陆上风电机组基础

技术领域

本公开涉及风力发电技术领域，具体地，涉及一种陆上风电机组基础。

背景技术

近年来，能源枯竭、环境污染及温室效应是当前全球面临的严重问题，促使了人们必须重视开发、利用清洁、可再生能源，风能即是一种清洁可再生能源，而风力发电是利用风能的主要形式，其中陆地风电是风力发电的主导方向。

自2021年1月1日起，我国陆上风电将全面实现平价上网，正式进入平稳发展期，风电发展模式和发展趋势将呈现规模化发展、基地化建设的特征，这就对风电机组基础的工程造价、项目的施工周期提出了更高的要求。陆上风电机组基础类型主要有扩展基础、梁板基础，根据地基条件还有岩石预应力锚杆基础、桩基础、预应力筒型基础等，其中扩展基础应用最为广泛，该基础采用现场浇筑方式，一方面养护周期长达28天，存在混凝土量大、工期长等缺点，另一方面，底座基础以及用于连接底座基础和塔筒的连接件同时现场浇注，底座基础与连接件之间为刚性连接，在长期循环风荷载作用下连接件容易压碎两者之间接触部位的混凝土，而造成塔筒的倒塌或与底座基础脱离。

发明内容

本公开的目的是提供一种陆上风电机组基础，不仅缩短了制作周期，减小了混凝土用量，并且在一定程度上增加了结构强度。

为了实现上述目的，本公开提供一种陆上风电机组基础，所述陆上风电机组基础包括：预制半圆筒，所述预制半圆筒的数量为多个，多个所述预制半圆筒布置为多层，多层所述预制半圆筒通过第一锚栓固定相连，每层所述预制半圆筒拼接成圆筒状，以形成筒柱，每个所述预制半圆筒外伸有多个第一钢筋环，多个所述第一钢筋环沿所述预制半圆筒的径向布置；以及承载基座，所述承载基座包括基体和多个连接梁，所述基体包括多个扇形座，多个所述扇形座拼接并固定相连，多个所述连接梁一一对应地固定安装在对应的所述扇形座上，并且每个所述连接梁外伸有多个第二钢筋环，多个所述第二钢筋环沿第一方向间隔布置，多个所述扇形座和多个所述连接梁围绕所述筒柱布置，并且多个所述第二钢筋环分别与对应层的所述预制半圆筒的所述第一钢筋环通过第一连接钢筋固定相连。

可选地，所述预制半圆筒开设有多个第一锚栓孔，多个所述第一锚栓孔沿所述预制半圆筒的周向间隔布置并且贯穿所述预制半圆筒，不同层的所述预制半圆筒上的所述第一锚栓孔一一对应且同轴设置，同一所述第一锚栓穿过同轴设置的多个所述第一锚栓孔，以固定多层所述预制半圆筒。

可选地，位于任意相邻的两层上的两个所述预制半圆筒的拼接缝相互垂直。

可选地，所述筒柱与所述承载基座之间形成有第一浇筑带。

可选地，所述扇形座具有第一侧和第二侧，所述第一侧和所述第二侧在所述扇形座的周向上相对布置且分别外伸有多个第三钢筋环和多个第四钢筋环，多个所述第三钢筋环和多个所述第四钢筋环分别沿所述扇形座的径向间隔布置，任意相邻的两个所述扇形座中一者的所述第三钢筋环与另一者所述第四钢筋环在所述扇形座的径向相错设置，并且通过第二连接钢筋固定相连。

可选地，所述扇形座具有长弧侧和短弧侧，所述短弧侧布置有多个第五钢筋环，多个所述第五钢筋环间隔布置，并且多个所述第五钢筋环与所述预制半圆筒的所述第一钢筋环通过第三连接钢筋固定相连。

可选地，任意相连的两个所述扇形座之间形成有第二浇筑带。

可选地，所述扇形座与所述第三钢筋环和所述第四钢筋环通过混凝土浇筑成一体。

可选地，所述扇形座包括扇形主体和止挡板，所述止挡板垂直于所述扇形主体并且与所述扇形主体同心设置，所述连接梁固定于所述扇形主体并且止抵于所述止挡板。

可选地，所述陆上风电机组基础包括第二锚栓，所述扇形主体上设置有第二锚栓孔，所述第二锚栓孔贯穿所述扇形主体，所述连接梁设置有第三锚栓孔，所述第三锚栓孔沿所述连接梁的高度方向延伸并且贯穿所述连接梁，所述第二锚栓穿过所述第二锚栓孔和所述第三锚栓孔，以固定所述连接梁和所述扇形座。

