一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础及其施工方法转让专利

申请号 : CN202210843759.0

文献号 : CN115094943B

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发明人 : 李丽丽鞠荣

申请人 : 中广核全椒风力发电有限公司

摘要 :

本发明提供一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础及其施工方法,包括底部开设有贯穿口的空心钢筋混凝土锥形座,所述空心钢筋混凝土锥形座内设置有锥形配重水箱,所述锥形配重水箱底部环形阵列式设置有若干抗拉连杆,所述空心钢筋混凝土锥形座位于锥形配重水箱上部设置有钢筋混凝土基座,所述钢筋混凝土基座上固定设置有塔筒安装座;本发明通过向锥形配重水箱内加注纯净水从而代替混凝土实心浇筑,同时纯净水还作为塔筒上部风机运行的降温循环冷却液,在安装完毕后向锥形配重水箱内加注纯净水的过程中,能将锥形配重水箱内的纯净水泵注至锚定球囊内,从而促使锚定球囊膨胀,保证了冷却散热效果以及风机运行的稳定性和安全性,节能环保。

权利要求 :

1.一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,包括底部开设有贯穿口(1)的空心钢筋混凝土锥形座(2),其特征在于:所述空心钢筋混凝土锥形座(2)内设置有锥形配重水箱(3),所述锥形配重水箱(3)底部环形阵列式设置有若干抗拉连杆(4),若干所述抗拉连杆(4)穿过空心钢筋混凝土锥形座(2)底部的贯穿口(1)进入地质层内,若干所述抗拉连杆(4)远离锥形配重水箱(3)一端均设置有锚定球囊(5),所述空心钢筋混凝土锥形座(2)位于锥形配重水箱(3)上部设置有钢筋混凝土基座(6),所述钢筋混凝土基座(6)上固定设置有塔筒安装座(7);

所述锥形配重水箱(3)内设置有与塔筒(8)连通的循环降温管(9),所述循环降温管(9)在泵机的作用下对塔筒(8)上部运行的风机进行降温,若干所述抗拉连杆(4)均为中空结构,所述抗拉连杆(4)通过中空结构将锚定球囊(5)与锥形配重水箱(3)连通,所述锥形配重水箱(3)内还设置有向锚定球囊(5)内供水膨胀的自动锚定组件;

所述锥形配重水箱(3)底部固定安装有环形阵列设置的内螺纹安装套(10),所述抗拉连杆(4)插设入内螺纹安装套(10)内并通过其表面开设的外螺纹与内螺纹安装套(10)内壁开设的内螺纹螺纹配合;

若干所述抗拉连杆(4)侧边均开设有与其内部中空结构连通的进水孔(11),所述内螺纹安装套(10)内侧壁均开设有与进水孔(11)配合的供水槽(12),所述自动锚定组件包括锥形配重水箱(3)内固定安装的泵水缸体(13),若干所述供水槽(12)均通过锥形配重水箱(3)内开设的供水道(14)与泵水缸体(13)一一对应连通,所述泵水缸体(13)内均升降式设置有泵注活塞(15),若干所述泵注活塞(15)上部均固定安装有泵注连杆(16),若干所述泵注连杆(16)远离泵注活塞(15)一端均与同一泵注浮筒(17)固定连接,所述泵水缸体(13)上部的泵注连杆(16)上还套设有密封环(18),所述密封环(18)与泵注活塞(15)之间通过挤压弹簧(19)固定连接,所述泵注活塞(15)上升推动密封环(18)与泵水缸体(13)上部抵靠从而防止水体从泵水缸体(13)回流至锥形配重水箱(3)内,所述锥形配重水箱(3)内部注水时带动泵注浮筒(17)上升进而带动泵注活塞(15)上升。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,其特征在于:所述进水孔(11)上下的抗拉连杆(4)上均安装有密封橡胶环(20)。

3.根据权利要求2所述的一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,其特征在于:所述抗拉连杆(4)远离锚定球囊(5)一端还固定安装有密封盖(21),所述密封盖(21)与内螺纹安装套(10)抵靠一侧还设置有橡胶环(22)。

