[实用新型]一种风机基础多维度加固结构

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电机组基础结构技术领域,具体涉及一种风机基础多维度加固结构。

背景技术

风力发电机组塔筒与底部钢筋混凝土基础的锚固常采用在基础钢筋混凝土墩中预埋带有穿孔的基础环、布设穿孔钢筋加强基础环与基础钢筋混凝土墩的连接作用。然而，在风电机组频繁动荷载作用下，由于不同材质的刚性碰触，导致基础环与基础钢筋混凝土墩接触部位出现裂缝，并造成局部混凝土疲劳损伤。在长期往复疲劳荷载作用下，裂隙不断发展，致使基础环在基础混凝土墩中形成较大幅度的摇晃，超出了风电机组塔筒本身的固有振动频率。

目前，用于对风机基础的加固处理多局限于单向的加固模式，比如，在一个方向施加锚杆或预应力筋来锚固加强。这样的加固方式未能综合考虑风电机组所受风荷载的复杂性、变化性、多样性等因素，因而无法适应风电机组在复杂运行工况下的锚固需求，加固一段时间之后往往会再次出现裂缝，为风电机组的长期运行留下了一定的安全隐患。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种加固能力强，避免出现二次裂缝的用于风机基础的多维度加固结构。该结构既能适应风电机组在复杂运行工况下的锚固需求，又能满足风电机组在长期疲劳荷载作用下的安全运行要求。

本实用新型解决问题的技术方案是：一种风机基础多维度加固结构，包括基础混凝土墩、预埋于基础混凝土墩中的基础环，基础环的顶部高于基础混凝土墩的顶面，所述基础混凝土墩与基础环的交界位置处存在间隙，在基础混凝土墩与基础环之间的间隙处灌浆填充，基础环的顶部与基础混凝土墩的顶面之间的高度差空间通过混凝土层填充；

在竖直方向上设有扩头锚杆，该扩头锚杆从混凝土层顶部插入，直至基础混凝土墩内部，将混凝土层与基础混凝土墩竖向锚固；

所述混凝土层内环绕基础环预埋有多个由预应力筋构成的预应力筋环，预应力筋环留有自由端，且所述自由端延伸穿出基础混凝土墩的外壁，自由端穿出基础混凝土墩外壁的位置处设有对预应力筋进行张拉的锚固头。

上述方案中，加高的混凝土层既增加基础环的嵌固深度，又能与扩头锚杆、预应力筋形成共同受力的整体。采用从竖向与环向两个方向的加固处理方式，更能较好地适应风机在复杂运行工况下的锚固需求。

优选的，所述预应力筋为缓粘结预应力筋,其结构包括套管、置于套管内的钢绞线、以及涂覆在套管内的缓粘结剂；所述套管延伸至基础混凝土墩外壁处截止。在混凝土层强度达到设计强度后，对体内预埋的缓粘结预应力筋施加预应力，属于后张法施工。缓粘结剂在张拉阶段可自由滑动，1年内完全固化。

进一步的，每一个预应力筋环由在同一平面上的两根预应力筋拼接构成；两根预应力筋各自围成半圆，且第一根预应力筋的两个自由端与第二根预应力筋的两个自由端对应交叉，所有钢绞线的自由端均延伸穿出基础混凝土墩的外壁；第一根预应力筋的自由端与第二根预应力筋的自由端朝向相反的方向延伸；所有预应力筋的钢绞线自由端穿出基础混凝土墩外壁的位置均设有对钢绞线进行张拉的锚固头。

该进一步改进的方案中，对预应力筋环中的第一根预应力筋的自由端和第二根预应力筋的自由端分别朝向相反的方向张拉，加强锚固效果。而且，每一个预应力环的所有自由端均采用锚固头锚固，这种多头锚固方式可根据风电机组的主风向调节锚固头所在方位，并监测风电机组基础在不同运行阶段的锚固效果。

优选的，为增强加固效果，所述预应力筋环围绕基础环以不同半径环向均布于混凝土层内,且预应力筋环在混凝土层的竖直方向上平铺有多层。

所述锚固头为现有技术中的常用工具，其结构包括承压板、用于夹持钢绞线的夹片、用于维持夹片夹持力的防松弛装置；

在基础混凝土墩上预留有用于安装锚固头的穴模。

优选的，在基础混凝土墩外壁上开凿有灌浆通道，该灌浆通道末端延伸至基础混凝土墩与基础环之间交界处间隙的底部。这种灌浆通道的设置方式可以避开原有主钢筋，不破坏基础混凝土墩。灌浆时，从间隙底部往上灌浆，直至填满缝隙。

所述混凝土层与基础混凝土墩之间还设有竖向植筋。

所述混凝土层与基础环外壁之间预埋有防水密封层。

本实用新型的显著效果是：

1.加固结构形式简单、受力合理、施工方便，用于对已建成运营风电机组基础环锚固功能衰退或失效后的加固。采用从竖向与环向两个方向的加固处理方式，更能较好地适应风机在复杂运行工况下的锚固需求。