[实用新型]风电机组预应力基础结构

说明书

本实用新型公开了一种风电机组预应力基础结构，涉及风电机组的基础结构领域，解决大型风电机组采用现有的梁板式风电机组基础结构，主梁的配筋率明显增加，不仅增加成本，而且钢筋间距小，不利于施工操作，影响结构混凝土安全性的问题。本实用新型采用的技术方案是：风电机组预应力基础结构，为梁板式，包括基础底板，基础底板中部为台柱，台柱内设置检修孔，台柱周围均布发散状的主梁，在主梁内设置预应力钢索代替原本的纵筋，基础结构混凝土主要为预应力混凝土，预应力钢索采用后张拉法张拉，通过检修孔，可进入基础进行预应力钢索的检修工作。通过引入预应力混凝土的理念，降低用钢量，节约成本，便于施工，保证浇筑质量，且便于检修。

技术领域

本实用新型涉及风电机组的基础结构领域，具体是一种风电机组预应力基础结构。

背景技术

目前，在陆上风力发电工程中广泛采用浅埋的重力式扩展基础，即常规板式基础，该基础类型具有施工时基坑开挖较浅、施工工序较少的优点。为提高经济性，常规板式基础的结构型式优化为梁板式基础。由于梁板式基础混凝土应力水平更高，更能够充分发挥混凝土抗压，钢筋抗拉的能力，具有显著经济性质。据统计，同一工程的同一风电机组上部结构，采用梁板式基础比采用常规板式基础节约10％的建设成本，节约约合10～15万元。

随着风电行业的发展，风电机组朝高轮毂、大叶轮方向发展，风电机组及塔架作为上部结构，整体受到的偏心荷载增加较多，导致下部结构风电机组基础受到更大的偏心荷载。为满足基础结构计算要求，风电机组梁板式基础的直径增加，底面跨度和面积均有较大增加。为满足大跨度基础混凝土在极限状态下的裂缝和挠度验算要求，基础混凝土配筋率增加。上述配筋率的增加仅为满足混凝土开裂和挠度控制要求，大幅地增加了工程成本，并且不利于控制施工质量。

如图1和图2所示，大型风电机组采用现有的梁板式风电机组基础结构，基础底板1中部为圆柱状、实心的台柱2，基础底板1外边缘为基础体型结构外轮廓，台柱2内设置连接风电机组塔筒的锚栓笼，台柱2周围均布发散状的主梁5，相邻两个主梁5的外侧由边缘小梁7连接。相邻两个主梁5之间为中空结构，施工时进行回填处理。对于大型风电机组，基础底板1的直径达18～23m，实心的台柱2的直径为5～6m，为满足大跨度基础混凝土在极限状态下的裂缝和挠度验算要求，基础混凝土配筋率增加0.08t/m3～0.14t/m3。为满足主梁5 中纵筋9截面受力要求，主梁5中纵筋9选用钢筋(HRB400)，计算结果表明：图2中，主梁5宽度为1100mm，台柱2的直径为5.4m，主梁5顶部的纵筋9包括：上排14根钢筋，中排14根钢筋，下排7根钢筋；主梁5底部的纵筋9包括：上排7根钢筋，下排11根钢筋。主梁5顶部的钢筋净间距甚至达到44mm。