4.一种施工方法,用于权利要求1‑3任意一项所述的钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:在地面挖一个锥形基坑,在基坑内编扎锥形钢筋骨架,通过向锥形钢筋骨架内浇筑混凝土从而形成具备底部贯穿口的空心钢筋混凝土锥形座(2);

步骤二:将锥形配重水箱(3)吊装至空心钢筋混凝土锥形座(2)内,并将抗拉连杆(4)通过锥形配重水箱(3)底部的内螺纹安装套(10)插入地质层内,安装完成后将锥形配重水箱(3)进行封闭;

步骤三:在锥形配重水箱(3)上部继续编扎与空心钢筋混凝土锥形座(2)连接的钢筋骨架,并通过混凝土浇筑形成钢筋混凝土基座(6),通过在钢筋混凝土基座(6)上设置塔筒安装座(7)从而进行后期塔筒(8)的安装;

步骤四:通过锥形配重水箱(3)预留的循环降温管(9)向其内部添加纯净水,添加纯净水在锥形配重水箱(3)内累积并导致水位逐渐上升,当纯净水没过泵水缸体(13)顶端时,纯净水通过泵水缸体(13)与密封环(18)之间的间隙进入泵水缸体(13)内直至纯净水填满整个泵水缸体(13)内部,随着纯净水的继续添加,水位上升带动泵注浮筒(17)上浮,泵注浮筒(17)上浮带动泵注活塞(15)上升,泵注活塞(15)上升带动挤压弹簧(19)以及密封环(18)上升,随着密封环(18)与泵水缸体(13)抵靠配合时,上部的进水空间被封闭,此时随着泵注浮筒(17)的继续上升,泵注活塞(15)上升将纯净水通过供水道(14)最终泵注至锚定球囊(5)内,从而促使锚定球囊(5)进水膨胀,利用锚定球囊(5)的膨胀对锥形配重水箱(3)进行锚定,当锥形配重水箱(3)内注水完毕后,通过泵机将内部水体进行泵注从而完成塔筒(8)上部安装的风机进行降温。

说明书 :

一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及风电基础技术领域,具体为一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础及其施工方法。

