CN204849809U - 一种用于风机基础环连接的径向预应力组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于风机基础环连接的径向预应力组件，由内锚固螺母、内锚固板、定位螺母、径向锚栓、锚栓套管、尼龙螺母、外锚固板、锁紧螺母组成。径向锚栓自内而外依次穿过内锚固螺母、内锚固板、定位螺母、锚栓套管、尼龙螺母、外锚固板、锁紧螺母。在风机基础环连接的基础环的每个椭圆孔中布置一组，内锚固板作用于内侧混凝土，外锚固板作用于外侧混凝土；锚栓套管使径向锚栓与内侧混凝土和外侧混凝土隔离，使方便对径向锚栓施加预拉力；锚栓套管与椭圆孔之间填充软质材料，避免径向锚栓受剪。径向锚栓施加预应力后内外侧混凝土夹紧基础环，可提高基础环连接的承载力和抗疲劳性能；径向锚栓采用水平布置或外高内低倾斜布置，使径向锚栓对外侧混凝土和基础环产生竖向分力。
Description
技术领域
本实用新型属于风力发电塔基础结构技术领域，具体涉及一种用于风机基础环连接的径向预应力组件。
背景技术
目前，单管风力发电塔与底部钢筋混凝土基础连接常采用在钢筋混凝土基础中预埋钢制基础环、上部塔筒与基础环通过法兰连接实现。然而，由于基础环埋入深度浅，且为非预应力结构，采用基础环连接上部塔筒和底部基础存在以下缺陷：基础环区域既有钢筋又有基础环加强，下部区域仅有钢筋，因强度和刚度突变引起因混凝土硬化收缩和受力产生的裂缝集中在基础环和底板之间，裂缝宽度增大；基础环割裂内外混凝土，由于钢材和混凝土两种材料性能不同，热膨胀系数不同、变形不能协调，温度作用、荷载作用、冻胀作用等使基础环与混凝土的间隙不断增加，恶化两者的锚固作用；风机往复疲劳荷载作用下，基础环连接区域混凝土裂缝、间隙不断增加发展，进而使基础环在基础混凝土中振动、摇晃，产生对混凝土的冲击作用。
基础环连接存在的受力缺陷导致已投运项目此类问题逐渐爆发，严重影响风机的运行质量和运行安全。而新建的、仍采用基础环连接的项目仍没有很好的措施规避此缺陷。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于风机基础环连接的径向预应力组件，既可用于新建项目规避基础环连接的受力缺陷，又可以用于已建成投运项目基础环连接失效的加固。
本实用新型提出的用于风机基础环连接的径向预应力组件，所述风机基础环连接由基础环9、外侧混凝土11和内侧混凝土12组成，基础环9埋置于外侧混凝土11、内侧混凝土12之中，所述基础环9的筒壁上均匀开有若干个椭圆孔10，椭圆孔10内布置穿孔钢筋14，用以拉结外侧混凝土11和内侧混凝土12；所述径向预应力组件由内锚固螺母1、内锚固板2、定位螺母3、径向锚栓4、锚栓套管5、尼龙螺母6、外锚固板7和锁紧螺母8组成，其中：径向锚栓4穿过锚栓套管5，其一端自内而外依次穿过定位螺母3、内锚固板2和内锚固螺母1，另一端自内而外依次穿过尼龙螺母6、外锚固板7和锁紧螺母8；所述径向预应力组件布置于基础环9的每个椭圆孔10中，即锚栓套管5穿过椭圆孔10，内锚固板2连接内侧混凝土12，以作用于内侧混凝土12，外锚固板7连接外侧混凝土11，以作用于外侧混凝土11；锚栓套管5与椭圆孔10之间的间隙处填充有软质材料13，避免径向锚栓4受剪。
本实用新型中，当径向锚栓4穿过椭圆孔10时，可水平布置，或可以外高内低倾斜布置，使径向锚栓4对外侧混凝土11和基础环9产生竖向分力。
本实用新型中，所述风机基础环连接中的穿孔钢筋14采用径向锚栓4代替，套于径向锚栓4外的锚栓套管5与椭圆孔10间隙之间填充软质材料13，外侧混凝土11和内侧混凝土12养护达到强度后，对径向锚栓4施加预应力，使外侧混凝土11和内侧混凝土12承受径向预压力并夹紧基础环9。
本实用新型中，所述风机基础环连接中的穿孔钢筋14采用径向锚栓4代替，所述基础环9两侧设有钻孔15；所述两侧钻孔15内填充满压力注浆材料16，套于径向锚栓4外的锚栓套管5与椭圆孔10的间隙之间填充软质材料13。基础环9与外侧混凝土11、内侧混凝土12之间的间隙处填充压力注浆材料16；风机基础环连接的顶部布置环梁钢筋17，所述环梁钢筋17外部浇筑有环梁混凝土18。当压力注浆材料16和环梁混凝土18养护达到强度后，对径向锚栓4施加预应力，使外侧混凝土11和内侧混凝土12承受径向预压力并夹紧基础环9。
本实用新型优点在于：
