[发明专利]一种风力发电机组基础环局部加固装置及加固方法

说明书

本发明公开了一种风力发电机组基础环局部加固装置，包括原钢筋混凝土基础和局部加固装置；局部加固装置包括新浇钢筋混凝土基础、内侧钢夹板单元、外侧钢夹板单元，多个内侧钢夹板单元呈环形布设在原钢筋混凝土基础的基础环上部内壁上，多个外侧钢夹板单元呈环形布设在基础环上部外壁上，所述新浇钢筋混凝土基础浇筑在原钢筋混凝土基础上。本发明通过内外侧钢夹板单元、连接钢筋、内外基础负弯筋将基础环所承受的风机运行状态产生的荷载分散传递，有效地降低了加固后基础环内的应力，减缓了风机基础的疲劳损伤，大幅提高了加固后风机基础的使用年限。本发明还公开了一种风力发电机组基础环局部加固方法。

技术领域

本发明涉及风电领域，特别涉及一种风力发电机组基础环局部加固装置及加固方法。

背景技术

近年来，在我国发电领域中，风力发电项目发展迅速，陆上风力发电机组建设量大大增加，但发电机组建成后，工程质量事故时有发生。经检测验证，大多数工程事故发生的原因是由于施工过程中，风机基础环附近表层混凝土质量控制不过关，混凝土实际强度低于设计强度，而风机长期在风荷载作用下振动，风机基础环与附近混凝土不断接触、挤压，特别是主风方向基础环附近的混凝土易出现拉裂或局部压溃，形成裂隙，导致风机出现摇摆现象。若风机的摇摆现象没有及时进行处理，随着时间的推移，表层混凝土不断受到基础环的挤压、冲击，产生疲劳效应，加之雨雪侵蚀，基础环主风向周边混凝土裂隙将不断向外部和下部延伸，风机的摇摆现象将越来越明显，当表层混凝土的损伤向下部延伸到一定深度时，风机基础环将由原整体侧向受力形式转变为局部上下两点杠杆受力形式，混凝土在循环受荷下，作为杠杆支点部位的基础环下法兰上部混凝土可能出现压溃现象，从而引起风力发电机的倒塌。

传统的风力发电机基础加固系统，针对风机基础表层混凝土的局部拉裂和压溃，造成基础环与混凝土间裂隙加大的现象，仅采用向缝隙中注入高强灌浆料或环氧树脂胶的方法，虽然固化后的高强灌浆料或环氧树脂胶可以填充产生的裂隙，但该方法并未考虑到基础环与混凝土间裂隙是由于风力发电机上部长期承受风荷载所产生的基础环振动引起的，在构造上未采取合理的措施有效地分散上部荷载传递到基础环的应力，从而减缓混凝土裂隙的产生和扩展，因此采用传统加固系统，混凝土产生裂隙的现象依旧会存在，加固后维持风力发电机正常运行的时间不会很长。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、传力路径好、使用寿命长的风力发电机组基础环局部加固装置，并提供一种风力发电机组基础环局部加固方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种风力发电机组基础环局部加固装置，包括原钢筋混凝土基础和局部加固装置；原钢筋混凝土基础包括基础底板、柱墩和基础环，基础底板埋入地面内，基础底板中部设有柱墩，基础环埋入柱墩内，基础环顶端与塔筒连接，所述局部加固装置包括新浇钢筋混凝土基础、内侧钢夹板单元、外侧钢夹板单元，所述基础环上部侧壁上呈环形分布多个螺栓孔，每个螺栓孔的内侧和外侧均分别设有一个内侧钢夹板单元和一个外侧钢夹板单元，多个内侧钢夹板单元呈环形布设在基础环上部内壁上，多个外侧钢夹板单元呈环形布设在基础环上部外壁上，内侧钢夹板单元、外侧钢夹板单元用螺栓紧固在基础环上，所述新浇钢筋混凝土基础浇筑在原钢筋混凝土基础上，以覆盖原钢筋混凝土基础和局部加固装置。

上述风力发电机组基础环局部加固装置，所述内侧钢夹板单元和外侧钢夹板单元上均设置上环板和下环板，并沿内侧钢夹板单元竖向、外侧钢夹板单元竖向分别设置若干加劲肋，加劲肋下部设有连接钢筋，连接钢筋上端焊接在加劲肋上，连接钢筋下端焊接在基础环的原基础钢筋上。

上述风力发电机组基础环局部加固装置，所述新浇钢筋混凝土基础内设有位于基础环内侧的内基础负弯筋和位于基础环外侧的外基础负弯筋，内基础负弯筋一端锚固于新浇钢筋混凝土基础中心，另一端与内侧钢夹板单元的上环板焊接，外基础负弯筋一端锚固于新浇钢筋混凝土基础外侧，另一端与外侧钢夹板单元的上环板焊接。

上述风力发电机组基础环局部加固装置，所述基础底板上位于柱墩外侧的部分与新浇钢筋混凝土基础的交界面竖向设有多根插筋。