背景技术

[0002] 现有技术中公开号为“CN104372806B”的一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础及其施工方法,包括一个锥形基坑,沿基坑壁铺设废旧轮胎橡胶颗粒层;在橡胶颗粒层表面铺有素混凝土垫层,在素混凝土垫层上浇筑有钢筋混凝土,从而形成带有底板和侧壁的空心圆台基础,在圆台基础中分层填入由基坑挖出的渣土并平整填土表面;在渣土表面铺设有素混凝土垫层,在素混凝土垫层表面浇筑有钢筋混凝土形成基础顶板;在圆台基础中心铺设有竖立的锚固钢筋,锚固钢筋底部伸入底板的混凝土中,锚固钢筋顶部高出基础顶板后锚固在风电塔筒中,上述装置不仅减少风电施工对环境的污染,同时降低山区风电基础造价成本以及提高风电机组的稳定性。
[0003] 但是上述该钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷:1、上述中空椎体结构的风电基座功能较为单一,仅仅作为风电机组的承载安装机构;2、上述基座仅仅通过中空椎体结构实现风电机组的承载,由于风机在运行过程中受到横向风影响将产生对底座的侧向拉拔力,而上述装置没有有效的抗拔机构,从而导致风机在日久使用过程中底座偏移等状况,进而影响风机运行的稳定性和安全性。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础及其施工方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0006] 一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,包括底部开设有贯穿口的空心钢筋混凝土锥形座,所述空心钢筋混凝土锥形座内设置有锥形配重水箱,所述锥形配重水箱底部环形阵列式设置有若干抗拉连杆,若干所述抗拉连杆穿过空心钢筋混凝土锥形座底部的贯穿口进入地质层内,若干所述抗拉连杆远离锥形配重水箱一端均设置有锚定球囊,所述空心钢筋混凝土锥形座位于锥形配重水箱上部设置有钢筋混凝土基座,所述钢筋混凝土基座上固定设置有塔筒安装座;
[0007] 所述锥形配重水箱内设置有与塔筒连通的循环降温管,所述循环降温管在泵机的作用下对塔筒上部运行的风机进行降温,若干所述抗拉连杆均为中空结构,所述抗拉连杆通过中空结构将锚定球囊与锥形配重水箱连通,所述锥形配重水箱内还设置有向锚定球囊内供水膨胀的自动锚定组件;
[0008] 所述锥形配重水箱底部固定安装有环形阵列设置的内螺纹安装套,所述抗拉连杆插设入内螺纹安装套内并通过其表面开设的外螺纹与内螺纹安装套内壁开设的内螺纹螺纹配合;
[0009] 若干所述抗拉连杆侧边均开设有与其内部中空结构连通的进水孔,所述内螺纹安装套内侧壁均开设有与进水孔配合的供水槽,所述自动锚定组件包括锥形配重水箱内固定安装的泵水缸体,若干所述供水槽均通过锥形配重水箱内开设的供水道与泵水缸体一一对应连通,所述泵水缸体内均升降式设置有泵注活塞,若干所述泵注活塞上部均固定安装有泵注连杆,若干所述泵注连杆远离泵注活塞一端均与同一泵注浮筒固定连接,所述泵水缸体上部的泵注连杆上还套设有密封环,所述密封环与泵注活塞之间通过挤压弹簧固定连接,所述泵注活塞上升推动密封环与泵水缸体上部抵靠从而防止水体从泵水缸体回流至锥形配重水箱内,所述锥形配重水箱内部注水时带动泵注浮筒上升进而带动泵注活塞上升。
[0010] 优选的,所述进水孔上下的抗拉连杆上均安装有密封橡胶环。
[0011] 优选的,所述抗拉连杆远离锚定球囊一端还固定安装有密封盖,所述密封盖与内螺纹安装套抵靠一侧还设置有橡胶环。
[0012] 一种施工方法,用于上述的钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,包括以下步骤:
[0013] 步骤一:在地面挖一个锥形基坑,在基坑内编扎锥形钢筋骨架,通过向锥形钢筋骨架内浇筑混凝土从而形成具备底部贯穿口的空心钢筋混凝土锥形座;
[0014] 步骤二:将锥形配重水箱吊装至空心钢筋混凝土锥形座内,并将抗拉连杆通过锥形配重水箱底部的内螺纹安装套插入地质层内,安装完成后将锥形配重水箱进行封闭;
[0015] 步骤三:在锥形配重水箱上部继续编扎与空心钢筋混凝土锥形座连接的钢筋骨架,并通过混凝土浇筑形成钢筋混凝土基座,通过在钢筋混凝土基座上设置塔筒安装座从而进行后期塔筒的安装;
[0016] 步骤四:通过锥形配重水箱预留的循环降温管向其内部添加纯净水,添加纯净水在锥形配重水箱内累积并导致水位逐渐上升,当纯净水没过泵水缸体顶端时,纯净水通过泵水缸体与密封环之间的间隙进入泵水缸体内直至纯净水填满整个泵水缸体内部,随着纯净水的继续添加,水位上升带动泵注浮筒上浮,泵注浮筒上浮带动泵注活塞上升,泵注活塞上升带动挤压弹簧以及密封环上升,随着密封环与泵水缸体抵靠配合时,上部的进水空间被封闭,此时随着泵注浮筒的继续上升,泵注活塞上升将纯净水通过供水道最终泵注至锚定球囊内,从而促使锚定球囊进水膨胀,利用锚定球囊的膨胀对锥形配重水箱进行锚定,当锥形配重水箱内注水完毕后,通过泵机将内部水体进行泵注从而完成塔筒上部安装的风机进行降温。
[0017] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0018] 1、本发明通过向锥形配重水箱内加注纯净水从而代替混凝土实心浇筑,减少了混凝土的使用量,有利于节能环保,同时纯净水还作为塔筒上部风机运行的降温循环冷却液,由于锥形配重水箱置于地面以下且体量巨大,能快速向地面交互热量,进而大大保证了冷却散热效果,保证风机的正常运行;
[0019] 2、本发明在安装完毕后向锥形配重水箱内加注纯净水的过程中,能将锥形配重水箱内的纯净水泵注至锚定球囊内,从而促使锚定球囊膨胀,利用锚定球囊的膨胀进一步提高基座的抗拉性能,有效防止基座在风力作用下发生偏移现象,进而保证了风机运行的稳定性和安全性。
[0020] 本发明通过向锥形配重水箱内加注纯净水从而代替混凝土实心浇筑,同时纯净水还作为塔筒上部风机运行的降温循环冷却液,在安装完毕后向锥形配重水箱内加注纯净水的过程中,能将锥形配重水箱内的纯净水泵注至锚定球囊内,从而促使锚定球囊膨胀,保证了冷却散热效果以及风机运行的稳定性和安全性,节能环保。

