[发明专利]一种钢板桩与地连墙组合式筒型基础结构及施工方法

说明书

本发明提供的一种钢板桩与地连墙组合式筒型基础结构，包括从上往下依次设置的法兰、承台、环形地梁、环形冠梁以及地连墙，并形成整体结构；还包括锚杆，承台顶端设置上锚板，环形地梁底面设置下锚板，锚杆穿过通过上锚板、承台、环形地梁和下锚板，并将其连接为一体，法兰设置在上锚板的上面；地连墙与钢板桩组合式结构由拉森钢板桩插入搅拌的水泥土层组成，形成环形闭环的筒型基础结构；本发明的拉森钢板桩与混凝土组成的部分优于传统混凝土结构的强度和抗疲劳强度，本发明的拉森钢板桩与混凝土固结成整体，提高了其整体性和与土体的摩擦阻力，施工速度快、占地面积小。

技术领域

本发明属于风机基础施工技术领域，涉及环形地连墙的施工，尤其涉及一种钢板桩与地连墙组合式筒型基础结构及施工方法。

背景技术

随着国内经济向着更高质量发展,能源转型持续增速,风力发电得到快速发展。装机容量的逐年递增,使得风电成为了国内继火电、水电之后的第三大电源。为了降低每千瓦度电的成本,提高低风速地区风电项目收益,风电机组向着大容量、高轮毂方向发展,基础载荷水平大幅提升。

风机基础设计作为特种设备的重要支撑结构,得到行业内较多关注和发展。风机基础是风力发电机组的固定端，与埋入基础结构的连接件共同承载上部塔筒、机舱、叶轮等荷载，是保证风机正常发电的重要组成部分。但随着风电装机规模的增加，在风电场的后期运营中，发现了风机基础与连接部件出现开裂、喷浆、基础表面裂纹、破碎、连接部件晃动等质量问题。

由于地质条件、施工环境等复杂性,故对传统的基础结构提出一种新型的结构设计组合及施工方法，以期达到更好的施工效率和施工便捷性。

发明内容

本发明的目的是提出一种钢板桩与地连墙组合式筒型基础结构及施工方法，一体成型的基础上增大与土体的摩擦力，提高风机基础的强度和抗疲劳度，提高风机基础的可靠性和施工高效性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种钢板桩与地连墙组合式筒型基础结构，包括从上往下依次设置的法兰、承台、环形地梁、环形冠梁以及地连墙，并形成整体结构；还包括锚杆，承台顶端设置上锚板，环形地梁底面设置下锚板，锚杆穿过通过上锚板、承台、环形地梁和下锚板，并将其连接为一体，法兰设置在上锚板的上面。

地连墙包括若干拉森钢板桩，拉森钢板桩通过正反交错的方式咬合，形成一个环形体固结在一起，置于土质中，钢板桩两面、及钢板桩接缝之间均充填水泥土。

水泥土中，水泥掺量不应低于20％，水泥土抗压强度不应低于1MPa。

拉森钢板桩、环形地梁和承台的表面涂覆防腐漆。

地连墙置于下层土质中，环形冠梁绑缚地连墙顶部；环形冠梁嵌入环形地梁中。

地连墙和环形地梁之间设置混凝土垫层，下锚板嵌入混凝土垫层后压紧环形地梁。

法兰、上锚板、下锚板和锚杆表面都喷有防腐漆、涂有机油隔绝空气。

本发明还提供一种风力发电机组，采用本发明所述钢板桩与地连墙组合式筒型基础结构。

本发明所述钢板桩与地连墙组合式筒型基础结构的施工方法，包括以下步骤：

先开挖环形槽施工地连墙，环形槽内有掺有预设比例的水泥浆，浇注成内外水泥层；

再将拉森钢板桩植入环形槽内，水泥浆与土体固结后，与中间的拉森钢板桩固结成整体，形成组合式筒型基础结构；

用环形冠梁绑缚在地连墙的顶部；

承台底部设置下锚板，在承台上部布置上锚板后插入锚杆，锚杆穿过法兰，使用法兰拧紧上锚板和下锚板；

浇筑承台，完成施工。

环形冠梁施工后先浇筑混凝土垫层，混凝土垫层中嵌入下锚板。