CN212452738U - 适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，包括承台和安装台，承台底部设有承重桩，承重桩沿承台底面边缘呈环筒型排布；承重桩包括上承重桩、下承重桩和中间过渡桩；上承重桩、下承重桩和中间过渡桩的顶面平齐，下承重桩的高度高于上承重桩，上承重桩和下承重桩相对间隔设置在承台底面的两端；中间过渡桩至少设有两个，至少两个中间过渡桩分别将上承重桩和下承重桩的同侧连接，且上承重桩底面、上承重桩和下承重桩同一侧的中间过渡桩底面和下承重桩底面依次呈阶梯状排布。本实用新型提出适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，能够减风机场地土石方的开挖及回填量，节约施工成本。

Description

适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础

技术领域

本实用新型涉及风机基础施工技术领域，特别是涉及一种适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础。

背景技术

目前，行业内风机基础的设计目前一般仍采用常规风机基础，如扩展基础、承台桩基础、岩石锚杆基础、肋梁基础等。但若将上述基础形式应用于山区斜坡地形，在满足设计、施工及风机吊装平台要求的前提下，势必造成风机场地大开挖或者大回填，形成较大的开挖边坡及填方边坡，边坡治理工程量增大，且因开挖造成的地基稳定性较难控制，又会影响到后续施工。上述这些问题的出现，必然会使得施工预算成本大大升高，造成项目经济性差，直接影响了项目的立项和项目的落地。而对于一个大中型风电项目而言，通常具有几十上百台风机，土建成本约占到风电机组整体成本的10％，成本过高的问题将更为突出。同时大面积的开挖及大面积的回填会导致较多植被的砍伐及较大面积自然环境的破坏，也不利于环境保护及水土保持。

实用新型内容

本实用新型提出一种适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，能够减少风机场地土石方的开挖及回填量，节约施工成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，包括承台，所述承台顶部中心设有用于安装风机塔筒的安装台，所述承台内预埋有用于连接承台与风机塔筒的连接结构，所述连接结构穿透安装台并延伸至安装台顶部，所述承台底部设有承重桩，所述承重桩沿承台底面边缘呈环筒型排布；所述承重桩包括上承重桩、下承重桩和中间过渡桩；所述上承重桩、下承重桩和中间过渡桩的顶面平齐，所述下承重桩的高度高于上承重桩，所述上承重桩和下承重桩相对间隔设置在承台底面的两端；所述中间过渡桩至少设有两个，至少两个所述中间过渡桩分别将上承重桩和下承重桩的同侧连接，且上承重桩底面、上承重桩和下承重桩同一侧的中间过渡桩底面和下承重桩底面依次呈阶梯状排布。

进一步，所述上承重桩底部设有第一承重座，所述下承重桩底部设有第二承重座，所述中间过渡桩底部设有第三承重座。

进一步，所述承台呈圆柱型，所述承重桩沿承台底面周向布置，所述上承重桩和下承重桩相对间隔设置在承台底面的同一条直径的两端，且此直径的两端分别与上承重桩和下承重桩的竖直中心轴线相交并垂直。

进一步，所述连接结构包括多组螺栓组件，且螺栓组件以安装台的竖直中心轴线为中心呈圆型均布。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，在承台底部还设置承重桩，承重桩沿承台底面边缘呈环筒型排布。在保证承台处于平衡的前提下，根据实际陡峻山区坡地地形对上承重桩、下承重桩和中间过渡桩的高度进行调节，以适应边坡高度。那么，承重桩与承台底面以及地面之间就围城一个不用开挖的空腔，减小了土方开挖面积和挖土方量。

同时，在满足边坡稳定性以及承台的承重能力足够的前提下，上承重桩底面、上承重桩和下承重桩同一侧的中间过渡桩底面和下承重桩底面呈阶梯状排布，这样可使得用于浇筑上承重桩、中间过渡桩和下承重桩的桩孔，也成阶梯状挖掘，而不需将所有的孔桩都挖成与最深的孔桩平齐，这样也能减小土方挖土方量。这就减小了后期边坡支护工程量，可避免出现填方区边坡，间接的也减少了风机场地的开挖面积，大大的减小了风机场地土石方的开挖及回填。同时减小了对原始环境的破坏，有利于更好的环境保护及水土保持，大大节约了土建成本，有利于整个项目的经济成本控制。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是传统的风机基础的结构示意图；

