CN201390974Y - 用于沿海潮间带的风力发电机基础结构 - Google Patents

用于沿海潮间带的风力发电机基础结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于沿海潮间带的风力发电机基础结构。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够很好的防海水冲刷、防浪、适用于软土基地、能有效的抵抗海水腐蚀性，并且廉价、可靠、施工简便的用于沿海潮间带的风力发电机基础结构。解决该问题的技术方案是：用于沿海潮间带的风力发电机基础结构，其特征在于所述基础结构为地埋式、高立柱、多圈环形布置管桩的基础，基础底板埋于地面下，地面上部的基础立柱顶部高于最高潮位，基础立柱下部与基础底板之间为基础过渡板，基础底板底部设置一组环形布置的管桩，基础混凝土均采用高强混凝土。本实用新型适用于对安装在沿海潮间带的风力发电机之基础进行处理。

Description

用于沿海潮间带的风力发电机基础结构
技术领域
本实用新型涉及一种用于沿海潮间带的风力发电机基础结构。适用于对安装在沿海潮间带的风力发电机之基础进行处理。
背景技术
在我国，风力发电行业是一个新兴的行业。上世纪八十年代起，我国引进国外技术逐步在国内建设风力发电场，2000年以后，由于国家鼓励对可再生能源的开发和利用，使国内风力发电行业得到迅速发展。
到目前为止，我国已经在内蒙古、新疆、河北及东部沿海地区建成了一大批风电场。潮间带位于海洋与陆地交界部位，地势较低，具有涨潮时淹没、落潮时出露的特点。潮间带由于地处海陆交界处，地势平坦，风能资源较丰富，而其土地资源目前还没有被大量利用，可以被大规模开发建设风电场。
陆上的风力发电机基础一般有混凝土扩展基础和桩基两种，但是在沿海潮间带建设风电场与普通的陆上风电场有不同之处，潮间带由于受潮涨潮落的影响，风力发电机基础需解决防海水冲刷、防浪的问题，并要便于施工；由于潮间带一般都为淤泥质土或粉砂类土的软土地基，地基承载力很低，风力发电机基础需解决软弱地基的问题；另外沿海潮间带一般都为盐碱地，地表水和浅层地下水含有大量的硫酸根离子和氯离子，含有大量的硫酸根离子和氯离子的水对混凝土、钢筋和钢材都是具有腐蚀性的，所以潮间带的风力发电机基础还需解决海水腐蚀的问题。
由于潮间带受潮涨潮落影响的特点，需考虑防海水冲刷、防浪，所以潮间带风力发电机基础将不同于陆上风电场；由于潮间带不能通行大吨位船只，所以潮间带风力发电机基础也不同于海上风电场。目前缺乏潮间带风电场的建设经验，尚没有找到一种廉价、可靠的基础处理形式。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够很好的防海水冲刷、防浪、适用于软土基地、能有效的抵抗海水腐蚀性，并且廉价、可靠、施工简便的用于沿海潮间带的风力发电机基础结构。
本实用新型所采用的技术方案是：用于沿海潮间带的风力发电机基础结构，其特征在于所述基础结构为地埋式、高立柱、多圈环形布置管桩的基础，基础底板埋于地面下，地面上部的基础立柱顶部高于最高潮位，基础立柱下部与基础底板之间为基础过渡板，基础底板底部设置一组环形布置的管桩，基础混凝土均采用高强混凝土。
所述基础立柱的顶部设有基础环，并在基础环的四周设置走道板。
在基础侧面与周边地面之间具有抛填块石。
所述基础底板和基础过渡板为分期浇筑的一体结构。
本实用新型的有益效果是：(1)基础底板置于泥面以下，可以避免海水冲刷对基础的不利影响；(2)基础立柱高于最高潮位，使风力发电机的电气设备高于最高潮位，避免设备受海浪影响；(3)基础的底部设置多圈环形布置的高强预应力混凝土管桩，能有效适应软土地基的条件，并使基础廉价且施工简便；(4)管桩采用C80高强混凝土和高强预应力钢筋，并在工厂加工，蒸汽养护。由于桩身混凝土在桩身加工完成后就有了预压应力，并且在打入过程中和以后使用过程中，预压应力都不会消失，所以桩身一般不会产生裂缝，这使得地下水不会通过裂缝腐蚀桩身钢筋；(5)高强混凝土本身的抗氯离子渗透性较好，混凝土本身的性能也能很好的抵抗氯离子对钢筋的腐蚀；(6)限制水泥中铝酸三钙的含量，水泥中铝酸三钙的含量限制在6～12％之间，这个含量的水泥可以最好的抵抗地下水中硫酸根离子的腐蚀，同时又不降低抗氯离子腐蚀的能力。
