风机基础以及建造方法

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风机基础以及建造方法。

背景技术

随着风力发电技术的不断进步，风力发电机组的单机容量越来越大，风力发电机组的基础也越来越大，成本越来越高。

相关技术中，风电基础为大体积钢筋混凝土结构，混凝土和钢筋的用量大，材料的利用率较低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种基础体积小、成本低廉的风机基础

本发明的实施例提出一种施工简便、效率高、安装精度可控、工艺流程顺畅的风机基础的建造方法。

根据本发明实施例的风机基础包括：混凝土基础，所述混凝土基础的至少部分可预埋在基坑内；多个重力筒，多个所述重力筒沿所述混凝土基础的周向间隔设置在所述混凝土基础的外周侧；塔筒，所述塔筒设在所述混凝土基础上；安装架，所述塔筒穿设在所述安装架上，所述安装架具有多个安装部，多个所述安装部沿所述混凝土基础的周向间隔设置在所述塔筒的外周侧，每个所述重力筒上至少设有一个所述安装部，所述安装部与所述重力筒相连。

本发明实施例的风机基础，设置混凝土基础、多个重力筒、塔筒和安装架，降低风电基础的成本，充分发重力筒的抗力作用，可将重力筒的重量结构进行调整，有效的减小混凝土基础和塔筒的体积，减小了混凝土和钢筋的用量，节省了风机基础的加工制造成本。

在一些实施例中，所述混凝土基础包括本体和钢筋安装架，所述本体由混凝土浇筑而成，所述钢筋安装架设在所述本体的外周侧，且所述钢筋安装架的至少部分浇筑在本体内。

在一些实施例中，所述混凝土基础包括彼此相连的第一部分和第二部分，所述第一部分设在所述第二部分上，且所述第一部分的横截面积沿上下方向恒定，所述第二部分的横截面积沿远离所述第一部分的方向组件减小，所述第一部分和所述第二部分均预埋在所述基坑内，所述第二部分的上端面与位于所述基坑外。

在一些实施例中，所述风机基础还包括垫板，所述垫板设在所述混凝土基础的上端面且所述垫板与所述混凝土基础相连，所述塔筒设在所述垫板上。

在一些实施例中，所述塔筒的下端部的轮廓形状为球形，所述垫板的上端面的为与所述塔筒的下端部配合的弧形面，所述塔筒设在所述垫板上。

在一些实施例中，所述风机基础还包括连接件，所述连接件设在所述垫板的下端面上，所述连接件穿设在所述本体且与所述钢筋安装架交叉捆绑。

在一些实施例中，所述安装架包括：多个第一安装杆，多个所述第一安装杆均沿内外方向延伸，多个所述第一安装杆的一端设在所述塔筒的外周面上且与所述塔筒相连，多个所述第一安装杆沿所述塔筒的周向间隔设置，所述第一安装杆的另一端形成所述安装部；多个第二安装杆，多个所述第二安装杆一一对应设在多个所述第一安装杆的上方，多个所述第二安装杆的一端设在所述塔筒的外周面上且沿塔筒的周向间隔设置，多个所述第二安装杆的另一端与所述第一安装杆相连。

在一些实施例中，所述安装部与所述重力筒沿上下方向间隔设置，所述风机基础还包括柔性连接件，所述柔性连接件的一端与所述重力筒相连，所述柔性连接件的另一端与所述安装杆的安装部相连，所述柔性连接件具有拉动所述重力筒朝上移动的张紧力。

在一些实施例中，所述重力筒内设有分层压实的填充料。

根据本发明实施例的风机基础建造方法包括：S1：根据基坑的设计标高开挖基坑；S2：将钢筋安装架和模具安装在所述基坑内，且所述钢筋安装架设在所述模具内，向所述模具内浇筑混凝土，待所述混凝土凝固形成混凝土基础，去除所述模具且向所述基坑内填充填充料；S3：将多个重力筒吊装在所述基坑周围且沿所述基坑的周向间隔设置；S4：在塔筒上安装安装架，将所述塔筒吊装在所述混凝土基础上且所述安装架通过柔性连接件与所述重力筒相连。

附图说明

图1是本发明实施例的风机基础的结构示意图。

图2是本发明实施例的风机基础的去除塔筒的结构示意图。

风机基础100；

混凝土基础1；第一部分11；第一部分12；

重力筒2；

塔筒3；

安装架4；第一安装杆41；第二安装杆42；安装部43；

柔性连接件5；基坑6；地表7；垫板8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的风机基础。

如图1-2所示，根据本发明实施例的风机基础风机基础100包括混凝土基础1、多个重力筒2、塔筒3和安装架4。

混凝土基础1的至少部分可预埋在基坑6内。多个重力筒2沿混凝土基础1的周向间隔设置在混凝土基础1的外周侧。具体地，如图1-2所示，在安装风机基础100的位置上挖掘基坑6，将混凝土基础1安装在基坑6内，且向基坑6内填充回填土，从而使得混凝土基础1安装在基坑6内，重力筒2安装在混凝土基础1的外周侧的地表7上且沿混凝土基础1的周向等间隔设置。

