CN211287971U - 一种高性能风电塔筒基础环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能风电塔筒基础环，涉及风力发电技术领域。该体系包括基础环、防开裂钢盖板、环形连接钢板、栓钉、刚性连接件、高强圆钢管支撑和预埋板等。所述的基础环埋设于基础混凝土中，上部与风电机组塔筒连接。基础环与混凝土顶面交界处设置防开裂钢盖板，防开裂钢盖板与混凝土接触的一面焊接有栓钉。沿基础环高度方向按一定距离间隔布置环形连接钢板和刚性连接件。基础环底部沿环向设置4～6个高强圆钢管支撑，高强圆钢管支撑下端与预埋板焊接。该新型基础环与混凝土有良好的共同受力性能，改善了传统基础形式中基础环连接破坏、混凝土开裂、穿孔钢筋用量较大、施工复杂等突出问题，具有广阔的工程应用前景。

Description

一种高性能风电塔筒基础环

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域。

背景技术

风电能源是一种无污染、可再生的清洁能源。陆上风电场发电量高、风机运行稳定、制造技术成熟，近年来被广泛投入使用。

基础位于风电塔筒的底部，用于承受上部传来的巨大荷载，是保证风电机组安全性和正常运行的重要部件。陆上风电机组通常采用钢筋混凝土基础，与塔筒通过基础环连接，该连接方式具有构造简单，工序较少，造价较低，对工人技术要求不高等优点，但由于基础环与混凝土连接性能不强，在上部较大竖向和水平荷载作用下，两者交界面易发生脱落和挤压，导致基础顶面和内部混凝土开裂、基础环被整体拔出等破坏，造成风电机组停运或损坏。为了加强基础环与混凝土的连接，传统方法需设置大量穿孔钢筋，导致施工困难度和材料用量增加。因此，有必要结合风机基础的受力特点，提出一种高性能风电塔筒基础环，与基础混凝土有良好的共同工作性能，可以保证基础安全性与正常使用功能。

实用新型内容

本实用新型公开了一种高性能风电塔筒基础环：该体系包括基础环、防开裂钢盖板、环形连接钢板、栓钉、刚性连接件、方钢、锚筋、高强圆钢管支撑、预埋板、螺旋箍筋和加劲肋。该新型基础环与混凝土有良好的共同受力性能，改善了传统基础形式中基础环连接破坏、混凝土开裂、穿孔钢筋用量较大、施工复杂等突出问题，具有广阔的工程应用前景。

本实用新型的技术方案如下：

一种高性能风电塔筒基础环，该体系包括基础环、防开裂钢盖板、环形连接钢板、栓钉、刚性连接件、方钢、锚筋、高强圆钢管支撑、预埋板、螺旋箍筋和加劲肋。

基础环下部埋设于基础混凝土中，上部与风电机组塔筒连接。基础环与混凝土顶面交界处设置防开裂钢盖板，防开裂钢盖板与基础环外侧焊接。防开裂钢盖板与混凝土接触的一面焊接有栓钉。

沿基础环高度方向按一定距离间隔布置环形连接钢板和刚性连接件。环形连接钢板焊接于基础环外侧，并在其上面和下面交错焊接栓钉。环形连接钢板与基础环连接处，沿环向均匀焊接三角形的加劲肋。刚性连接件由方钢和锚筋组成，焊接于基础环外侧和内侧。

基础环底部沿环向设置4～6个高强圆钢管支撑。高强圆钢管支撑上端与基础环底部焊接，下端与预埋板焊接。高强圆钢管支撑下端往上一定高度范围内，在钢管周围设置螺旋箍筋。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)在基础环上部与混凝土交界面设置的带栓钉的防开裂钢盖板，可增大该部位基础环与混凝土的连接面，减小混凝土环向裂缝，防止渗水。

(2)在基础环中部设置的环形连接钢板和刚性连接件，能传递和承受较大的水平力与竖向力，环形连接钢板的上下面交错焊接栓钉，可进一步提高基础环与混凝土的连接性能，防止混凝土与基础环脱开；环形连接钢板和刚性连接件沿高度均匀布置，可以使上部荷载通过基础环均匀传递给周围混凝土，防止局部混凝土应力集中导致开裂或压碎，解决基础环松动、基础灰浆沿缝隙冒出等问题。

(3)相比现有的基础环穿孔钢筋连接形式，环形连接钢板和刚性连接件强度更高，可大幅度节省材料用量，并且可提前与基础环一起预制，避免现场安装和绑扎钢筋，施工过程便捷高效。

(4)在基础环底部设置的高强圆钢管支撑，具有较高的受拉承载力和受压稳定性，可防止基础环整体拔出和压溃，并将大部分竖向荷载直接传递到基础底部，有效减小基础环下方区域混凝土的应力。

