基于多桩承台基础的风机塔筒与桩基础之间的连接结构的制作方法

文档序号:5349303阅读:305来源:国知局
专利名称:基于多桩承台基础的风机塔筒与桩基础之间的连接结构的制作方法
技术领域
本发明涉及一种用于风电场风机多桩承台基础上的,风机塔筒与桩基础之间的连 接结构。
背景技术
风电场风机塔筒作为风机的支撑结构,除承受风机自重外,还承受风机运行时产 生的动力荷载和风的脉动荷载的作用。这些荷载的作用都将通过风机塔筒传递到风机基础 结构上,因此风机的基础结构受力十分复杂。目前已建风电场的风机基础很多采用的是多 桩承台基础,即在桩基础顶部浇注钢筋混凝土承台,风机塔筒底部埋植在钢筋混凝土承台 内,通过钢筋混凝土承台将风机塔筒上的荷载传递到桩基础上。其缺点主要有一、结构整体性差;荷载传递路径复杂;二、钢筋混凝土承台受力复杂,特别是在与风机塔筒和桩基础连接部位,应力集中 现象十分严重,使得钢筋混凝土承台的设计和施工难度很大;三、混凝土抗拉强度低,在长期动力荷载作用下,容易产生疲劳裂缝,引起钢筋锈 蚀,降低结构强度;四、钢筋混凝土承台与风机塔筒钢结构之间刚度差异很大,二者变形难以协调,在 长期动力荷载作用下,二者之间的结合面容易剥离。需要提出一种安全可靠,施工方便,并且经济性合理的结构形式,使得风机塔筒和 多桩承台基础之间的结构整体性得到加强并改善钢筋混凝土承台的受力状况。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风机塔筒与桩基础之间的新型连接结构,可 以提高风机塔筒和多桩承台基础之间的结构整体性,改善钢筋混凝土承台的受力状况,以 克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案一种基于多桩承台基础的风 机塔筒与桩基础之间的连接结构,包括风机塔筒、桩基础和位于桩基础顶部的钢筋混凝土 承台,所述风机塔筒的底部埋植在钢筋混凝土承台内,所述风机塔筒与桩基础之间还通过 连接件相连接,所述连接件为钢结构并具有工字形截面。优选地,所述连接件包括以下几部分垂直腹板,一端与风机塔筒固定连接,另一 端与桩基础固定连接;上水平环板,上水平环板的内边缘与风机塔筒固定连接,上水平环板 的下表面与垂直腹板的上边缘垂直连接;下水平环板,下水平环板的内边缘与风机塔筒固 定连接,下水平环板的上表面与垂直腹板的下边缘垂直连接;上翼板,一端与桩基础固定连 接,另一端与上水平环板的外边缘对接,上翼板的下表面与垂直腹板的上边缘垂直连接;下 翼板,一端与桩基础固定连接,另一端与下水平环板的外边缘对接,下翼板的上表面与垂直 腹板的下边缘垂直连接。优选地,所述风机塔筒为圆筒形,所述桩基础沿圆周分布在风机塔筒的外围,所述垂直腹板位于经过风机塔筒轴线的平面内,所述上、下水平环板位于垂直于风机塔筒轴线 的平面内。优选地,所述连接件埋设在钢筋混凝土承台内。优选地,所述桩基础的顶部设有桩顶连接结构与所述连接件相连接。进一步地,桩顶连接结构的截面为十字形,桩基础顶部开槽并与桩顶连接结构插接。本发明的有益效果在于(1)连接件为钢结构,将风机塔筒和桩基础直接相连,从而大大提高了风机塔筒、 钢筋混凝土承台和桩基础三者之间连接的可靠性,并且结构整体性得到加强。(2)工字形截面连接件具有充分的强度和刚度,可以将作用在风机塔筒上的荷载 全部或部分传递到桩基础上。并且由于风机塔筒和桩基础通过连接件直接相连,从而使得 荷载传递更加直接,钢筋混凝土承台受力状况得到改善,降低钢筋混凝土承台的设计和施 工难度。(3)连接件采用钢结构,与风机塔筒和桩基础连接方便可靠。(4)连接件埋设在钢筋混凝土承台内,可以有效防止失稳破坏,充分发挥钢结构强 度高的特点,经济性好。(5)在风机塔筒外壁设置的水平环板,使得连接件可以在任意角度与桩基础连接, 从而可以适应桩基础在施工过程中所产生的定位误差,减小应力集中,改善风机塔筒壁上 的应力分布,并且避免了连接件的上下翼板直接与塔筒壁焊接,减小焊接变形。(6)桩顶连接结构断面为十字形,同时,桩基础顶部开槽与桩顶连接结构插接,可 以有效地将荷载分布到桩基础四周。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1是本发明风机塔筒与桩基础之间的连接结构示意图。图2是本发明的一个横截面示意图。图3是连接件部位的局部放大图。图中1、风机塔筒 2、桩基础 3、连接结构 4、钢筋混凝土承台5、封底混凝土 31、桩顶连接结构32、垂直腹板33、上翼板34、下翼板35、上水平环板36、下水平环 板
