[发明专利]一种陆上风电机组地基基础

说明书

技术领域

本发明涉及用于机械设备下部的基础结构，具体的说，是涉及一种陆上风电机组地基基础。

背景技术

风能是清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。近十几年来风力资源的开发利用得到了迅猛发展，世界风电装机容量的年平均增长率超过了30%。2000年全球风电总装机容量为1730万kW，到2005、2011年底则分别达5770万kW、23800万kW。按照这一发展趋势，世界风电机组的装机容量2020年预计达到12.45亿kW，年发电量预计达3000TWh，占世界电力需求量的12%。可见，风能将是21世纪最有发展前景的绿色能源。

陆上风电基础类型主要有桩式基础和扩展式基础两种，目前又出现种P&H无张力灌注桩风机基础。桩式基础包括单桩基础和多桩基础，是通过桩深入土层，将作用在上部结构的荷载通过桩身穿过较软弱地层或水传递到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层中。该类型基础制作简单，不需要做较大的地基处理，适用性广，但沉桩过程中需要适用大型的沉桩设备，如静力压桩机、锤击沉管打桩机等，因此施工成本较高。扩展式基础是依靠基础重量和基础下部土的承载力来承担风机传递来的荷载。扩展式基础一般为钢筋混凝土结构，重量多为几百吨，其主体为常规混凝土的浇筑，施工简单，但混凝土的用量较大。另外，由于该类型基础对地基承载力有较高的要求，因此适用范围相对较窄，并且大多需要对地基进行开挖等处理。P&H无张力灌注桩风机基础是一种新型的风机基础型式，该类型基础主要由环形基础周围土的水平承载力承受基础所受的水平荷载和弯矩，其底部承载力只是利用环形面，未充分利用基地反力，及结构内回填土体的重量，目前在国内应用较少。

发明内容

本发明要解决的是现有陆上风电机组地基基础或施工复杂，或施工成本高，或适用范围有限等技术问题，提供一种新型的陆上风电机组地基基础，该种基础型式在保证结构安全、施工方便的前提下，能够降低风电开发的成本，对促进陆上风电的规模化开发具有重要意义。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种陆上风电机组地基基础，该地基基础包括安装在基坑内的底部封闭的钢筋混凝土圆筒结构，所述钢筋混凝土圆筒结构内部填充有回填土或重块，所述钢筋混凝土圆筒结构顶部浇注有钢筋混凝土盖板，所述钢筋混凝土圆筒结构底部设置有锚固环，所述锚固环连接有预应力锚筋，所述预应力锚筋径向均布地设置于所述钢筋混凝土圆筒结构侧壁中，所述预应力锚筋顶端连接有安装在所述钢筋混凝土盖板表面的法兰环，所述法兰环用于连接风机塔筒。

所述预应力锚筋在所述钢筋混凝土圆筒结构侧壁中设置有内外两圈。

本发明的有益效果是：

本发明的陆上风电机组地基基础为带底的钢筋混凝土筒型结构，筒型结构壁中张拉有预应力筋，并且充分利用筒型结构底板与地基的相互作用以及筒型结构内部回填土或重块的重量提高结构的整体抗倾覆能力，这种结构形式简单，减少了混凝土用量，降低了建造成本。本发明充分利用预应力锚筋的抗拉能力、钢筋混凝土的抗压能力以及基础底部土体的地基承载力，利用较少的材料，就能够到达结构安全的目的。

同时在施工过程中，只需进行基础的基坑开挖，支模浇筑混凝土或采用预制结构，再将基坑开挖的土回填入基础周围及混凝土筒内，浇筑盖板，并张拉预应力筋。常规的挖掘设备、预应力锚筋张拉设备以及常规混凝土的浇筑施工即可完成基础的建造，施工成本低，施工过程简单，施工速度快，施工周期短，除去混凝土凝固时间，三至四天可以完成一套基础的建造。

总之，本发明的陆上风电机组地基基础密切针对已有的陆上风机基础在使用过程中存在的建造及施工成本较高、施工过程复杂等问题，用材省、施工速度快、建造成本低，可有效降低陆上风电开发成本，具有重大的经济效益。这种高效、低成本的陆上风机基础型式非常适于在我国规模化陆上风电开发中推广应用。

附图说明

图1是本发明所提供的陆上风电机组地基基础的纵剖面图；

图2是本发明所提供的陆上风电机组地基基础的俯视图。

图中：1，钢筋混凝土圆筒结构；2，预应力锚筋；3，锚固环；4，法兰环；5，钢筋混凝土盖板；6，风机塔筒；7，回填土。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1和图2所示，本实施例披露了一种陆上风电机组地基基础，由底部封闭的钢筋混凝土圆筒结构1、钢筋混凝土盖板5、锚固环3、法兰环4以及预应力锚筋2构成。