[发明专利]可更换式预应力锚栓风机基础

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑物基础，尤其是风力发电机基础。

背景技术

当前我国风力发电机基础主要采用扩展式混凝土基础，通过在基础中预埋钢结构基础环再与风机塔筒连接，这种连接形式在风机运行一段时间后，基础环容易出现松动，影响风机安全稳定运行。为避免基础环式风机基础这种缺陷，近几年，又出现一种采用预应力锚栓连接风机塔筒的基础形式，该基础与风机塔筒的连接具有锚固可靠、施工速度快的优点，缺点是锚栓如果断裂，将不可更换或更换的代价较高，这个缺点制约了该基础形式在我国风力发电业上的使用和推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种锚固可靠、施工速度快、可更换和更换成本低的可更换式预应力锚栓风机基础。

为达上述目的，本发明的技术方案为：

一种可更换式预应力锚栓风机基础，它包括混凝土基础与预应力锚栓，其特征在于还包括：

设在混凝土基础与预应力锚栓中心区域的操作井；

分别与预应力锚栓上下面固定连接的上下法兰盘，上法兰盘的上面与风机塔筒固定连接；

操作井的延伸至下法兰盘下方构成的换锚栓操作空间。

在操作井和混凝土基础底面与混凝土基础垫层之间，设有用于防水的止水片。

所述的操作井中间设有与在混凝土基础连接的十字形混凝土梁柱。

在所述的操作井中设有进人通道。

以上结构的可更换式预应力锚栓风机基础更换断裂锚栓的步骤如下：

1、断裂点以上部分可在基础顶面从锚栓套管中直接拔出；

2、断裂点以下部分，理论上锚栓会掉落至下法兰下方的操作空间，如果不自己掉落，则通过采用千斤顶辅助，将该段锚栓支顶掉落；

3、由于下法兰下方的操作空间较矮，有可能远比断裂锚栓下节的长度短，则可利用气焰割枪将出露的锚栓割断；

4、重复步骤2和3，直到断裂点以下锚栓全部取出为止；

5、在基础顶面将新锚栓从原套管中伸入至基础底面，安装新锚栓好底部与下法兰的紧固螺母；

6、从基础顶面对新锚栓施加预应力，达到设计值后，安装基础顶部新锚栓与上法兰的紧固螺母；

7、恢复基础顶面的相关保护设施。

本发明可更换式预应力锚栓风机基础的优点为：

1、更换断裂锚栓，对原有风机基础的扰动和影响很小，不破坏锚栓和风机基础的其它结构；

2、更换断裂锚栓操作简单容易、施工时间短，甚至不耽误风机的正常运行，保证风电场的运行时间；

3、更换成本费用低，降低风机基础的运行维护成本；

4、促进锚栓式风机基础在我国乃至世界风电行业中的应用。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是图1沿A-A线剖视的结构示意图；

在图中，混凝土基础1，混凝土梁柱2，进人通道3，风机塔筒4，上法兰盘5，止水片6，换锚栓操作空间7，下法兰盘8，混凝土基础垫层9，预应力锚栓10。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1所示，是本发明的主视结构示意图，它包括圆形混凝土基础1、十字形混凝土梁柱2、进人通道3、风机塔筒4和上法兰盘5；其中，进人通道3设置于混凝土梁柱2构成的操作井上，操作井中间设有与在混凝土基础1连接的十字形混凝土梁柱；上法兰盘5的上面与风机塔筒4的下面固定连接。图2是图1沿A-A线剖视的结构示意图，结合图2一起来看，预应力锚栓10预埋在混凝土基础1中；预应力锚栓10包括设在其外侧的套管，预应力锚栓10可在套管中活动。预应力锚栓10的上下面分别与上法兰盘5、下法兰盘8固定连接。在下法兰盘8的下方有操作井延伸至下法兰盘下方的换锚栓操作空间7，用于当锚栓断裂后，人通过进人通道3进入到换盘操作空间7。对于断裂的预应力锚栓下段用气焰割枪割断后逐段取出，直到预应力锚栓下段全部取出。新预应力锚栓从套管中插入，先安装底部螺母，在基础顶面施加完预应力后再安装顶部螺母，完成预应力锚栓的更换。

由于混凝土基础1、梁柱体系2和预应力锚栓10都埋置在地面以下，操作井底部容易出现渗水，影响预应力锚栓的防腐及更换，在操作井底部设置具有一层抗渗性能的混凝土基础垫层9，同时在混凝土基础1及其底部混凝土垫层9之间设置止水片6。所述的止水片6根据场地地下水的情况可采用橡胶、铜片或镀锌铁片。

为改善基础底面预应力锚栓法兰周边受力，在不影响预应力锚栓更换操作空间的前提下，在操作井中部设置一改善基础底面受力的梁柱体系。由于设置了操作井及操作空间7，减小了基础受力面积，使得操作空间7周边的基础及垫层混凝土压应力较大。如果上部结构传递过来的荷载较大，局部压应力超过混凝土抗压承载力，混凝土将出现受压破坏，影响基础结构安全，增设梁柱体系后，可将一部分上部结构荷载由混凝土基础转移至梁柱体系，再传递至地基，可改善操作空间7的局部应力集中及整个基础受力。如果上部结构传递过来的荷载较小，操作空间7周边的基础及垫层混凝土压应力在混凝土受压承载力范围之内，则可取消该梁柱体系，既可减少混凝土工程量和工程投资，也可加快工程施工进度，同时也为后期锚栓更换留下更大的操作空间。