CN212358366U - 一种风机基础改造结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种风机基础改造结构，其包括原有风机基础，原有风机基础呈圆台型设置，在原有风机基础的斜面上新增一层混凝土加固层，该加固层与原有风机基础及岩石基础之间通过多根第一锚索进行连接；通过定位调平以确定新基础环的位置，然后再在原有风机基础的顶面后浇一层混凝土层，待混凝土强度达到设计值之后，通过第二锚索将新基础环与原风机基础锚固连接起来，并施加预应力。由此可使得上述各个部分连接为整体结构形式，以确保新基础环及上部结构的安全性，同时也增加了风机整体抗倾覆能力，从而实现改造后的风机基础能够适应新的风机机组。

Description

一种风机基础改造结构

技术领域

本实用新型涉及风力发电基础技术领域，尤其涉及一种风机基础改造结构。

背景技术

最近20年我国风力发电非常迅速，特别是2010年以来我国风力发电获得飞快发展，随着技术的发展发电功率越来越大。风机的设计使用寿命是20年，但是征地及土建设计使用寿命为50年，且早期风机建立在良好的风场。为减少对土地破坏和减少建筑垃圾，在风机退役后充分利用原有基础来建设新风机的效益是可观的。然而，对于一些需要淘汰、更新的风电机组、风电场，其遗留的风机基础该如何处理，现有技术尚未给出具体的方法；此外，由于一般更新改造后的风电机组在规格、重量等方面与原有风电机组并不一致，一般情况是新风机容量更大、高度更高，原风机基础不能满足新机组的结构安全要求，故新改造风电机组一般不能直接安装在遗留的风机基础上，而现有技术对此并未给出相应的技术方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种风机基础改造结构，其目的在于充分利用原有风机基础的前提下进行改造，以实现较大规格风机机组的安装。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种风机基础改造结构，其包括原有风机基础，所述原有风机基础呈圆台型设置，在所述原有风机基础的斜面上新增有加固层，所述加固层与原有风机基础及岩石基础之间通过多根第一锚索进行连接，在所述原有风机基础的顶面上方设置有新基础环，所述新基础环与原风机基础顶面之间新增有包围旧基础环的浇筑层，所述新基础环、浇筑层及原有风机基础之间通过多根第二锚索进行连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述加固层为多根钢筋混凝土梁，多根所述钢筋混凝土梁绕原有风机基础中心轴线呈放射性均匀分布在原有风机基础的斜面上，且沿原有风机基础的径向延伸。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述浇筑层为呈环形设置的钢筋混凝土，所述浇筑层的顶面与加固层的最高端相齐平。

进一步，优选的，所述原有风机基础的斜面上沿钢筋混凝土梁长度方向等间距竖直设置有多个用于埋放第一锚索的锚固孔，所述第一锚索的底端与原有风机基础进行锚固，第一锚索的顶端穿过钢筋混凝土梁并通过锚具进行锁紧，第一锚索底部扩张与基础岩石进行锚固。

进一步，优选的，所述原有风机基础的顶面环形设置有多个用于埋放第二锚索的锚固孔，所述第二锚索的底端与原有风机基础进行锚固，第二锚索的顶端穿过浇筑层及新基础环并通过锚具进行锁紧。

进一步，优选的，所述新基础环底部水平设置有法兰盘，法兰盘的内圈处于新基础环内侧，法兰盘的外圈处于新基础环外侧，新基础环外侧和内侧的法兰盘上分别开设有与第二锚索向连接的螺纹孔。

本实用新型的相对于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型公开的风机基础改造结构，通过在原有风机基础的斜面上多根钢筋混凝土梁，增大了原有风机基础的径向方向的结构强度，同时加大了原有风机基础的侧向约束力，通过在原有风机基础顶面新增环形钢筋混凝土，在满足新基础环调平定位安装的同时，提高了整个风机基础的承载能力。通过第一锚索将加固层与原有风机基础及岩石基础进行预应力连接，第二锚索将新基础环、浇筑层及原有风机基础进行预应力连接，使得上述各个部分连接为整体结构形式，以确保新基础环及上部结构的安全性，增加了风机整体抗倾覆能力，从而实现改造后的风机基础能够适应大型风机机组。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的风机基础改造结构的侧面结构示意图；

图2为本实用新型公开的风机基础改造结构的俯视图；

图3为图1中A处局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2和3，本实用新型实施例公开了一种风机基础改造结构，包括原有风机基础1，原有风机基础1呈圆台型设置，在原有风机基础1的斜面上新增有加固层2，加固层2与原有风机基础1及岩石基础之间通过多根第一锚索3进行连接，在所述原有风机基础1的顶面上方设置有新基础环200，新基础环200与原风机基础顶面之间新增有包围旧基础环100的浇筑层4，所述新基础环200、浇筑层4及原有风机基础1之间通过多根第二锚索5进行连接。