可选地，所述陆上风电机组基础包括多个抗剪铆钉，所述扇形主体设置有多个第一定位孔，多个所述第一定位孔沿所述扇形主体的径向间隔布置，所述连接梁的底部设置有多个第二定位孔，多个所述第二定位孔沿所述连接梁的长度方向间隔布置并且与多个所述第一定位孔一一对应设置，多个所述抗剪铆钉分别插接在相对应的所述第一定位孔和所述第二定位孔中。

可选地，所述陆上风电机组基础包括垫层，所述筒柱布置在所述垫层上。

可选地，所述垫层设置有定位槽，所述第一锚栓的一端部容纳在所述定位槽中。

可选地，所述预制半圆筒与所述第一钢筋环通过混凝土浇筑成一体。

可选地，所述连接梁与所述第二钢筋环通过混凝土浇筑成一体。

通过上述技术方案，在本公开提供的陆上风电机组基础在施工时，通过预制半圆筒、扇形座以及连接梁，再经过锚栓、钢筋环以及连接钢筋的配合进行组装，最后采用混凝土浇筑以使得多个预制件形成一个整体，具体地，首先将多个预制半圆筒拼接为圆筒状，并将多个预制半圆筒布置为多层，通过第一锚栓固定相连以形成筒柱，每个预制半圆筒外伸有多个第一钢筋环，其次，将多个扇形板拼接固定为基体，且该基体中间形成有放置该筒柱的安装空间，多个连接梁分别固定在对应的每个扇形板上，也即围绕该筒柱的周向布置，并且每个连接梁外伸有多个第二钢筋环，通过第一联接钢筋围绕该筒柱的周向一一穿设过第一钢筋环和第二钢筋环，以将筒柱每层的预制半圆筒沿周向固定，同时将连接梁与基体和筒柱同时固定，该陆上风电机组基础即组装完成，这样不仅能够缩短风电机组基础的制作工期，减小了混凝土用量，降低了成本，而且避免了传统一体浇筑式容易造成的应力集中、抗剪能力弱等问题。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的基础预制件中的预制半圆筒的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的基础预制件中的扇形座的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的风电机组基础中的连接梁与扇形座的剖面结构示意图；

图4是本公开实施例提供的风电机组基础中的承载基座的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的风电机组基础中的筒柱的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的风电机组基础的剖面结构示意图；

图7是本公开实施例提供的风电机组基础的A处的局部放大示意图。

附图标记说明

1-预制半圆筒；10-筒柱；11-第一钢筋环；2-扇形座；20-基体；21-第三钢筋环；22-第四钢筋环；23-扇形主体；24-止挡板；25-第五钢筋环；3-连接梁；31-第二钢筋环；4-第一锚栓；41-第一锚栓孔；51-第一连接钢筋；52-第三连接钢筋；6-第二锚栓；61-第二锚栓孔；71-第一浇筑带；72-第二浇筑带；8-抗剪铆钉；81-第一定位孔；9-垫层；91-定位槽。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

根据本公开的具体实施方式，参考图1至图7中所示，提供一种陆上风电机组基础，该陆上风电机组基础包括：预制半圆筒1，预制半圆筒1的数量为多个，多个预制半圆筒1布置为多层，多层预制半圆筒1通过第一锚栓4固定相连，每层预制半圆筒1拼接成圆筒状，以形成筒柱10，每个预制半圆筒1外伸有多个第一钢筋环11，多个第一钢筋环11沿预制半圆筒1的径向布置；以及承载基座，承载基座包括基体20和多个连接梁3，基体20包括多个扇形座2，多个扇形座2拼接并固定相连，多个连接梁3一一对应地固定安装在对应的扇形座2上，并且每个连接梁3外伸有多个第二钢筋环31，多个第二钢筋环31沿第一方向间隔布置，多个扇形座2和多个连接梁3围绕筒柱10布置，并且多个第二钢筋环31分别与对应层的预制半圆筒1的第一钢筋环11通过第一连接钢筋51固定相连。