采用本结构后，风力发电机基础可适应潮间带潮涨潮落的环境，基础不均匀沉降和水平位移都可以得到有效控制，并且能很好的抵抗地下水的腐蚀性，并具有廉价、可靠、施工简便的优点。
附图说明
图1是本实用新型的平面图。
图2是本实用新型的剖面图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例为地埋式、高立柱、三圈环形布置管桩的基础，基础底板2埋于地面下，地面上部竖直的基础立柱4顶部高于最高潮位，使风电机设备避免受海浪影响。基础立柱4下部与基础底板2之间为带有斜面的基础过渡板3，基础底板2和基础过渡板3为分期浇筑的一体结构，第一期浇筑基础底板2，底板混凝土浇筑完成后，作为上部结构的施工平台用，接下来浇筑第二期的基础过渡板3，设置了一、二期混凝土后，可有效地防止施工期变形，保证了基础结构上部与风电机设备连接部位的施工精度。
基础底板2底部设置一组环形布置的高强预应力混凝土管桩1，管桩以深层较好的土层为持力层，桩长需根据风力发电机基础所处的地质情况、风电机组的大小而定。本例基础结构具有52根高强预应力混凝土管桩1，分三圈均匀分布，其从外到里第1圈沿直径
Figure G2009201176458D00031
的圆周均布28根，第2圈沿直径
Figure G2009201176458D00032
的圆周均布18根，第3圈沿直径
Figure G2009201176458D00033
的圆周均布6根，管桩直径为
Figure G2009201176458D00034
由于高强预应力混凝土管桩(简称PHC桩)采用工厂预制，单段长度最长15m，运到现场后焊接，采用多圈管桩布置后，能很好的适应沿海软土地基的地质特点，基础的竖向变形、水平变形和倾斜均满足风电机组设备的要求。
本例在基础立柱4的顶部安装基础环5，并在基础环的四周设置走道板6。基础环5用于固定风电机组的塔架8。
本例还在基础侧面与周边地面之间具有抛填块石7，用于防止海浪对基础侧面及底面的冲刷。
实施时，基础混凝土均采用高强混凝土，并将水泥中铝酸三钙的含量限制在6～12％之间，在基础钢筋外侧设置75mm的保护层，在混凝土中掺入钢筋阻锈剂。6～12％含量的水泥可以最好的抵抗地下水中硫酸根离子的腐蚀，同时又不降低抗氯离子腐蚀的能力；高强混凝土密实性好、抗渗性能高，并设置有75mm的保护层，海水中的氯离子难以到达和锈蚀钢筋；混凝土中掺入钢筋阻锈剂后，中和了部分渗入混凝土的氯离子，也对钢筋起到了保护作用。

Claims (5)

1、一种用于沿海潮间带的风力发电机基础结构，其特征在于：所述基础结构为地埋式、高立柱、多圈环形布置管桩的基础，基础底板(2)埋于地面下，地面上部的基础立柱(4)顶部高于最高潮位，基础立柱(4)下部与基础底板(2)之间为基础过渡板(3)，基础底板(2)底部设置一组环形布置的管桩(1)，基础混凝土均采用高强混凝土。
2、根据权利要求1所述的用于沿海潮间带的风力发电机基础结构，其特征在于：所述基础立柱(4)的顶部设有基础环(5)，并在基础环的四周设置走道板(6)。
3、根据权利要求1或2所述的用于沿海潮间带的风力发电机基础结构，其特征在于：在基础侧面与周边地面之间具有抛填块石(7)。
4、根据权利要求1或2所述的用于沿海潮间带的风力发电机基础结构，其特征在于：所述基础底板(2)和基础过渡板(3)为分期浇筑的一体结构。
5、根据权利要求3所述的用于沿海潮间带的风力发电机基础结构，其特征在于：所述基础底板(2)和基础过渡板(3)为分期浇筑的一体结构。
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