附图说明

图1为本实用新型的整体剖面示意图；

图2为本实用新型的整体平面示意图；

图3为本实用新型的防开裂钢盖板的平面构造图；

图4为本实用新型的防开裂钢盖板的剖面构造图；

图5为本实用新型的环形连接钢板的平面构造图；

图6为本实用新型的环形连接钢板的剖面构造图；

图7为本实用新型的刚性连接件构造图；

图8为本实用新型中的高强圆钢管支撑截面示意图；

图中：1-基础环、2-防开裂钢盖板、3-环形连接钢板、4-栓钉、5-刚性连接件、 6-方钢、7-锚筋、8-高强圆钢管支撑、9-预埋板、10-螺旋箍筋、11-加劲肋。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型作进一步描述。

如图1和图2所示，一种高性能风电塔筒基础环，其构造包括基础环(1)、防开裂钢盖板(2)、环形连接钢板(3)、栓钉(4)、刚性连接件(5)、高强圆钢管支撑(8)、预埋板(9)、螺旋箍筋(10)和加劲肋(11)；基础环(1) 下部埋设于基础混凝土中，上部与风电机组塔筒连接；基础环(1)与混凝土顶面交界处设置防开裂钢盖板(2)；沿基础环(1)高度方向按一定距离间隔布置环形连接钢板(3)和刚性连接件(5)；刚性连接件(5)焊接于基础环(1)外侧和内侧；基础环(1)底部沿环向设置4～6个高强圆钢管支撑(8)，高强圆钢管支撑(8)上端与基础环(1)底部焊接，下端与预埋板(9)焊接；高强圆钢管支撑(8)下端往上一定高度范围内，在钢管周围设置螺旋箍筋(10)。

如图3和图4所示，防开裂钢盖板(2)与基础环(1)外侧焊接，防开裂钢盖板(2)与混凝土接触的一面焊接有栓钉(4)。

如图5和图6所示，环形连接钢板(3)焊接于基础环(1)外侧，并在其上面和下面交错焊接栓钉(4)；环形连接钢板(3)与基础环(1)连接处，沿环向均匀焊接三角形的加劲肋(11)。

如图7所示，刚性连接件(5)由方钢(6)和锚筋(7)组成。

如图8所示，高强圆钢管支撑(8)的截面形式为高强钢制成的圆形空钢管。

本实用新型提出了一种高性能风电塔筒基础环。该新型基础环与混凝土有良好的共同受力性能，改善了传统基础形式中基础环连接破坏、混凝土开裂、穿孔钢筋用量较大、施工复杂等突出问题，具有广阔的工程应用前景。

以上所述仅仅是本实用新型的优选实施方案，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方案。在本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干修改、补充或改用类似方式替代，这些也应视作本实用新型的保护范围。

尽管本文较多地使用了：1-基础环、2-防开裂钢盖板、3-环形连接钢板、4-栓钉、5-刚性连接件、6-方钢、7-锚筋、8-高强圆钢管支撑、9-预埋板、10-螺旋箍筋、11-加劲肋等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型的精神相违背的。

Claims (4)

1.一种高性能风电塔筒基础环，其特征是：构造包括基础环(1)、防开裂钢盖板(2)、环形连接钢板(3)、栓钉(4)、刚性连接件(5)、方钢(6)、锚筋(7)、高强圆钢管支撑(8)、预埋板(9)、螺旋箍筋(10)和加劲肋(11)；各构造之间采用焊接连接形成体系；该体系下部埋设于基础混凝土中，上部与风电机组塔筒连接。

2.根据权利要求1所述的高性能风电塔筒基础环，其特征在于：基础环(1)与混凝土顶面交界处设置防开裂钢盖板(2)；防开裂钢盖板(2)与基础环(1)外侧焊接，防开裂钢盖板(2)与混凝土接触的一面焊接有栓钉(4)。

3.根据权利要求1所述的高性能风电塔筒基础环，其特征在于：沿基础环(1)高度方向按一定距离间隔布置环形连接钢板(3)和刚性连接件(5)，环形连接钢板(3)焊接于基础环(1)外侧，并在其上面和下面交错焊接栓钉(4)；环形连接钢板(3)与基础环(1)连接处，沿环向均匀焊接三角形的加劲肋(11)；刚性连接件(5)由方钢(6)和锚筋(7)组成，焊接于基础环(1)外侧和内侧。

4.根据权利要求1所述的高性能风电塔筒基础环，其特征在于：基础环(1)底部沿环向设置4～6个高强圆钢管支撑(8)，高强圆钢管支撑(8)上端与基础环(1)底部焊接，下端与预埋板(9)焊接；高强圆钢管支撑(8)下端往上一定高度范围内，在钢管周围设置螺旋箍筋(10)。

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