附图说明

[0021] 图1为本发明的整体结构拆卸示意图;
[0022] 图2为本发明的整体结构安装示意图;
[0023] 图3为本发明的整体结构剖视示意图;
[0024] 图4为本发明的进水孔设置结构示意图;
[0025] 图5为本发明的密封环与泵水缸体抵靠密封状态示意图;
[0026] 图6为本发明的A区域放大结构示意图。
[0027] 图中:1贯穿口、2空心钢筋混凝土锥形座、3锥形配重水箱、4抗拉连杆、5锚定球囊、6钢筋混凝土基座、7塔筒安装座、8塔筒、9循环降温管、10内螺纹安装套、11进水孔、12供水槽、13泵水缸体、14供水道、15泵注活塞、16泵注连杆、17泵注浮筒、18密封环、19挤压弹簧、
20密封橡胶环、21密封盖、22橡胶环。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 请参阅图1‑6,本发明提供一种技术方案:
[0030] 实施例一:
[0031] 一种钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,包括底部开设有贯穿口1的空心钢筋混凝土锥形座2,空心钢筋混凝土锥形座2内设置有锥形配重水箱3,锥形配重水箱3底部环形阵列式设置有若干抗拉连杆4,若干抗拉连杆4穿过空心钢筋混凝土锥形座2底部的贯穿口1进入地质层内,若干抗拉连杆4远离锥形配重水箱3一端均设置有锚定球囊5,空心钢筋混凝土锥形座2位于锥形配重水箱3上部设置有钢筋混凝土基座6,钢筋混凝土基座6上固定设置有塔筒安装座7;
[0032] 锥形配重水箱3内设置有与塔筒8连通的循环降温管9,循环降温管9在泵机的作用下对塔筒8上部运行的风机进行降温,若干抗拉连杆4均为中空结构,抗拉连杆4通过中空结构将锚定球囊5与锥形配重水箱3连通,锥形配重水箱3内还设置有向锚定球囊5内供水膨胀的自动锚定组件。
[0033] 在该实施例中,空心钢筋混凝土锥形座2与钢筋混凝土基座6均在编扎钢筋骨架的基础上通过混凝土浇筑而成,在其二者之间设置有锥形配重水箱3,通过向锥形配重水箱3添加纯净水能够提高整个钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础的自重,从而在减少混凝土使用的状况下保证基座的稳定性,同时锥形配重水箱3内的纯净水还能够作为塔筒8上部设置的风机的循环冷却降温介质,通过纯净水的循环流动实现风机的降温,且当向锥形配重水箱3内添加纯净水时,锥形配重水箱3内部的纯净水得以通过抗拉连杆4内部的中空结构进入锚定球囊5内,从而使其膨胀,通过锚定球囊5的膨胀进一步提高钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础的抗拔特性,保证风机运行的稳定性和安全性。
[0034] 实施例二:
[0035] 在该实施例中,锥形配重水箱3底部固定安装有环形阵列设置的内螺纹安装套10,抗拉连杆4插设入内螺纹安装套10内并通过其表面开设的外螺纹与内螺纹安装套10内壁开设的内螺纹螺纹配合,在安装过程中通过桩基杆插入内螺纹安装套10内从而打出抗拉连杆4的插入空间,随后抽出桩基杆再将抗拉连杆4插入其中,由于锚定球囊5在安装过程中处于收缩状态,当锚定球囊5注水膨胀后进一步对锥形配重水箱3进行锚定。
[0036] 实施例三:
[0037] 在该实施例中,若干抗拉连杆4侧边均开设有与其内部中空结构连通的进水孔11,内螺纹安装套10内侧壁均开设有与进水孔11配合的供水槽12,自动锚定组件包括锥形配重水箱3内固定安装的泵水缸体13,若干供水槽12均通过锥形配重水箱3内开设的供水道14与泵水缸体13一一对应连通,泵水缸体13内均升降式设置有泵注活塞15,若干泵注活塞15上部均固定安装有泵注连杆16,若干泵注连杆16远离泵注活塞15一端均与同一泵注浮筒17固定连接,泵水缸体13上部的泵注连杆16上还套设有密封环18,密封环18与泵注活塞15之间通过挤压弹簧19固定连接,泵注活塞15上升推动密封环18与泵水缸体13上部抵靠从而防止水体从泵水缸体13回流至锥形配重水箱3内,锥形配重水箱3内部注水时带动泵注浮筒17上升进而带动泵注活塞15上升,通过锥形配重水箱3预留的循环降温管9向其内部添加纯净水,添加纯净水在锥形配重水箱3内累积并导致水位逐渐上升,当纯净水没过泵水缸体13顶端时,纯净水通过泵水缸体13与密封环18之间的间隙进入泵水缸体13内直至纯净水填满整个泵水缸体13内部,随着纯净水的继续添加,水位上升带动泵注浮筒17上浮,泵注浮筒17上浮带动泵注活塞15上升,泵注活塞15上升带动挤压弹簧19以及密封环18上升,随着密封环18与泵水缸体13抵靠配合时,上部的进水空间被封闭,此时随着泵注浮筒17的继续上升,泵注活塞15上升将纯净水通过供水道14最终泵注至锚定球囊5内,从而促使锚定球囊5进水膨胀,利用锚定球囊5的膨胀对锥形配重水箱3进行锚定,通过此种方式实现锚定球囊5的自动锚定。
[0038] 实施例四:
[0039] 在该实施例中,进水孔11上下的抗拉连杆4上均安装有密封橡胶环20,通过密封橡胶环20的设置防止纯净水通过抗拉连杆4与内螺纹安装套10之间的缝隙溢出。
[0040] 实施例五:
[0041] 在该实施例中,抗拉连杆4远离锚定球囊5一端还固定安装有密封盖21,密封盖21与内螺纹安装套10抵靠一侧还设置有橡胶环22,通过橡胶环22的设置进一步防止纯净水通过抗拉连杆4与内螺纹安装套10之间的缝隙溢出,提高其密封性。
[0042] 一种施工方法,用于上述的钢筋混凝土空心锥体山区风电柔性基础,包括以下步骤:
[0043] 步骤一:在地面挖一个锥形基坑,在基坑内编扎锥形钢筋骨架,通过向锥形钢筋骨架内浇筑混凝土从而形成具备底部贯穿口的空心钢筋混凝土锥形座2;
[0044] 步骤二:将锥形配重水箱3吊装至空心钢筋混凝土锥形座2内,并将抗拉连杆4通过锥形配重水箱3底部的内螺纹安装套10插入地质层内,安装完成后将锥形配重水箱3进行封闭;
[0045] 步骤三:在锥形配重水箱3上部继续编扎与空心钢筋混凝土锥形座2连接的钢筋骨架,并通过混凝土浇筑形成钢筋混凝土基座6,通过在钢筋混凝土基座6上设置塔筒安装座7从而进行后期塔筒8的安装;
[0046] 步骤四:通过锥形配重水箱3预留的循环降温管9向其内部添加纯净水,添加纯净水在锥形配重水箱3内累积并导致水位逐渐上升,当纯净水没过泵水缸体13顶端时,纯净水通过泵水缸体13与密封环18之间的间隙进入泵水缸体13内直至纯净水填满整个泵水缸体13内部,随着纯净水的继续添加,水位上升带动泵注浮筒17上浮,泵注浮筒17上浮带动泵注活塞15上升,泵注活塞15上升带动挤压弹簧19以及密封环18上升,随着密封环18与泵水缸体13抵靠配合时,上部的进水空间被封闭,此时随着泵注浮筒17的继续上升,泵注活塞15上升将纯净水通过供水道14最终泵注至锚定球囊5内,从而促使锚定球囊5进水膨胀,利用锚定球囊5的膨胀对锥形配重水箱3进行锚定,当锥形配重水箱3内注水完毕后,通过泵机将内部水体进行泵注从而完成塔筒8上部安装的风机进行降温。
[0047] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。