图2是传统的风机基础的内部结构图；

图3是本实用新型的用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础的结构示意图；

图4是本实用新型的用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础的俯视图；

图5是图4中用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础的左视图。

附图标记：

承台100、安装台101、螺栓组件102、承重桩200、上承重桩201、下承重桩202、中间过渡桩203、第一承重座204、第二承重座205、第三承重座206、斜坡下端501、斜坡上端502。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“高度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1至图4描述根据本实用新型实施例的适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础。

参照图1至图4，本实用新型的适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，包括承台100，所述承台100顶部中心设有用于安装风机塔筒的安装台101，所述承台100内预埋有用于连接承台100与风机塔筒的连接结构，所述连接结构穿透安装台101并延伸至安装台101顶部，所述承台100底部设有承重桩200，所述承重桩200沿承台100底面边缘呈环筒型排布；所述承重桩200包括上承重桩201、下承重桩202和中间过渡桩203；所述上承重桩201、下承重桩202和中间过渡桩203的顶面平齐，所述下承重桩202的高度高于上承重桩201，所述上承重桩201和下承重桩202相对间隔设置在承台100底面的两端；所述中间过渡桩203至少设有两个，至少两个所述中间过渡桩203分别将上承重桩201和下承重桩202的同侧连接，且上承重桩201底面、上承重桩201和下承重桩202同一侧的中间过渡桩203底面和下承重桩202底面依次呈阶梯状排布。

如图1和图2所示的原有的风机基础结构，承台100顶部中心设有安装台101，安装台101用于安装风机塔筒，连接结构用于与安装台101配合，将风机塔筒安装并定位在安装台101上。从图1中可以看出，承台100底部的面积较大，如果将这种承台100结构直接运用到坡地上，必然会导致土方的开挖面积较大，方量较多，还会涉及到后期边坡支护等问题，土建成本较高。同时在浇筑混凝土时，因为需要调整承台100的高度(位于斜坡下端501的混凝土最高，中部其次，斜坡上端502最低)，才能使承台100保持水平平衡，这样的话，混凝土的浇筑方量也必然很大，这也会导致风机基础的建造成本增加。

如图3所示，本实用新型的适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，还在承台100底部设有承重桩200，承重桩200沿承台100底面边缘呈环筒型排布。承重桩200包括上承重桩201、下承重桩202和中间过渡桩203。这里需要说明的是，在本实施例中，如图5所示，位于斜坡最上端的一个承重桩200，我们把它定义为上承重桩201，位于斜坡最下端的一个承重桩200，我们把它定义为下承重桩202，其他全部定义为中间过渡桩203，所以，中间过渡桩203可以是两个也可以是多个。

上承重桩201、下承重桩202和中间过渡桩203的顶面平齐，这可以保证承台100像在平整的地面一样，处于水平平衡的状态，便于安装风机。下承重桩202的高度高于上承重桩201，中间过渡桩203的高度低于下承重桩202的高度，而高于上承重桩201的高度。下承重桩202浇筑在斜坡的最低处(图5中所示的斜坡下端501)，上承重桩201浇筑在斜坡的最高处(图5中所示的斜坡上端502)。

中间过渡桩203用于上、下承重桩之间的过渡连接。在本实施例中，如图3和图5所示，中间过渡桩203总共设有四个，上、下承重桩每侧两个。如图5所示，位于下承重桩202左侧的中间过渡桩203向上环形排列延伸至上承重桩201左侧，并将下承重桩202左侧端部与上承重桩201左侧端部连接；位于下承重桩202右侧的中间过渡桩203向上环形排列延伸至上承重桩201右侧，并将下承重桩202右侧端部与上承重桩201右侧端部连接。从而在承台100底部构成一个环筒型结构。同时，下承重桩202底面、下承重桩202与上承重桩201同侧的中间过渡桩203底面以及上承重桩201底面呈阶梯状分布，并逐步向上调整。上承重桩201、下承重桩202的左侧就各形成了如图5所示的上承重桩201、第一个中间过渡桩203、第二个中间过渡桩203和下承重桩202的四步阶梯结构，右侧亦然。

易于想到的是，当中间过渡桩203为两个时，每侧各布置一个。就只形成上承重桩201、第一个中间过渡桩203和下承重桩202的三步阶梯结构。至于具体采用几步阶梯结构，则需根据具体的坡地环境决定(比如斜坡的倾斜角度、斜坡的地质构造等)。

