[发明专利]一种降低陆上风电机组基础结构损伤的装置及施工方法

说明书

本发明属于风力发电机组基础施工技术领域，尤其涉及一种降低陆上风电机组基础结构损伤的装置及施工方法，包括钢筋混凝土基础和基础环，钢筋混凝土基础包括混凝土和设于混凝土内的主梁钢筋和次梁钢筋，主梁钢筋围绕基础环圆周横向均匀分布，次梁钢筋与主梁钢筋相交且竖直设置，主梁钢筋和次梁钢筋均与基础环固定连接，基础环底部固定设有多个肋板，基础环顶部与塔筒连接，钢筋混凝土基础内以其中心为圆心呈辐射状分布有多组支撑钢管，支撑钢管竖直设置，支撑钢管顶部设有环形蓄水塔，环形蓄水塔与塔筒之间通过支撑杆连接，本发明将基础环所承受的循环荷载予以分散消除，达到减缓基础结构疲劳损伤的目的，从而大幅提高风电机组基础的使用寿命。

技术领域

本发明属于风力发电机组基础施工技术领域，尤其涉及一种降低陆上风电机组基础结构损伤的装置及施工方法。

背景技术

我国风电资源丰富，但无论是陆上风电资源还是近海风能利用，由于风的不定向性，风机所受风荷载总是处于一种循环往复状态。而上部结构的这种受力形式，传递到基础底部则会对混凝土结构造成疲劳损伤效应。以陆地风机为例，上部风机叶片受到循环往复的风荷载后，会通过与塔筒相连的基础环，将自身受到的力传递到基础内部钢筋上，在长时间的循环作用效应下，风机叶轮正对受力向两侧基础环切脚部位极易出现混凝土压溃破坏现象，或与基础环相接的基础结构内部主梁钢筋与混凝土出现分离脱落，大大影响风机基础寿命。目前投入使用的风机基础环，一般直接绑定在基础钢筋笼上，或采用外加钢板形式对受力结构进行优化，但最终受力主体仍是基础本身，并不能消除不利循环荷载对基础结构造成的影响。公开号为CN107100192A的发明专利，一种风力发电机组基础环局部加固装置及加固方法，通过在基础环内外侧设置钢夹板及加强筋设计，优化受力路径，但其仅仅起到了局部加固作用，并不能消除掉风电机组上部结构传递到基础内部混凝土结构的循环荷载。公开号为CN106894669A的发明专利，一种具有翼板的风机基础环、风机基础环的设计方法及用途，在风机基础环的上部筒壁上沿圆周方向布设若干竖向翼板或水平向翼板，主要效果是作用于基础环上的荷载能分散出部分给翼板，混凝土的应力水平有所降低，但同样无法消除掉风电机组上部结构传递到基础内部混凝土结构的循环荷载，且基础环上部筒壁外翻的翼板边缘仍会对下部混凝土结构表面造成循环荷载下的剪切效应，导致基础结构的损伤。公开号为CN106759435A的发明专利，一种山地风力发电机基础的钢结构基础环，仅是在法兰面与锚杆之间增设加肋板，增强锚杆的抗拔、抗倾能力，让部分钢筋混凝土基础的上部受力钢筋穿过，来实现钢结构基础环与钢筋混凝土基础的连接，也无法消除掉风电机组上部结构传递到基础内部混凝土结构的循环荷载，且仅通过加肋板设计并不能避免循环荷载下基础环对底部混凝土表面产生的压溃效应。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低陆上风电机组基础结构损伤的装置及施工方法，优化了上部结构传递到基础底部的内力传递路径，并能在很大程度上消除循环荷载的不利影响。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种降低陆上风电机组基础结构损伤的装置，包括圆形钢筋混凝土基础和基础环，所述基础环埋入钢筋混凝土基础中心底部，钢筋混凝土基础包括混凝土和设于混凝土内的主梁钢筋和次梁钢筋，所述主梁钢筋围绕基础环圆周横向均匀分布，次梁钢筋与主梁钢筋相交且竖直设置，主梁钢筋和次梁钢筋均与基础环固定连接，所述基础环底部固定设有多个肋板，基础环顶部与塔筒连接，所述钢筋混凝土基础内以其中心为圆心呈辐射状分布有多组支撑钢管，所述支撑钢管竖直设置，支撑钢管顶部设有环形蓄水塔，所述环形蓄水塔与塔筒之间通过支撑杆连接。

进一步的，所述基础环与塔筒之间通过箍圈相连接，所述箍圈圆周设有一组均匀分布的螺孔。

进一步的，所述环形蓄水塔的横截面为直角梯形，环形蓄水塔的底面与钢筋混凝土基础贴合，所述环形蓄水塔内盛有饱和水溶性盐溶液，环形蓄水塔顶部设有盖板，盖板上预留有气孔，所述气孔上覆盖一层高分子密封膜，气孔的直径为0.5-1m。