采用上述技术方案，在原有风机基础1的斜面上多根钢筋混凝土梁，增大了原有风机基础1的径向方向的结构强度，同时加大了原有风机基础1的侧向约束力，通过在原有风机基础1顶面新增环形钢筋混凝土，在满足新基础环200调平定位安装的同时，提高了整个风机基础的承载能力。通过第一锚索3将加固层2与原有风机基础1及岩石基础进行预应力连接，第二锚索5将新基础环200、浇筑层4及原有风机基础1进行预应力连接，使得上述各个部分连接为整体结构形式，以确保新基础环200及上部结构的安全性，同时增加了风机整体抗倾覆能力，从而实现改造后的风机基础能够适应大型风机机组。

在本实施例中，加固层2为多根钢筋混凝土梁，多根钢筋混凝土梁绕原有风机基础1中心轴线呈放射性均匀分布在原有风机基础1的斜面上，且沿原有风机基础1的径向延伸。由此以来，对原有风机基础1的斜面在竖直方向进行了加固，一方面增大了原有风机基础1的结构强度，另一方面加大了原有风机基础1的侧向约束力。另外，多根钢筋混凝土呈放射性设置，可以尽可能的增大原有风机基础1斜面的铺设面积，同时极大地减少基础混凝土的浇筑总量，达到低碳环保要求。

在本实施例中，浇筑层4为环形设置的钢筋混凝土，该浇筑层4为后浇筑施工，其目的是为了新基础环定位调平使用，因新基础环在安装过程中，不能直接安装在原有风机基础顶面，需要进行调平，因此，新基础环和原有风机基础环顶面之间需要预留一定高度，待新基础环在原有风机基础顶面定位调平完成后，再在原有风机基础顶面后浇一层钢筋混凝土层。钢筋混凝土层的高度至少与旧基础环顶面齐平，同时，浇筑层4的顶面与加固层2的最高端相齐平。由此，使得混凝土结构的浇筑层4包围旧基础环100，同时，浇筑层4的外周圈与加固层2相连接，从而使加固层2、浇筑层4、原有风机基础1及旧基础环100连接为整体结构形式，增大了原有风机基础1的结构强度，同时增大了新基础环200在原有风机基础1上的锚固深度，提高竖直方向的抗拔力，从而在更换大型风机机组后，使改造后的风机基础能够完全承担的外部荷载，避免大型风机机组荷载过大，导致原有风机基础1倾翻。

在本实施例中，原有风机基础1的斜面上沿钢筋混凝土梁长度方向等间距竖直设置有多个用于埋放第一锚索3的锚固孔11，第一锚索3的底端与原有风机基础1及岩石基础进行锚固，第一锚索3的顶端穿过钢筋混凝土梁并通过锚具进行锁紧。具体的，锚固孔11包括沿原有风机基础1斜面竖直向下的直孔,直孔深入到岩石基础内，然后在岩石基础内的直孔底部钻扩大孔，扩大孔可以是立锥形，也可以是倒锥形。第一锚索3插入到直孔中，并通过打开第一锚索3底端的内锚头，使内锚头与扩大孔相贴合，形成机械自锁，然后向锚固孔11中注入灌浆料，待灌浆料固化后，完成原有风机基础1斜面上的加固层2的浇筑，待加固层2固化后，使用锚具6对第一锚索3进行施加预应力，从而使第一锚索3、加固层2、原风机基础及岩石基础进行预应力连接，使得上述部分连接为整体结构形式，从而增加整个风机基础的结构强度及抗倾覆能力。

在本实施例中，原有风机基础1的顶面环形设置有多个用于埋放第二锚索5的锚固孔11，第二锚索5的底端与原有风机基础1进行锚固，第二锚索5的顶端穿过浇筑层4及新基础环200并通过锚具6进行锁紧。具体的，锚固孔11形状结构、施工工艺和上述风机基础的斜面上的锚固孔11实施方式类似，待第二锚索5在锚固孔11中锚固后，在原有风机基础1的顶面植入至少三根以支撑新基础环200的普通锚杆，使新基础环200距离原有风机基础1顶面一定高度，同时使第二锚索5的顶端穿过新基础环200，待浇筑完浇筑层4后并固化后，使用锚具6对第二锚索5进行施加预应力，从而使第二锚索5、浇筑层4及原风机基础进行预应力连接，使得上述部分连接为整体结构形式，在加固层2的作用下，增加整个风机基础的结构强度及抗倾覆能力。

在本实施例中，新基础环200底部水平设置有法兰盘210，法兰盘210的内圈处于新基础环200内侧，法兰盘210的外圈处于新基础环200外侧，新基础环200外侧和内侧的法兰盘210上分别开设有与第二锚索5向连接的螺纹孔。由此以来，在进行新基础环200安装时，将锚固完成的第二锚索5的外锚头插入到螺纹孔中，从而利用锚具6对第二锚索5进行预应力锁紧。