通过上述技术方案，在本公开提供的陆上风电机组基础在施工时，通过预制半圆筒1、扇形座2以及连接梁3，再经过第一锚栓4、第一钢筋环11、第二钢筋环31以及第一连接钢筋51的配合进行组装，最后采用混凝土浇筑以使得多个预制件形成一个整体，具体地，首先将多个预制半圆筒1拼接为圆筒，并将多个预制半圆筒1布置为多层，通过第一锚栓4固定相连以形成筒柱10，每个预制半圆筒1外伸有多个第一钢筋环11，其次，将多个扇形座2拼接固定为基体20，且该基体20中间形成有放置该筒柱10的安装空间，多个连接梁3分别固定在对应的每个扇形座2上，并且每个连接梁3外伸有多个第二钢筋环31，通过第一连接钢筋51围绕该筒柱10的周向一一穿设过第一钢筋环11和第二钢筋环31，以将筒柱10的每层预制半圆筒1沿周向固定，同时将连接梁3与筒柱10固定在一起，这样，筒柱10即与承载基座固定在一起，该陆上风电机组基础即组装完成，这样不仅能够缩短风电机组基础的制作工期，减小混凝土用量，降低成本，而且避免了传统一体浇筑式容易造成的应力集中、抗剪能力弱等问题。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，参考图1中所示，预制半圆筒1可以开设有多个第一锚栓孔41，多个第一锚栓孔41沿预制半圆筒1的周向间隔布置并且贯穿该预制半圆筒1，不同层的预制半圆筒1上的第一锚栓孔41可以一一对应且同轴设置，同一第一锚栓4可以穿过同轴设置的多个第一锚栓孔41，以固定多层预制半圆筒1，本公开提供的陆上风电机组基础在装配时，首先将两个预制半圆筒1拼接以形成圆筒，多个圆筒同轴依次叠加，且各个预制半圆筒1上开设的第一锚栓孔41一一对应，再将第一锚栓4穿过该各个第一锚栓孔41并固定，这样，筒柱10即组装完成，其中，第一锚栓孔41以及相应的第一锚栓4的数量可以为任意合适的数量，本公开对此不作具体限制。

此外，位于任意相邻的两层上的两个预制半圆筒1的拼接缝可以相互垂直，这样能够避免由多个预制半圆筒1所组装而成的筒柱10，当多层拼接缝处于同一角度时，容易造成的应力集中或者开裂的情况。在其它一些实施方式中，位于任意相邻的两层上的两个预制半圆筒1的拼接缝可以相互呈任意合适的角度，同样能够分散应力，避免由多个预制半圆筒1组成的筒柱10从拼接缝处开裂的情况，本公开对此不作具体限制。

其中，预制半圆筒1的数量可以为任意合适的数量，本公开对此不作具体限制。作为一种示例性实施例，参考图5中所示，本公开提供的预制半圆筒1的数量为16个，每两个预制半圆筒1拼接为一个圆筒，8个圆筒同轴叠加以形成筒柱10。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，参考图2中所示，扇形座2具有第一侧和第二侧，第一侧和第二侧可以在扇形座2的周向上相对布置且可以分别外伸有多个第三钢筋环21和多个第四钢筋环22，多个第三钢筋环21和多个第四钢筋环22分别沿扇形座2的径向间隔布置，任意相邻的两个扇形座2中一者的第三钢筋环21与另一者的第四钢筋环22可以在扇形座2的径向相错设置，并且可以通过第二连接钢筋固定相连，这样，相邻两个扇形座2即连接在一起，多个扇形座2之间依次连接即形成基体20且中间具有放置筒柱10的安装空间。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，参考图6中所示，扇形座2具有长弧侧和短弧侧，短弧侧可以布置有多个第五钢筋环25，多个第五钢筋环25可以沿扇形座2的径向间隔布置，并且多个第五钢筋环25与预制半圆筒1的第一钢筋环11通过第三连接钢筋52固定相连，这样，当多个扇形座2之间依次连接形成基体20之后，筒柱10置于其中间部位的安装空间内，通过第三连接钢筋52依次穿过第五钢筋环25以及构成筒柱10的最底层的预制半圆筒1的第一钢筋环11，进而将基体20与筒柱10连接在一起。

