固系统除了包括上述实施例中的部件之外，基础加固系统还包括第二基础混凝土90。第二基础混凝土90堆叠在第一基础混凝土20的上方，第一环壁41的一部分、第一下法兰43和与第一下法兰43连接的第一连接杆60的顶部均埋入第二基础混凝土90。

根据本申请的基础加固系统，通过在基础加固系统外部的第一基础混凝土20的上方设置第二基础混凝土90，可以提高整体基础加固系统周边混凝土的承载力，进一步避免混凝土出现裂缝等问题。通过对第一基础混凝土的上方局部加宽加高并覆盖第一环壁41的一部分、第一下法兰43和与第一下法兰43连接的第一连接杆60的顶部，可以保护基础加固系统，避免基础加固系统部件长期暴露在外而发生生锈或者腐蚀等现象，从而影响到整个加固系统的使用周期。

根据本申请的第二方面提供了一种塔架系统。其中，塔架系统包括塔架和如上述各个实施例提供的基础加固系统，上法兰和连接法兰32均与塔架的底部法兰11相连接，因此具有上述各个实施例所有的有益效果，在此不做赘述。

根据本申请的第三方面提供了一种风力发电机组，包括如上述所述的塔架系统。

在下文中，将结合实施例来详细描述本申请的基础加固方法。

根据本申请的第四方面提供了一种基础加固方法，所述基础加固方法可以包括以下步骤：

步骤S101，在基础环30周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土20中布置连接杆200，使连接杆200的底部埋入第一基础混凝土20中，使连接杆200的上端伸出第一基础混凝土20。

步骤S102，将支撑套环100套设在基础环30的内侧和/或外侧，使支撑套环100的上法兰与基础环30的连接法兰32相贴合，并使上法兰上的安装孔与连接法兰32上的安装孔相对齐以供紧固件80插入，使支撑套环100的下法兰固定在第一基础混凝土20的顶端，并使下法兰与连接杆200相连接。

根据本申请的基础加固方法，通过在基础环30内侧和/或外侧安装支撑套环100，避免了基础环30与第一基础混凝土20的连接界面暴露，有效减少基础环30侧混凝土的开裂，消除了裂缝的发展，彻底解决基础与混凝土的连接处出现裂缝、冒浆等问题。通过设置连接杆200作为连接桥梁，可以实现支撑套环100和第一基础混凝土20的连接，并且可以增强支撑套环100和第一基础混凝土20的连接，从而可以提高基础加固系统整体的抗拉拔能力。

根据本申请，支撑套环100和连接杆200等结构可以对现有基础环式的基础的进行改造，以提高现有基础环的承载力，进而可以降低对风力发电机中老旧基础进行改造的难度。例如，通过在老旧机组的基础环的内侧和/或外侧设置支撑套环100和连接杆200，支撑套环100可以分担基础环30的承载力，从而可以实现对现有基础环式基础进行加固的目的，进而能够降低对风力发电机中老旧基础进行改造的难度。

另外，根据本申请，基础加固方法还可以实现一种具有较好承载力的新的基础结构。在实施例中，基础加固方法还包括预先根据塔架准备对应的基础环30，并将基础环30埋入第一基础混凝土20中，然后再根据基础加固方法中提到的步骤，从而实现一种具有较好承载力的基础结构。在下文中，将结合实施例来详细描述对老旧基础进行改造的基础加固方法，根据本申请的基础加固系统的安装方法(即为基础加固方法)可以参照以上进行。

在实施例中，在基础环30周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土20中布置连接杆200的步骤包括：在基础环30周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土20上钻孔，得到注浆孔，在注浆孔内插入连接杆200，并向注浆孔内注浆以固定连接杆200。具体而言，先凿除基础环30周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土20，形成灌浆槽，然后在灌浆槽的底部继续向下钻孔，以得到注浆孔。

在实施例中，使支撑套环100的下法兰固定在第一基础混凝土20的顶端的步骤中包括：在基础环30周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土20的顶部形成灌浆槽，将增强支撑环300嵌入在灌浆槽内，采用灌浆料填充在增强支撑环300和灌浆槽之间，以固定增强支撑环300，使支撑套环100的下法兰抵接在增强支撑环300的顶部。

在实施例中，使下法兰与连接杆200相连接的步骤中包括：使连接杆200的顶端穿过下法兰，并通过螺帽400拧紧在连接杆200的顶端。具体地，可以使连接杆200的顶端穿过增强支撑环300上的通孔并露出后与支撑套环100的下法兰连接。

根据本申请的基础加固方法，通过设置抗压强度较高的增强支撑环300作为支撑套环100的安装底座，如此设置，一方面可以使得支撑套环100的支撑面具有较好的抗压强度，避免支撑面被破坏导致支撑套环100的加固作用失效，另一方面，增强支撑环300嵌入在第一基础混凝土20的顶部，例如，增强支撑环300和第一基础混凝土20可以通过浇筑的方式形成为一体，从而可以共同作为整个支撑套环100的根基，进而保证整个支撑套环100安装的稳定性和可靠性。采用高强灌浆料填充在增强支撑环300和灌浆槽之间，可以保证两者紧密结合，避免在长期使用过程中增强支撑环300发生滑移，而导致增强支撑的效果失效。