本实用新型还公开了一种风机基础改造方法，包括步骤如下：

(1)、在原有风机基础1斜面上确定新增加固层2的位置，以及加固层2上对应的第一锚索3数量和位置；

(2)、在原有风机基础1斜面上竖直向下钻直孔，并深入到岩石基础内，然后在直孔底部扩孔，形成锚固孔11，将第一锚索3植入到锚固孔11中，使第一锚索3上的锚头与扩孔吻合，形成机械自锁，向锚固孔11内注入灌浆料；

(3)、在第一锚索3对应的原有风机基础1斜面上新增多根呈放射性均匀分布的钢筋混凝土梁，待加固层2固化后，通过锚具6对第一锚索3施加预应力进行锁紧；

(4)、确定新基础环200在原有风机基础1上方安装位置，同时根据新基础环200的螺纹孔数量确定第二锚索5在原有风机基础1上的数量和位置；

(5)、在原有风机基础1顶面上竖直向下钻直孔，然后扩孔，形成锚固孔11，将第二锚索5植入到锚固孔11中，使第二锚索5上的锚头与扩孔吻合，向锚固孔11内注入灌浆料；

(6)、在原有风机基础1顶面植入至少三根普通锚杆，来支撑新基础环200，并通过锚杆螺母来对新基础环进行定位调平，同时使第二锚索5插入到新基础环200的螺纹孔中，使新基础环200底部与原有风机基础1顶面之间留出空隙；

(7)、新增浇筑层4，并使浇筑层4充填新基础环200底部与原有风机基础1顶面之间的间隙；

(8)、待浇筑层4固化后，通过锚具6对第二锚索5施加预应力进行锁紧。

在上述步骤(1)中，原有风机基础1斜面上的加固层2为多根呈放射性均匀分布的钢筋混凝土梁，每根钢筋混凝土梁沿其长度方向等间距设置有多根第一锚索3，相邻两个第一锚索3之间的间距为15cm-30cm。

在上述步骤(2)中，扩孔采用的是扩大头钻杆进行扩孔，扩孔可以采用立锥也可以采用倒锥。

在上述步骤(3)中，在原有风机基础1斜面上方竖直方向植入钢筋，然后在竖向钢筋上绑扎径向钢筋，在竖向钢筋和径向钢筋形成的钢筋框架外部搭设模板，并向模板内浇筑混凝土，以形成钢筋混凝土梁。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种风机基础改造结构，其包括原有风机基础(1)，所述原有风机基础(1)呈圆台型设置，其特征在于：在所述原有风机基础(1)的斜面上新增有加固层(2)，所述加固层(2)与原有风机基础(1)及岩石基础之间通过多根第一锚索(3)进行连接，在所述原有风机基础(1)的顶面上方设置有新基础环(200)，新基础环(200)与原风机基础顶面之间新增有包围旧基础环(100)的浇筑层(4)，所述新基础环(200)、浇筑层(4)及原有风机基础(1)之间通过多根第二锚索(5)进行连接。

2.如权利要求1所述的一种风机基础改造结构，其特征在于：所述加固层(2)为多根钢筋混凝土梁，多根所述钢筋混凝土梁绕原有风机基础(1)中心轴线呈放射性均匀分布在原有风机基础(1)的斜面上，且沿原有风机基础(1)的径向延伸。

3.如权利要求2所述的一种风机基础改造结构，其特征在于：所述浇筑层(4)为呈环形设置的钢筋混凝土，所述浇筑层(4)的顶面与加固层(2)的最高端相齐平。

4.如权利要求2所述的一种风机基础改造结构，其特征在于：所述原有风机基础(1)的斜面上沿钢筋混凝土梁长度方向等间距竖直设置有多个用于埋放第一锚索(3)的锚固孔(11)，所述第一锚索(3)的底端与原有风机基础(1)进行锚固，第一锚索(3)的顶端穿过钢筋混凝土梁并通过锚具(6)进行锁紧，第一锚索(3)底部扩张与基础岩石进行锚固。

5.如权利要求3所述的一种风机基础改造结构，其特征在于：所述原有风机基础(1)的顶面环形设置有多个用于埋放第二锚索(5)的锚固孔(11)，所述第二锚索(5)的底端与原有风机基础(1)进行锚固，第二锚索(5)的顶端穿过浇筑层(4)及新基础环(200)并通过锚具(6)进行锁紧。

6.如权利要求1所述的一种风机基础改造结构，其特征在于：所述新基础环(200)底部水平设置有法兰盘(210)，法兰盘的内圈处于新基础环(200)内侧，法兰盘的外圈处于新基础环(200)外侧，新基础环(200)外侧和内侧的法兰盘(210)上分别开设有与第二锚索(5)向连接的螺纹孔。

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