1.本实用新型提出的一种用于风机基础环连接的径向预应力组件结构简单、受力合理、施工方便，既可用于新建项目规避基础环连接的受力缺陷，又可以用于已建成投运项目基础环连接失效的加固。
2.养护完成后，对径向锚栓施加预应力，使内外侧混凝土承受径向预压力并夹紧基础环，使混凝土处于预压状态，可减小混凝土裂缝、混凝土与基础环之间的间隙发展，提高混凝土的承载力和抗疲劳性能。
3.本实用新型提出的一种用于风机基础环连接的径向预应力组件，既可以水平布置，也可以外高内低倾斜布置，使径向锚栓对外侧混凝土和基础环产生竖向分力。
4.本实用新型用于已建成投运项目基础环连接失效的加固时，结合顶部环梁措施，可增加基础环的埋深、提高混凝土对基础环的约束效果。
5.径向预应力组件作用下，基础环内外侧混凝土夹紧基础环，使基础环一部分受力通过基础环与混凝土的摩擦力传递，减小基础环底部的应力集中。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型应用于风机基础中的俯视图。
图3为本实用新型应用于风机基础新建项目中的主视图。
图4为本实用新型应用于风机基础建成投产加固项目中的主视图。
图中标号：1为内锚固螺母、2为内锚固板、3为定位螺母、4为径向锚栓、5为锚栓套管、6为尼龙螺母、7为外锚固板、8为锁紧螺母、9为基础环、10为椭圆孔、11为外侧混凝土、12为内侧混凝土、13为软质材料、14为穿孔钢筋、15为钻孔、16为压力注浆材料、17为环梁钢筋、18为环梁混凝土。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。
实施例1：
风机基础环连接由基础环9、外侧混凝土11、内侧混凝土12组成，基础环9埋置于外侧混凝土11、内侧混凝土12之中。所述基础环9的筒壁均匀开若干个椭圆孔10，椭圆孔10内布置穿孔钢筋14拉结外侧混凝土11和内侧混凝土12。
如图1、图2、图3所示，一种用于风机基础环连接的径向预应力组件由内锚固螺母1、内锚固板2、定位螺母3、径向锚栓4、锚栓套管5、尼龙螺母6、外锚固板7、锁紧螺母8组成。径向锚栓4自内而外依次穿过内锚固螺母1、内锚固板2、定位螺母3、锚栓套管5、尼龙螺母6、外锚固板7、锁紧螺母8。
本实用新型应用于新建项目时，用径向锚栓4取代常见的布置于椭圆孔10中的穿孔钢筋14，在基础环9的每个椭圆孔10中布置一组本实用新型，其中内锚固板2作用于内侧混凝土12，外锚固板作用于外侧混凝土11；锚栓套管5使径向锚栓与内侧混凝土12和外侧混凝土11隔离，使方便对径向锚栓4施加预拉力；锚栓套管5与椭圆孔10之间填充软质材料13，避免径向锚栓4受剪。外侧混凝土11和内侧混凝土12养护达到强度后，对径向锚栓4施加预应力，使外侧混凝土11和内侧混凝土12承受径向预压力并夹紧基础环9。径向锚栓4穿过椭圆孔10时，可水平布置，也可以外高内低倾斜布置，使径向锚栓4对外侧混凝土11和基础环9产生竖向分力。实施步骤如下：
（1）安装基础环，布置外侧混凝土11和内侧混凝土12内的钢筋；
（2）在每个椭圆孔10中布置径向锚栓4，径向锚栓4外部套锚栓套管5，锚栓套管5与椭圆孔10间隙内填充软质材料13，径向锚栓4两端分别安装内锚固螺母1、内锚固板2、定位螺母3和尼龙螺母6、外锚固板7、锁紧螺母8；
（3）浇筑并养护外侧混凝土11和内侧混凝土12；
（4）张拉径向锚栓4，并紧固锁紧螺母8。
实施例2：
风机基础环连接由基础环9、外侧混凝土11、内侧混凝土12组成，基础环9埋置于外侧混凝土11、内侧混凝土12之中。所述基础环9的筒壁均匀开若干个椭圆孔10，椭圆孔10内布置穿孔钢筋14拉结外侧混凝土11和内侧混凝土12。
如图1、图2、图4所示，一种用于风机基础环连接的径向预应力组件由内锚固螺母1、内锚固板2、定位螺母3、径向锚栓4、锚栓套管5、尼龙螺母6、外锚固板7、锁紧螺母8组成。径向锚栓4自内而外一次穿过内锚固螺母1、内锚固板2、定位螺母3、锚栓套管5、尼龙螺母6、外锚固板7、锁紧螺母8。
