RU167022U1 - Модульный фундамент ветроэлектрической установки - Google Patents

Abstract

Модульный фундамент ветроэлектрической установки, состоящий из смежных модулей, радиально установленных на основании вокруг центрального опорного модуля, отличающийся тем, что указанные смежные модули выполнены в виде тонкостенных железобетонных коробов в форме трапециевидных призм, которые по смежным граням соединены анкерными болтовыми связями друг с другом, а по торцевым граням - с внешними гранями центрального опорного модуля, выполненного в виде многогранной железобетонной полой призмы, причем все смежные и торцевые грани и болтовые соединения замоноличены, а полости коробов заполнены обратной засыпкой.

Description

Техническое решение относится к области ветроэнергетики и строительства, а именно к конструкции фундамента мелкого заложения для ветроэлектрических установок (ВЭУ), сооружаемых для эксплуатации в суровых климатических условиях.

Известна конструкция малозаглубленного безусталостного фундамента для башен ВЭУ мощностью от 0.5 до 10 МВт (патент на изобретение US №20110061321). Конструкция представляет собой малозаглубленную в котлован устойчивую опору башни ВЭУ. Фундамент состоит из центрального цилиндрического вертикального пьедестала, укрепленного в железобетонной опорной плите, армированной 3-мерной сеткой из 500 стальных постнапряженных элементов, и жестко закрепленными сверху плиты 10-12 радиальными по отношению к вертикальному пьедесталу цилиндрическими или призматическими ребрами жесткости. Ребра жесткости - модули, предподготовленные элементы, обеспечивающие жесткость конструкции. Ребра жесткости дополнительно армированы размещенными с эксцентриситетом (выше и ниже нулевой оси) парными металлическими шпунтами. Верхний торец пьедестала фундамента оборудован средствами для монтажа башни ВЭУ. Конструкционно изобретение используется в природных условиях Скандинавии. Особенность конструкции - обязательность обратной засыпки для обеспечения большей устойчивости. Недостатки конструкции - сложность соединения элементов и значительный объем строительно-монтажных и бетонных работ на площадке.

Известна конструкция малозаглубленного ребристого фундамента для башен высотой 40-80 м и 80-120 м для ВЭУ мощностью от 0.1 до 2 МВт (патент на изобретение СА №2875927). Фундамент образован малозаглубленной в котлован железобетонной плитой, укрепленным в ней многоугольным призматическим или цилиндрическим пьедесталом, на котором смонтирована башня ветроэлектрической установки, жестко скрепленными снизу плиты и радиально размещенными по отношению к пьедесталу 10-12 железобетонными ребрами жесткости прямоугольного или трапецеидального сечения. Указанные ребра жесткости - модули, предподготовленные элементы, обеспечивающие жесткость конструкции. Изобретение применяется фирмой GESTAMP HYBRID TOWERS S.L., Испания, в природных условиях Скандинавии и северо-востока Канады. Особенность конструкции фундаментов ВЭУ - обязательность обратной засыпки для обеспечения большей устойчивости. Недостатки конструкции - сложность соединения элементов и значительный объем строительно-монтажных и бетонных работ на площадке.

В качестве прототипа выбрана конструкция фундамента для ВЭУ высотой до 60-80 м (патент на изобретение DK №200000612). Фундамент представляет собой малозаглубленную в котлован корытообразную железобетонную конструкцию, включающую в себя смонтированные на основании центральную цилиндрическую опору башни ВЭУ и 3 набора конструктивных элементов. Первый набор конструктивных элементов - 6 радиальных по отношению к опоре ветробашни открытых железобетонных коробчатых элементов, равномерно распределенных по основанию и представляющих собой ребра и полосы жесткости конструкции. Второй набор элементов - стеновые конструктивные элементы, находящиеся на периферии основания и объединяющие между собой коробчатые элементы из указанного первого набора. Третий набор элементов - пластинчатые базовые части, помещаемые между соседними коробчатыми элементами для достижения окружного (периферического) напряжения, и прижимающего отдельные части основания относительно друг друга. Конструкционно изобретение использовано в природных условиях Скандинавии фирмой SPAENCOM AS, Дания. Особенность конструкции - обязательность обратной засыпки для обеспечения большей устойчивости. Недостатки - необходимость утяжеления конструкции путем добавления на основание пластинчатых базовых частей.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, - упрощение строительства и монтажа из готовых элементов и секций фундамента мелкого заложения для ВЭУ, обеспечение необходимой устойчивости и жесткости конструкции, предназначенной для поддержания ветроэнергетического оборудования, эксплуатируемого в суровых климатических условиях.