综上，承重桩200与承台100底面以及地面之间就围城一个空腔，空腔内的土方不用开挖，可减小土方开挖面积和挖土方量。同时，在满足边坡稳定性以及承台100的承重能力足够的前提下，上承重桩201底面、上承重桩201和下承重桩202同一侧的中间过渡桩203底面和下承重桩202底面呈阶梯状排布，从而在承台100底部构成一个不完整的环筒型结构，这样可使得用于浇筑上承重桩201、中间过渡桩203和下承重桩202的桩孔(浇筑混凝土之前从地上挖开的放钢筋笼的孔桩)，也呈阶梯状分布。即只需挖出半个环筒型结构即可，而不是必须完成一个完整环筒的土方量挖掘，这样也能达到减小挖土方的目的，同时减少了后期边坡维护的工程量，节约了土建成本。特别地，在本实施例中，承台100、安装台101以及各承重桩均采用钢筋混凝土浇筑成型。

如图3所示，为了增强风机基础的承载能力，在本实施例中，分别在上承重桩201底部设有第一承重座204，在下承重桩202底部设有第二承重座205，在中间过渡桩203底部设有第三承重座206。各承重座也采用混凝土浇筑成型，并位于地基的持力层上，各承重座的底面积均大于各自对应的承重桩200的底面积，可以增大风机基础的承重能力。具体风机荷载的传递路径为：风机机组荷载通过风机塔筒传至承台100上部的安装台101上，通过安装台101传递至承台100内部，经过承台100内部内力重分布后传至承重桩200，承重桩200再将荷载传至承重座上。

具体地，在本实施例中，如图3和图4所示，承台100优选呈圆柱型，承重桩200沿承台100底面周向布置。即上承重桩201、中间过渡桩203和下承重桩202围城一个类似于底部被切割过的半圆筒状的空腔。这样的结构能使风机基础的结构稳定，承重能力强。另外，上承重桩201和下承重桩202相对间隔设置在承台100底面的同一条直径的两端，且此直径的两端分别与上承重桩201和下承重桩202的竖直中心轴线相交并垂直，这样能使风机基础结构紧凑且稳定。

在另一个实施例中，承台100也可以呈八面体型，那么，承重桩200沿承台100底面环形布置，上承重桩201、中间过渡桩203和下承重桩202围城的就是一个类似于底部被切割过的八面体筒状结构的空腔了。空腔内的土方不用开挖，可以达到减小土方开挖面积和挖土方量的目的。

如图2所示，在本实施例中，连接结构包括多组螺栓组件102，且螺栓组件102以安装台101的竖直中心轴线为中心呈圆型均布。螺栓组件102用于与风机塔筒连接，并与安装台101配合，将风机塔筒安装并定位在安装台101上。在其他的一些实施例中，也可以采用安装风机塔筒基础环来实现上述功能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，包括承台(100)，所述承台(100)顶部中心设有用于安装风机塔筒的安装台(101)，所述承台(100)内预埋有用于连接承台(100)与风机塔筒的连接结构，所述连接结构穿透安装台(101)并延伸至安装台(101)顶部，其特征在于：所述承台(100)底部设有承重桩(200)，所述承重桩(200)沿承台(100)底面边缘呈环筒型排布；

所述承重桩(200)包括上承重桩(201)、下承重桩(202)和中间过渡桩(203)；所述上承重桩(201)、下承重桩(202)和中间过渡桩(203)的顶面平齐，所述下承重桩(202)的高度高于上承重桩(201)，所述上承重桩(201)和下承重桩(202)相对间隔设置在承台(100)底面的两端；

所述中间过渡桩(203)至少设有两个，至少两个所述中间过渡桩(203)分别将上承重桩(201)和下承重桩(202)的同侧连接，且上承重桩(201)底面、上承重桩(201)和下承重桩(202)同一侧的中间过渡桩(203)底面和下承重桩(202)底面依次呈阶梯状排布。

2.根据权利要求1所述的适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，其特征在于：所述上承重桩(201)底部设有第一承重座(204)，所述下承重桩(202)底部设有第二承重座(205)，所述中间过渡桩(203)底部设有第三承重座(206)。

3.根据权利要求1或2任一项所述的适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，其特征在于：所述承台(100)呈圆柱型，所述承重桩(200)沿承台(100)底面周向布置，所述上承重桩(201)和下承重桩(202)相对间隔设置在承台(100)底面的同一条直径的两端，且此直径的两端分别与上承重桩(201)和下承重桩(202)的竖直中心轴线相交并垂直。

4.根据权利要求1所述的适用于陡峻山区地形的新型环筒承重式风机基础，其特征在于：所述连接结构包括多组螺栓组件(102)，且螺栓组件(102)以安装台(101)的竖直中心轴线为中心呈圆型均布。

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