具体实施例方式如图1所示,在多根桩基础2的顶部设有钢筋混凝土承台4,共同形成风电场用于 安装风机的多桩承台基础。风机塔筒1的底部埋植在钢筋混凝土承台4内。连接件3为钢 结构,其两端分别与风机塔筒1、桩基础2固定连接。连接件3也埋设在钢筋混凝土承台4 内。根据需要,在钢筋混凝土承台4的底部还可以设有封底混凝土 5。如图2所示,风机塔筒1为圆筒形,桩基础2沿圆周分布在风机塔筒1的外围,桩 基础2的顶部设有桩顶连接结构31,桩顶连接结构31的截面为十字形,桩基础2的顶部开 十字槽并与桩顶连接结构31插接、固定。连接件3通过桩顶连接结构31与桩基础2相连接。如图2、图3所示,连接件3包括垂直腹板32、上翼板33、下翼板34、上水平环板35 和下水平环板36几个部分。其中上、下水平环板35、36呈圆环形,位于垂直于风机塔筒轴 线的平面内,上、下水平环板35、36的内边缘与风机塔筒1的外壁固定连接;垂直腹板32位 于经过风机塔筒轴线的平面内,垂直腹板32的一端夹在上、下水平环板35、36之间,并与风 机塔筒1的外壁固定连接;上翼板33的一端与桩基础2固定连接,另一端与上水平环板35 的外边缘对接;下翼板34的一端与桩基础2固定连接,另一端与下水平环板36的外边缘对 接。根据需要,上、下水平环板35、36可以是整圆环,也可分段设置。垂直腹板32的另一端通过桩顶连接结构31与桩基础2固定连接,垂直腹板32的 上边缘与上翼板33、上水平环板35的下表面垂直连接;垂直腹板32的下边缘与下翼板34、 下水平环板36的上表面垂直连接。并具有工字形截面。这样,上、下翼板33、34与垂直腹 板32连接成工字形,上、下水平环板35、36与垂直腹板32也连接成工字形,因此连接件3 整体上具有工字形截面。 下面介绍本发明的施工过程。一、风机塔筒1、桩顶连接结构31在工厂内制造,上、下水平环板35、36预先焊接在 风机塔筒1的外壁上,完成后运到现场;二、施工桩基础2 ;三、然后浇筑钢筋混凝土承台4至适当高程或在需要时先浇筑一层封底混凝土 5 ;四、安装风机塔筒1的下段;五、待风机塔筒安装调整合格后,将桩顶连接结构31插进桩基础顶部的开槽中并 与之焊接;六、根据钢管桩的实际位置,将垂直腹板32 —端与风机塔筒外壁焊接,另一端与 桩顶连接结构31焊接。将上下翼板33、34 —端分别与上下水平环板35、36外圈焊接,另一 端与桩顶连接结构31焊接;七、绑扎钢筋混凝土承台4的钢筋,并完成钢筋混凝土承台4的浇筑。上述实例仅用于对本发明进行具体说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领 域技术人员可以想到的其他实质等同手段,均在本发明权利要求范围内。
权利要求
一种基于多桩承台基础的风机塔筒与桩基础之间的连接结构,包括风机塔筒(1)、桩基础(2)和位于桩基础顶部的钢筋混凝土承台(4),所述风机塔筒(1)的底部埋植在钢筋混凝土承台(4)内,其特征是所述风机塔筒(1)与桩基础(2)之间还通过连接件(3)相连接,所述连接件(3)为钢结构并具有工字形截面。
2.根据权利要求1所述的连接结构,其特征是所述连接件(3)包括以下几部分 垂直腹板(32),一端与风机塔筒(1)固定连接,另一端与桩基础(2)固定连接;上水平环板(35),上水平环板(35)的内边缘与风机塔筒(1)固定连接,上水平环板(35)的下表面与垂直腹板(32)的上边缘垂直连接;下水平环板(36),下水平环板(36)的内边缘与风机塔筒(1)固定连接,下水平环板(36)的上表面与垂直腹板(32)的下边缘垂直连接;上翼板(33),一端与桩基础(2)固定连接,另一端与上水平环板(35)的外边缘对接,上 翼板(33)的下表面与垂直腹板(32)的上边缘垂直连接;下翼板(34),一端与桩基础(2)固定连接,另一端与下水平环板(36)的外边缘对接,下 翼板(34)的上表面与垂直腹板(32)的下边缘垂直连接。
3.根据权利要求2所述的连接结构,其特征是所述风机塔筒(1)为圆筒形,所述桩基 础(2)沿圆周分布在风机塔筒(1)的外围,所述垂直腹板(32)位于经过风机塔筒轴线的平 面内,所述上、下水平环板(35,36)位于垂直于风机塔筒轴线的平面内。
4.根据权利要求1或2所述的连接结构,其特征是所述连接件(3)埋设在钢筋混凝 土承台(4)内。
5.根据权利要求1所述的连接结构,其特征是所述桩基础(2)的顶部设有桩顶连接 结构(31)与所述连接件(3)相连接。
6.根据权利要求5所述的连接结构,其特征是桩顶连接结构(31)的截面为十字形, 桩基础(2)顶部开槽并与桩顶连接结构(31)插接。
全文摘要
本发明公开了一种基于多桩承台基础的风机塔筒与桩基础之间的连接结构,包括风机塔筒、桩基础和位于桩基础顶部的钢筋混凝土承台,所述风机塔筒的底部埋植在钢筋混凝土承台内,所述风机塔筒与桩基础之间还通过连接件相连接,所述连接件为钢结构并具有工字形截面。本发明的连接件将风机塔筒和桩基础直接相连,从而大大提高了风机塔筒、钢筋混凝土承台和桩基础三者之间连接的可靠性,并且结构整体性得到加强。工字形截面连接件具有充分的强度和刚度,可以将作用在风机塔筒上的荷载全部或部分传递到桩基础上,从而使得荷载传递更加直接,钢筋混凝土承台受力状况得到改善,降低钢筋混凝土承台的设计和施工难度。
文档编号E02D27/44GK101967833SQ20091005542
公开日2011年2月9日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者时勇, 李彬, 林毅峰, 窦维娥, 邵春芬 申请人:上海勘测设计研究院
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1