另外，在形成灌浆槽之后，需要先清除表面混凝土的残渣，根据需要设计灌浆槽的宽度和深度，以便于安装增强支撑环300。

根据本申请，基础环式的基础在长期的荷载下，可能会出现偏移或者歪斜等现象，因此，在加固之前，需要先确定基础环是否遭到损坏或者发生倾斜。在实施例中，基础加固方法还包括在安装支撑套环100之前，确定基础环30的连接法兰32的水平度，若连接法兰32的水平度不足则进行纠偏操作。

在实施例中，基础加固方法还包括在钻孔的步骤之前，采用钢筋扫描仪对第一基础混凝土20内表层的钢筋进行探测，以避开钢筋确定钻孔位置，以避免对现有基础环的根基处的钢筋等加固件造成损坏。

在实施例中，基础加固方法还包括在钻孔的步骤中，设置注浆孔的深度大于连接杆200埋入第一基础混凝土20部分的长度，在安装时，使连接杆200垂直于注浆孔内，然后在注浆孔中注浆以固定连接杆200。具体的，可以设置注浆孔的深度超过基础环30的固定法兰33处，而连接杆200的插入深度高于基础环30的固定法兰33处。

在实施例中，在钻孔的步骤中，在基础环30的周向方向上均匀钻孔而得到围绕基础环30周向均匀分布的注浆孔。

根据本申请的基础加固方法，通过设置注浆孔的深度大于连接杆200埋入第一基础混凝土20部分的长度，在插入连接杆200时，连接杆200悬空在注浆孔中可以便于确定连接杆200的垂直度。

在实施例中，可以根据实际需要设计连接杆200的伸出第一基础混凝土20外所需的长度。在钻孔的步骤后，可以对注浆孔进行注水，并反复清洗吹干并去除残渣，以确保注浆层的质量。另外，可以根据需要设计连接杆200的露出长度和垂直度，然后将连接杆200插入注浆孔中并进行注浆。

在实施例中，在安装套环100的步骤中，可以对第一基础混凝土20的表面进行清理，以避免残渣对安装面平整度的干扰。在采用高强灌浆料进行灌浆的步骤之前，还包括：对第一基础混凝土20的表面进行清理，使第一基础混凝土20表面充分湿润并清除积水。

根据本申请的基础加固方法，在采用高强灌浆料前，应将第一基础混凝土20表面清理干净，不得有松动的碎石、浮浆、浮灰等，并且第一基础混凝土20的表面应充分润湿，并清除积水以保证灌浆层的质量。灌浆时，应从一侧进行灌浆，直至从另一侧溢出为止。灌浆后，做好灌浆层养护。

综上，根据本申请，基础加固系统具有较好的承载力，通过在基础环30内侧和/或外侧支撑套环100，避免了基础环30与第一基础混凝土20的连接界面暴露，消除了裂缝的发展，彻底解决基础与混凝土的连接处出现裂缝、冒浆等问题。根据本申请的基础加固系统能够适应于更多形式的承载机构，并且根据本申请的基础的加固方法，不仅能够实现一种承载力较好的基础，还能够对现有的基础形式进行加固，降低对现有基础进行改造难度。

虽然上面已经详细描述了本申请的实施例，但本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，可对本申请的实施例做出各种修改和变型。但是应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本申请的实施例的精神和范围内。

Claims (14)

1.一种基础加固系统，其特征在于，包括：

第一基础混凝土(20)；

基础环(30)，包括沿着竖直方向延伸的基础环体(31)和设置在所述基础环体(31)上端的连接法兰(32)，所述基础环体(31)的底部埋入所述第一基础混凝土(20)内；

支撑套环(100)，包括沿着竖直方向延伸的环壁、设置在所述环壁上端的上法兰和设置在所述环壁下端的下法兰，所述上法兰和所述连接法兰(32)上下叠置并能够通过紧固件(80)连接，所述下法兰抵接在所述第一基础混凝土(20)的顶部；

连接杆(200)，所述连接杆(200)埋入所述第一基础混凝土(20)，所述连接杆(200)的上端伸出所述第一基础混凝土(20)与所述下法兰连接。

2.根据权利要求1所述的基础加固系统，其特征在于，所述环壁与所述基础环体(31)相贴合。

3.根据权利要求1所述的基础加固系统，其特征在于，所述基础加固系统还包括：

增强支撑环(300)，所述增强支撑环(300)设置在所述第一基础混凝土(20)的顶部，所述下法兰的下表面抵接在所述增强支撑环(300)上。

4.根据权利要求3所述的基础加固系统，其特征在于，所述增强支撑环(300)嵌入在所述第一基础混凝土(20)的顶部，并且所述增强支撑环(300)的抗压强度大于所述第一基础混凝土(20)的抗压强度。

5.根据权利要求1所述的基础加固系统，其特征在于，所述连接杆(200)的上端具有外螺纹，所述基础加固系统还包括螺帽(400)，所述连接杆(200)的上端穿过所述下法兰与所述螺帽(400)连接；

