[發明專利]裝配式風電塔筒基礎及制作方法

在審

• 申請號: 202011357340.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112267976A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 蘭涌森;葉露;李強;孔維博;楊均德;王宇航;黃小剛;鄧然;譚繼可
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司;重慶大學
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;E02D27/14;E02D27/42
• 代理公司: 重慶棱鏡智慧知識產權代理事務所(普通合伙) 50222
• 代理人: 李興寰

1.一種裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：包括底板（5）、承臺（4）、基礎樁（6）、環形鋼連接件（2）和上部塔筒結構（1），所述底板（5）下端面與基礎樁（6）連接，所述基礎樁（6）打入地下進行固定，所述承臺（4）安裝在底板（5）上，所述承臺（4）上端面上設置有若干均勻布置的第一預埋螺桿（41），多個第一預埋螺桿（41）繞承臺（4）的軸線圍城環形，所述環形鋼連接件（2）通過第一預埋螺桿（41）安裝在承臺（4）上端面上，所述承臺（4）與環形鋼連接件（2）同軸設置，所述上部塔筒結構（1）安裝在環形鋼連接件（2）的上端面上。

2.根據權利要求1所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：還包括基礎梁（3），所述底板（5）上端面設置有多個第二預埋螺桿（51），多個所述第二預埋螺桿（51）沿底板（5）的徑向設置成多排，所述基礎梁（3）上設置有第二螺栓孔（33），所述第二螺栓孔（33）與每一排第二預埋螺桿（51）相匹配，所述基礎梁（3）下側通過第二預埋螺桿（51）安裝在底板（5）上端面上，所述基礎梁（3）靠近底板（5）圓心的一端安裝在承臺（4）上，所述基礎梁（3）設置有多塊，多塊基礎梁（3）圓周陣列安裝在底板（5）上。

3.根據權利要求2所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：所述基礎梁（3）在長度方向上為變截面結構，所述基礎梁（3）的上端面包括水平面（31）和傾斜面（32），所述基礎梁（3）的水平面（31）一端與承臺（4）連接，所述第二螺栓孔（33）設置在傾斜面（32）上，所述基礎梁（3）不少于4根。

4.根據權利要求3所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：所述承臺（4）上設置有安裝口（43），所述安裝口（43）與所述基礎梁（3）的水平面（31）一端相匹配，所述基礎梁（3）的水平面（31）一端插入安裝口（43）后與承臺（4）結合為一體，所述基礎梁（3）的水平面（31）與承臺（4）的上端面齊平，所述安裝口（43）位置的第一預埋螺桿（41）預埋在基礎梁（3）的水平面（31）一端且與承臺（4）上的第一預埋螺桿（41）均勻設置。

5.根據權利要求2所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：所述底板（5）上還設置有多個第三預埋螺桿（52），多個所述第三預埋螺桿（52）以底板（5）的軸線為中心圍繞成環形，所述承臺（4）上設置有多個與第三預埋螺桿（52）相對應的第三螺栓孔（42），所述第三螺栓孔（42）圍成的環形半徑小于所述第一預埋螺桿（41）圍城的環形半徑。

6.根據權利要求1所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：所述環形鋼連接件（2）包括環形上翼板、環形腹板（24）、環形下翼板和加筋肋，所述環形上翼板、環形腹板（24）與環形下翼板同軸線設置，所述加筋肋設置在環形上翼板和環形下翼板之間，所述加筋肋的一端垂直連接在環形腹板（24）的外壁上。

7.根據權利要求6所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：所述環形上翼板的外壁直徑小于所述環形下翼板的外壁直徑，所述環形上翼板的內壁直徑等于所述環形下翼板的內壁直徑，所述加筋肋為直角梯形形狀。

8.根據權利要求7所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：所述環形上翼板由多塊圓弧形上翼板模塊（21）組成，所述環形下翼板有多塊圓弧形下翼板模塊（22）組成，所述腹板（24）由多塊圓弧形腹板（24）模塊組成，一塊所述上翼板模塊（21）、一塊下翼板模塊（22）和多塊加筋肋組成連接件模塊，多塊連接件模塊組成環形鋼連接件（2）。

9.根據權利要求8所述的裝配式風電塔筒基礎，其特征在于：所述連接件模塊兩端的加筋肋上設置有若干第四螺栓孔（231），不同加筋肋上的第三螺栓孔（42）位置相對應，所述上翼板模塊（21）和下翼板模塊（22）上分別設置有若干第五螺栓孔（211）和第一螺栓孔（221），所述下翼板模塊（22）上的第一螺栓孔（221）與承臺（4）上的第一螺桿相匹配，所述上翼板模塊（21）上的第五螺栓孔（211）與上部塔筒結構（1）上的預制螺桿相對應，所述第四螺栓孔（231）設置在相鄰連接件模塊的相鄰加筋肋上。

10.一種權利要求1~9任一項所述的裝配式風電塔筒基礎的制作方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、在工廠完成基礎樁（6），并按要求在上部塔筒結構（1）和承臺（4）上預埋螺桿并完成構件加工，按要求在基礎梁（3）上預留第二螺栓孔（33）和預埋第一預埋螺桿（41）并完成構件加工；

S2、在工廠完成上翼板模塊（21）、下翼板模塊（22）和加勁肋（23），并按要求預留第二螺栓孔（33）、第一螺栓孔（221）和第四螺栓孔（231），再將上翼板模塊（21）、下翼板模塊（22）和加勁肋（23）焊接瓶裝成連接件模塊，在連接架模塊上的第一塊和最后一塊加勁肋（23）上預留第四螺栓孔（231）；

S3、在現場完成基礎樁（6）的施工，將基礎樁（6）打入地下緊固，并按要求完成預埋第二預埋螺桿（51）的施工，最后現澆圓形鋼筋混凝土底板（5），使得混凝土底板（5）與基礎樁（6）形成整體；

S4、將底板（5）上的第二預埋螺桿（51）穿過基礎梁（3）上預留的第二螺栓孔（33）使兩者相連，并使用螺母固定；

S5、將承臺（4）安裝在底板（5）上，并使承臺（4）與底板（5）同軸線，將基礎梁（3）安裝在承臺（4）的安裝口（43）上，并通過第二預埋螺桿（51）固定到底板（5）上，再通過基礎梁（3）與安裝口（43）的接縫現澆混凝土將基礎梁（3）與承臺（4）兩者相連并形成整體；

S6、將多塊連接件模塊安裝在承臺（4）上形成環形剛連接件并通過螺母緊固到承臺（4）上，并將相鄰的連接件模塊通過螺栓連接緊固；

S7、將上部塔筒結構（1）上的預埋螺桿穿過環形上翼板上預留的第五螺栓孔（211）使用螺母將其固定到環形鋼連接件（2）上，完成整個施工過程。