此外，扇形座2可以包括扇形主体23和止挡板24，止挡板24可以垂直于扇形主体23并且与扇形主体23同心设置，连接梁3可以固定于扇形主体23并且止抵于止挡板24，这样，相邻的两个扇形座2的止挡板24与连接梁3之间即形成浇筑空间，当通过混凝土浇筑成型之后即形成圆台状承载基座。其中，扇形座2的数量可以为任意合适的数量，本公开对此不作具体限制。作为一种示例性实施例，参考图4中所示，本公开提供的扇形座2的数量为12个，12个扇形座通过第三钢筋环21、第四钢筋环22以及第二连接钢筋的配合依次连接在一起，用于形成基体20。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，参考图4中所示，筒柱10与承载基座之间可以形成有第一浇筑带71，任意相连的两个扇形座2之间可以形成有第二浇筑带72，这样，在将筒柱10放置在安装空间内并与承载基座组装完成之后，通过第二浇筑带72灌注混凝土，以将通过第三钢筋环21和第四钢筋环22连接起来的多个扇形座2固定为一个整体，此时，继续灌注混凝土，混凝土能够流入第一浇筑带71，以将筒柱10以及承载基座固定为一个整体。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，参考图3中所示，该陆上风电机组基础可以包括第二锚栓6，扇形主体23上可以设置有第二锚栓孔61，第二锚栓孔61可以贯穿扇形主体23，连接梁3可以设置有第三锚栓孔，第三锚栓孔可以沿连接梁3的高度方向延伸并且贯穿连接梁3，第二锚栓6可以穿过第二锚栓孔61和第三锚栓孔，以固定连接梁3和所述扇形座2，此外，该陆上风电机组基础还可以包括多个抗剪铆钉8，扇形主体23可以设置有多个第一定位孔81，多个第一定位孔81可以沿扇形主体23的径向间隔布置，连接梁3的底部可以设置有多个第二定位孔，多个第二定位孔可以沿连接梁3的长度方向间隔布置并且与多个第一定位孔81一一对应设置，多个抗剪铆钉8可以分别插接在相对应的第一定位孔81和第二定位孔中。这样，连接梁3即与扇形座2固定在一起，当该连接梁3围沿筒柱10周向与筒柱10连接之后，能够增加筒柱10与基体20之间连接的可靠性，避免在使用过程中出现的筒柱10断裂或者筒柱10与基体20连接处开裂甚至两者分离的情况发生。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，参考图6中所示，陆上风电机组基础可以包括垫层9，筒柱10可以布置在垫层9上，垫层9一方面能够增加筒柱10安装所需的表面平整度，另一方面，垫层9还可以设置有定位槽91，第一锚栓4的一端部容纳在定位槽91中，这样，不仅能够避免第一锚栓4的端部影响到筒柱10安装的平衡，而且能够对筒柱10进行定位，便于确定其安装位置。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，预制半圆筒1与第一钢筋环11可以通过混凝土浇筑成一体，连接梁3与第二钢筋环31可以通过混凝土浇筑成一体，扇形座2与第三钢筋环21和第四钢筋环22可以通过混凝土浇筑成一体，也即在预制半圆筒1、扇形座2以及连接梁3采用混凝土进行预制时，第一钢筋环11、第二钢筋环31和第三钢筋环21即与其同时进行浇筑固定，这样，不仅节省了制作步骤，而且增加了两者固定在一起的可靠性。

在本公开提供的陆上风电机组基础中，第一钢筋环11与第二钢筋环31通过第一连接钢筋51连接在一起，相邻两个扇形座2中一者的第三钢筋环21和另一者第四钢筋环22通过第二连接钢筋连接在一起，具体地，参考图7中所示，第一钢筋环11和第二钢筋环31交错设置，第一连接钢筋51可以分为4个固定钢筋，同时穿设进第一钢筋环11和第二钢筋环31的内部，并且，4个固定钢筋分别固定在第一钢筋环11以及第二钢筋环31内侧的四个边角处，其中，4个固定钢筋可以通过任意合适的方式固定在第一钢筋环11和第二钢筋环31的内侧，作为一种示例性实施例，该4个固定钢筋可以分别通过其它直径更小、柔性更强的钢筋与第一钢筋环11和第二钢筋环31缠绕固定在一起。相同地，第三钢筋环21、第四钢筋环22和第二连接钢筋可以采取同样的方式进行固定，在此不作赘述。

综上，本公开提供的陆上风电机组基础在制作时，首先，选择合适的地点清理平整之后铺填垫层9，之后将多个预制半圆筒1同轴多层布置，每两个预制半圆筒1为一层，且具有拼接缝，相邻两层之间的拼接缝相互垂直，多层预制半圆筒1同轴依次叠加并通过第一锚栓4以及第一锚栓孔41固定以形成筒柱10，并将筒柱10吊装放置在垫层9上方。其次，通过设置在扇形座2第一侧和第二侧的第三钢筋环21、第四钢筋环22，以及第二连接钢筋将多个扇形座2固定连接为基体20，多个连接梁3通过第二锚栓6以及抗剪铆钉8的配合，分别与对应的扇形座2一一固定，然后，将承载基座围绕筒柱10放置，垫层9以及筒柱10位于该承载基座中间的安装空间内，此时第一钢筋环11分别与第二钢筋环31和第五钢筋环25相互交错设置，通过第一连接钢筋51分别依次穿过第一钢筋环11和第二钢筋环31，将筒柱10各层的预制半圆筒1进一步固定为一个圆筒的同时，也将连接梁3与筒柱10固定在一起，通过第三连接钢筋52分别穿过的第一钢筋环11和第五钢筋环25，以将筒柱10与基体20固定在一起，这样，该陆上风电机组基础即完成了组装，最后，在筒柱10以及承载基座之间支模，并将混凝土通入第一浇筑带71和第二浇筑带72，以将连接在一起的承载基座和筒柱10凝固为一个整体，该陆上风电机组基础即制作完成。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。