塔筒3设在混凝土基础1上，塔筒3穿设在安装架4上，安装架4具有多个安装部43，多个安装部43沿混凝土基础1的周向间隔设置在塔筒3的外周侧，每个重力筒2上至少设有一个安装部43，安装部43与重力筒2相连。具体地，如图1所示，塔筒3沿上下方向延伸，塔筒3的上可安装风力发电机组，塔筒3的下方放置在混凝土基础1的上端面上，从而通过混凝土基础1为塔筒3提供支撑力，安装架4套装在塔筒3的下端部的外周面上，多个安装部43的数量和多个重力筒2的数量相等，多个安装架4沿混凝土基础1的周向等间隔，每个重力筒2上均与一个安装部43相连，通过重力筒2为塔筒3拉力，从而提高了塔筒3工作的稳定性。

本发明实施例的风机基础100，设置混凝土基础1、多个重力筒2、塔筒3和安装架4，使得混凝土基础1仅仅承受塔筒3的压力，多个重力筒2承受塔筒3的拉力，相对于相关技术，本发明实施例的风机基础100，通过重力筒2有效地抵抗塔筒3的上部荷载，可有效的减小混凝土基础1和塔筒3的体积，减小了混凝土和钢筋的用量，节省了风机基础100的加工制造成本。

在一些实施例中，混凝土基础1包括本体和钢筋安装架(图中未示意出)，本体由混凝土浇筑而成，钢筋安装架设在本体的外周侧，且钢筋安装架的至少部分浇筑在本体内。具体地，如图1-2所示，钢筋安装架镶嵌在本体内，从而通过钢筋安装架提高了混凝土基础1的强度和使用寿命。

在一些实施例中，混凝土基础1包括彼此相连的第一部分11和第一部分12，第一部分11设在第一部分12上，且第一部分11的横截面积沿上下方向恒定，第一部分12的横截面积沿远离第一部分11的方向组件减小，第一部分11和第一部分12均预埋在基坑6内，第一部分12的上端面与位于基坑6外。具体地，如图1-2所示，第一部分11可以为圆柱形，第一部分12可以为圆台形，且第一部分11和第一部分12均设在基坑6内且通过回填土埋在基坑6内，第一部分12的上端面伸出回填土外且塔筒3设在第一部分12上，从而使得混凝土基础1预埋在基坑6内，提高了混凝土基础1的抗拔力。

在一些实施例中，风机基础100还包括垫板8，垫板8设在混凝土基础1的上端面且垫板8与混凝土基础1相连，塔筒3设在垫板8上。具体地，如图1-2所示，垫板8为钢筋板且固定安装在混凝土基础1的上端面上，塔筒3的下端部设在垫板8上，从而通过垫板8提高了混凝土基础1上面的强度和硬度，提高了混凝土基础1的使用寿命。

在一些实施例中，塔筒3的下端部的轮廓形状为球形，垫板8的上端面的为与塔筒3的下端部配合的弧形面，塔筒3设在垫板8上。具体地，如图1-2所示，塔筒3包括依次相连的第一段、过渡段和第二段，第一段为沿上下方向横截面形状不变的圆柱形或多棱柱形，第二段为半球形且第二段设在第一段的下方，过渡段为从上到下横截面积逐渐减小，过渡段设在第一段和第二段之间且分别与第一段和第二段相连，垫板8的上端面为与第二段配合的弧形面，由此，将塔筒3安装在垫片上，使得垫板8仅仅承受塔筒3的压力，保证了垫板8的使用寿命。

在一些实施例中，风机基础100还包括连接件(图中为示意出)，连接件设在垫板8的下端面上，连接件穿设在本体且与钢筋安装架交叉捆绑。具体地，连接件为锚固钢筋且固定安装在垫板8的下端面上，连接件与钢筋安装架的基础钢筋交叉绑扎成为一体，且通过混凝土浇筑在本体内，从而为垫板8提供了安装基础。