本实用新型应用于已建成投运项目的加固时，先将外侧混凝土11和内侧混凝土12顶部凿除一定深度，拆除椭圆孔10内的穿孔钢筋14，基础环9两侧钻孔15，然后在两侧钻孔15内注压水清理基础环9两侧可能的间隙。在椭圆孔10中布置本实用新型径向预应力组件，并在径向锚栓4与椭圆孔10间隙之间填充软质材料13。之后用压力注浆材料16填充基础环9与外侧混凝土11、内侧混凝土12之间存在的可能间隙。布置顶部环梁钢筋17，后浇筑环梁混凝土18。压力注浆材料16和环梁混凝土18养护达到强度后，对径向锚栓4施加预应力，使外侧混凝土11和内侧混凝土12承受径向预压力并夹紧基础环9。径向锚栓4穿过椭圆孔10时，可水平布置，也可以外高内低倾斜布置，使径向锚栓4对外侧混凝土11和基础环9产生竖向分力。实施步骤如下：
（1）外侧混凝土11和内侧混凝土12顶部凿除一定深度，拆除椭圆孔10内的穿孔钢筋14；
（2）基础环9两侧钻孔15，然后在两侧钻孔15内注压水清理基础环9两侧可能的间隙16；
（3）在每个椭圆孔10中布置径向锚栓4，径向锚栓4外部套锚栓套管5，锚栓套管5与椭圆孔10间隙内填充软质材料13，径向锚栓4两端分别安装内锚固螺母1、内锚固板2、定位螺母3和尼龙螺母6、外锚固板7、锁紧螺母8；
（4）用压力注浆材料16填充基础环9与外侧混凝土11、内侧混凝土12之间存在的可能间隙；
（5）布置顶部环梁钢筋17，浇筑环梁混凝土18；
（6）养护完成后，张拉径向锚栓4，并紧固锁紧螺母8。
Claims (4)
1.用于风机基础环连接的径向预应力组件，所述风机基础环连接由基础环(9)、外侧混凝土(11)和内侧混凝土(12)组成，基础环(9)埋置于外侧混凝土(11)、内侧混凝土(12)之中，所述基础环(9)的筒壁上均匀开有若干个椭圆孔(10)，椭圆孔(10)内布置穿孔钢筋(14)，用以拉结外侧混凝土(11)和内侧混凝土(12)；其特征在于所述径向预应力组件由内锚固螺母(1)、内锚固板(2)、定位螺母(3)、径向锚栓(4)、锚栓套管(5)、尼龙螺母(6)、外锚固板(7)和锁紧螺母(8)组成，其中：径向锚栓(4)穿过锚栓套管(5)，其一端自内而外依次穿过定位螺母(3)、内锚固板(2)和内锚固螺母(1)，另一端自内而外依次穿过尼龙螺母(6)、外锚固板(7)和锁紧螺母(8)；所述径向预应力组件布置于基础环(9)的每个椭圆孔(10)中，即锚栓套管(5)穿过椭圆孔(10)，内锚固板(2)连接内侧混凝土(12)，以作用于内侧混凝土(12)，外锚固板(7)连接外侧混凝土(11)，以作用于外侧混凝土(11)；锚栓套管(5)与椭圆孔(10)之间的间隙处填充有软质材料(13)，避免径向锚栓(4)受剪。
2.根据权利要求1所述的用于风机基础环连接的径向预应力组件，其特征在于当径向锚栓(4)穿过椭圆孔(10)时，采用水平布置或外高内低倾斜布置，使径向锚栓(4)对外侧混凝土(11)和基础环(9)产生竖向分力。
3.根据权利要求1所述的用于风机基础环连接的径向预应力组件，其特征在于所述风机基础环连接中的穿孔钢筋(14)采用径向锚栓(4)代替，套于径向锚栓(4)外的锚栓套管(5)与椭圆孔(10)间隙之间填充软质材料(13)。
4.根据权利要求1所述的用于风机基础环连接的径向预应力组件，其特征在于所述风机基础环连接中的穿孔钢筋(14)采用径向锚栓(4)代替，所述基础环(9)两侧设有钻孔(15)；所述两侧钻孔(15)内填充满压力注浆材料(16)，套于径向锚栓(4)外的锚栓套管(5)与椭圆孔(10)的间隙之间填充软质材料(13)；基础环(9)与外侧混凝土(11)、内侧混凝土(12)之间的间隙处填充压力注浆材料(16)；风机基础环连接的顶部布置环梁钢筋(17)，所述环梁钢筋(17)外部浇筑有环梁混凝土(18)。
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| CN105386454A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-03-09 | 中国电力科学研究院 | 一种用于输电塔的联合装配式基础 |
| CN106320362A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-01-11 | 北京健安诚岩土工程有限公司 | 一种锚栓组件 |
| CN110295618A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-01 | 潍坊学院 | 风力发电塔阶梯形基础 |
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