所述连接杆(200)的数量为多个，围绕所述支撑套环(40)的周向均匀分布。

6.根据权利要求3所述的基础加固系统，其特征在于，所述支撑套环(100)设置在所述基础环(30)的外侧和/或设置在所述基础环(30)的内侧。

7.根据权利要求6所述的基础加固系统，其特征在于，所述支撑套环(100)包括设置在所述基础环(30)的外侧的第一套环(40)以及设置在所述基础环(30)的内侧的第二套环(50)；

所述第一套环(40)包括第一环壁(41)、设置在所述第一环壁(41)上端的第一上法兰(42)和设置在所述第一环壁(41)下端的第一下法兰(43)；

所述第二套环(50)包括第二环壁(51)、设置在所述第二环壁(51)上端的第二上法兰(52)和设置在所述第二环壁(51)下端的第二下法兰(53)；

所述第一上法兰(42)和所述第二上法兰(52)分别设置在所述连接法兰(32)的两侧与所述连接法兰(32)上下叠置，所述第一下法兰(43)和所述第二下法兰(53)均抵接在所述第一基础混凝土(20)的顶部。

8.根据权利要求7所述的基础加固系统，其特征在于，

所述连接法兰(32)向所述基础环体(31)的内侧延伸，第一环壁(41)设置在基础环体(31)的外侧，所述第一上法兰(42)与所述连接法兰(32)的上端面相贴合，所述第一下法兰(43)向所述第一环壁(41)的外侧延伸；

所述第二环壁(51)设置在所述基础环体(31)的内侧，所述第二上法兰(52)与所述连接法兰(32)的下端面相贴合，所述第二下法兰(53)向所述第一环壁(41)的内侧延伸。

9.根据权利要求8所述的基础加固系统，其特征在于，所述第一环壁(41)与所述基础环体(31)的外侧壁相贴合，所述第二环壁(51)与所述基础环体(31)的内侧壁相贴合；

所述增强支撑环(300)包括设置在所述基础环体(31)外周的第一增强支撑环(21)和设置在所述基础环体(31)内侧的第二增强支撑环(22)，所述第一下法兰(43)的下表面抵接在所述第一增强支撑环(21)上，所述第二下法兰(53)的下表面抵接在所述第二增强支撑环(22)上；

所述连接杆(200)包括设置在所述基础环体(31)外周的第一连接杆(60)和设置在所述基础环体(31)内侧的第二连接杆(70)，所述第一连接杆(60)的上端伸出所述第一增强支撑环(21)与所述第一下法兰(43)连接，所述第二连接杆(70)的上端伸出所述第二增强支撑环(22)与所述第二下法兰(53)连接。

10.根据权利要求9所述的基础加固系统，其特征在于，所述基础加固系统还包括：

第二基础混凝土(90)，堆叠在所述第一基础混凝土(20)的上方，所述第一环壁(41)的一部分、所述第一下法兰(43)和与所述第一下法兰(43)连接的所述第一连接杆(60)的顶部均埋入所述第二基础混凝土(90)。

11.一种塔架系统，其特征在于，包括：塔架和如权利要求1至10中任一项所述的基础加固系统，所述上法兰和所述连接法兰(32)均与所述塔架的底部法兰(11)相连接。

12.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求11所述的塔架系统。

13.一种基础加固方法，其特征在于，所述基础加固方法包括以下步骤：

在基础环(30)周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土(20)中布置连接杆(200)，使所述连接杆(200)的底部埋入所述第一基础混凝土(20)中，使所述连接杆(200)的上端伸出所述第一基础混凝土(20)；

将支撑套环(100)套设在所述基础环(30)的内侧和/或外侧，使所述支撑套环(100)的上法兰与所述基础环(30)的连接法兰(32)相贴合，并使所述上法兰上的安装孔与所述连接法兰(32)上的安装孔相对齐以供紧固件(80)插入，使所述支撑套环(100)的下法兰固定在所述第一基础混凝土(20)的顶端，并使所述下法兰与所述连接杆(200)相连接。

14.根据权利要求13所述的基础加固方法，其特征在于，所述在基础环(30)周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土(20)中布置连接杆(200)的步骤包括：在所述基础环(30)周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土(20)上钻孔，得到注浆孔；在所述注浆孔内插入连接杆(200)，并向所述注浆孔内注浆以固定所述连接杆(200)；

所述使所述支撑套环(100)的下法兰固定在所述第一基础混凝土(20)的顶端的步骤包括：在所述基础环(30)周边内侧和/或外侧的第一基础混凝土(20)的顶部形成灌浆槽，将增强支撑环(300)嵌入在所述灌浆槽内，采用灌浆料填充在所述增强支撑环(300)和所述灌浆槽之间，以固定所述增强支撑环(300)，使所述支撑套环(100)的下法兰抵接在所述增强支撑环(300)的顶部；

所述使所述下法兰与所述连接杆(200)相连接的步骤包括：使所述连接杆(200)的顶端穿过所述下法兰，并通过螺帽(400)拧紧在所述连接杆(200)的顶端。