Данная проблема решается за счет того, что заявленное техническое решение - Модульный фундамент ветроэлектрической установки, состоящий из смежных модулей, размещенных вокруг центрального опорного модуля, отличается тем, что указанные смежные модули, радиально установленные на основании, выполнены в виде тонкостенных железобетонных коробов в форме трапециевидных призм, которые по смежным граням соединены анкерными болтовыми связями друг с другом, а по торцевым граням - с внешними гранями центрального модуля, выполненного в виде многогранной железобетонной полой призмы, причем для обеспечения жесткости и надежности все смежные и торцевые грани и болтовые соединения замоноличены, а полости коробов заполнены обратной засыпкой.

Отличительными признаками заявленной полезной модели от прототипа являются:

- структура: фундамент выполнен по модульному принципу, с минимумом бетонных и монтажных работ на строительной площадке ВЭУ;

- массивность и компактность: применение заполненных обратной засыпкой коробчатых внешних модулей обеспечивает увеличенный вес и уменьшенные габариты конструкции;

- жесткость: полосы жесткости в виде заполненных обратной засыпкой коробчатых модулей дополнены ребрами жесткости, образованными замоноличенными и жестко соединенными анкерными болтовыми связями гранями смежных модулей, что придает конструкции фундамента дополнительную жесткость;

- технологичность: модули конструкции выполнены в заводских условиях и смонтированы на месте установки с применением минимума строительно-монтажной техники и квалифицированного персонала.

Технический эффект данной конструкции - универсальность и модульность. Такой эффект позволяет использовать конструкцию в условиях со слабо развитой транспортной инфраструктурой и значительным удалением от технологических центров, использовать конструкцию с размещением основания фундамента на поверхности площадки или при размещении всей конструкции в котловане с обязательным утяжелением фундамента за счет обратной засыпки.

Проведенный анализ уровня техники не выявил источников информации, где было бы раскрыто техническое решение модульного фундамента ветроэлектрической установки, что позволяет сделать вывод о соответствии последнего критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется фигурами, на которых изображено:

на фиг. 1 - схема модульного фундамента ВЭУ (положение на поверхности площадки, уменьшено);

на фиг. 2 - схема крепления модулей между собой и центральным опорным модулем (уменьшено), на торце которого укреплена ВЭУ (фиг. 1).

Модульный фундамент мелкого заложения для ВЭУ (фиг. 1) установлен на основание 1 и содержит N-е количество модулей 2, радиально размещенных по отношению к центральному модулю 3 и прикрепленных к нему, на торце которого закреплена башня ВЭУ 4 анкерными болтами 5.

Каждый внешний модуль выполнен в форме тонкостенных коробов, имеющих форму правильной трапециевидной призмы, внешние грани которых соединены анкерными болтовыми связями 6 между собой и с торцевыми гранями центрального модуля 3, выполненным в виде многогранной (по числу внешних модулей) полой призмы (фиг. 2). Каждый модуль фундамента создан в заводских условиях и в сборе на месте образует монолитный фундамент мелкого заложения. Для обеспечения массивности фундамента использована обратная засыпка 7. Полосы жесткости в виде заполненных обратной засыпкой коробчатых модулей 7 дополнены ребрами жесткости, образованными замоноличенными и жестко соединенными анкерными болтовыми связями гранями смежных модулей (узел 6, фиг. 2), что придает конструкции фундамента дополнительную жесткость.

Полезная модель является легко возводимой конструкцией модульного типа, применяемой в суровых климатических условиях со слабо развитой транспортной инфраструктурой и значительным удалением от технологических центров.

Claims (1)

1. Модульный фундамент ветроэлектрической установки, состоящий из смежных модулей, радиально установленных на основании вокруг центрального опорного модуля, отличающийся тем, что указанные смежные модули выполнены в виде тонкостенных железобетонных коробов в форме трапециевидных призм, которые по смежным граням соединены анкерными болтовыми связями друг с другом, а по торцевым граням - с внешними гранями центрального опорного модуля, выполненного в виде многогранной железобетонной полой призмы, причем все смежные и торцевые грани и болтовые соединения замоноличены, а полости коробов заполнены обратной засыпкой.

   

Images