在一些实施例中，安装架4包括多个第一安装杆41和多个第二安装杆42。

多个第一安装杆41均沿内外方向延伸，多个第一安装杆41的一端设在塔筒3的外周面上且与塔筒3相连，多个第一安装杆41沿塔筒3的周向间隔设置，第一安装杆41的另一端形成安装部43。具体地，如图1-2所示，多个第一安装杆41的数量和安装部43的数量相等，多个第一安装杆41为沿内外方向延伸的水平杆且多个第一安装杆41的一端沿塔筒3的外周面的周向固定安装在塔筒3的外周面上，安装部43为连接板且设在第一安装杆41的另一端，安装部43上设有延其厚度方向贯穿安装部43的通孔。

多个第二安装杆42一一对应设在多个第一安装杆41的上方，多个第二安装杆42的一端设在塔筒3的外周面上且沿塔筒3的周向间隔设置，多个第二安装杆42的另一端与第一安装杆41相连。具体地，如图1-2所示，多个第二安装杆42的数量与多个第一安装杆41的数量相等，多个第二安装杆42为倾斜杆，多个第二安装杆42的上端沿塔筒3的外周面的周向固定安装在塔筒3的外周面上，多个第二安装杆42的另一端固定安装在第一安装杆41的另一端，由此，使得第一安装杆41和第二安装杆42以及塔筒3外周面形成稳定的三角形结构，增强了安装架4的稳定性，保证了安装架4的安装性能。

在一些实施例中，安装部43与重力筒2沿上下方向间隔设置，风机基础100还包括柔性连接件5，柔性连接件5的一端与重力筒2相连，柔性连接件5的另一端与安装杆的安装部43相连，柔性连接件5具有拉动重力筒2朝上移动的张紧力。具体地，如图1-2所示，柔性连接件5可以为连接绳或连接链条，柔性连接件5的穿设在连接部的通孔内且与连接部相连，柔性连接部的下端与重力筒2相连且柔性连接件5上具有张紧力，由此，重力筒2通过柔性连接部为塔筒3提供拉力。

在一些实施例中，重力筒2内设有分层压实的填充料。由此，将重力筒2内的填充料进行压实处理，可提升重力筒2的总体重量，提供更高的承载力。

风机基础100建造方法包括：

S1：根据基坑6的设计标高开挖基坑6。具体地，如图1-2所示，进行基坑6(基础土方)的开挖，按照混凝土基础1设计的埋深，将土方开挖至设计标高，基坑6从下到上横截面积逐渐增大，且基坑6的侧面为一定坡度的坡面。

S2：将钢筋安装架和模具安装在基坑6内，且钢筋安装架设在模具内，向模具内浇筑混凝土，待混凝土凝固形成混凝土基础1，去除模具且向基坑6内填充填充料。具体地，如图1-2所示，在基础土方开挖完毕后，先进行混凝土基础1的基础钢筋的加工和安装，然后支设混凝土基础1的模具，随后在混凝土基础1的顶面安装垫板8，垫板8一般为钢垫板8，垫板8下焊接锚固钢筋，锚固钢筋与混凝土基础1的基础钢筋交叉绑扎成为一体，垫板8应调平至设计精度要求，再开展基础混凝土的浇筑，浇筑成型后养护，待混凝土基础1成型后，去除摸具且向基坑6内填充填充料(回填土)，由此，将垫板8与混凝土基础1连接成为一体，保证垫板8的稳定性。

S3：将多个重力筒2吊装在基坑6周围且沿基坑6的周向间隔设置。具体地，如图1-2所示，按照设计方案的定位进行放线，开展重力筒2的吊装就位，使得重力筒2沿基坑6的周向间隔设置在基坑6周围的地表7上，保证重力筒2的挂点位置在设计要求的范围内，由此，先将重力筒2吊装就位，可节约吊车成本。重力筒2吊装就位后，将事先准备好的填充料装进重力筒2内，填充料装填过程中进行分层压实处理，保证填充料的总重量满足设计要求的重量。

S4：在塔筒3上安装安装架4，将塔筒3吊装在混凝土基础1上且安装架4通过柔性连接件5与重力筒2相连。具体地，如图1-2所示，安装架4安装在塔筒3的外周面上，且通过吊车将塔筒3吊装在垫板8上，且塔筒3的底部球体中心与垫板8上表面的圆弧面中心重合，同时塔筒38的安装架4的安装部43上挂点位置与重力筒2的挂点位置保持一致，由此，提前开展重力筒2的放线定位工作，保证重力筒2和塔筒3的挂点位置相匹配，施工效率高，塔筒3吊装就位后，保持吊车不松钩，然后将柔性连接件5的两端分别与安装部43和重力筒2的相连，且使得柔性连接件5处于张紧状态，由此，通过柔性连接件5，可保证重力筒2的重力提供有效的反力。

本发明实施例的风机基础100建造方法，具有施工简便、效率高、安装精度可控、工艺流程顺畅等优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。