一种预制预应力筒式沉井风机基础

1.本实用新型涉及特种结构领域，尤其是涉及一种预制预应力筒式沉井风机基础。


背景技术：

2.原有风机基础一般为独立扩展基础，在软土地基上则为群桩加独立扩展基础。现随着南方地区风电高塔的增多，这些基础的造价较高，工期较长。ph基础是一种经济性好、施工便捷、应用成熟的筒式风力发电基础，而在南方地区多高地下水位的软土地基，ph基础的应用则面临诸多问题。ph基础材料抗冲击韧性不足，未配置预应力筋，不能应对复杂工况；自重大，工程量大；对侧面土体抗压要求较高，存在渗水后抗弯刚度下降风险；由于土体孔隙大，疲劳荷载下存在土体变形风险，且在疲劳作用下对地表刚性防水层缺乏保护；同时ph基础也不适合在高地下水位条件下施工。
3.现有技术也给出了一些解决方案，中国专利201410093420.9提出了一种同轴钢筒基础，包括风机塔筒、基础外筒、外拼接板、长圆孔摩擦型高强螺栓、内拼接板、地基持力层、长螺孔、基础内筒、隔板、地基软土层，风机塔筒通过外拼接板与内拼接板和基础外筒连接，基础外筒埋在地基软土层中，长圆孔摩擦型高强螺栓同时穿过外拼接板、风机塔筒和内拼接板，或选择将长圆孔摩擦型高强螺栓同时穿过外拼接板、基础外筒和内拼接板，基础内筒通过隔板和基础外筒连接，基础内筒的底端支撑在地基持力层上，基础外筒和隔板、基础内筒和隔板的连接采用螺栓连接。但该专利采用一体式的基础外筒和基础内筒，需将基础外筒和基础内筒完全立起后通过高频振动锤压入基础中心，基础外筒和基础内筒的长度过长，施工过程容易出现损坏或者缺陷，同时施工要求高，且不利于运输，另外基础内筒的横截面积小，抗沉降效果不佳。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种预制预应力筒式沉井风机基础，抗侧压和抗沉降性能好，省时省力，适用范围广。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种预制预应力筒式沉井风机基础，包括顶节预制环、标准预制环和底节预制环，所述的顶节预制环、标准预制环和底节预制环上均设有若干个预留孔洞，并通过穿过预留孔洞的钢绞线依次连接，所述的顶节预制环上设有上锚板和下锚板，所述的上锚板和下锚板之间固定有预应力锚栓，所述的底节预制环上设有钢靴。
7.进一步地，所述的标准预制环的数量为1个或多个。
8.进一步地，所述的预应力锚栓上套有位于上锚板下方的尼龙螺母。
9.进一步地，所述的顶节预制环上设有固定板，所述的上锚板和固定板之间设有用于浇筑高强灌浆料的浇筑空腔。
10.进一步地，所述的钢绞线一端的上锚头卡在固定板上，另一端的上锚头卡在钢靴上。
11.进一步地，所述的固定板上设有用于固定上锚头的凹槽。
12.进一步地，所述的顶节预制环、标准预制环和底节预制环上的若干个预留孔洞均匀分布。
13.进一步地，所述的钢靴通过钢靴预埋件固定在底节预制环上。
14.进一步地，所述的预应力锚栓的数量为多根，多根预应力锚栓环向均匀分布在顶节预制环内。
15.进一步地，沿顶节预制环的直径方向间隔设有若干根预应力锚栓。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以如下有益效果：
17.(1)本实用新型在顶节预制环、标准预制环和底节预制环上设有预留孔洞并通过穿过预留孔洞的钢绞线连接，构成混凝土筒体，顶节预制环上设有上锚板和下锚板，上锚板和下锚板之间固定有预应力锚栓，所述的底节预制环上设有钢靴，混凝土筒体打入地基时可按顺序依次放置底节预制环、标准预制环和顶节预制环，操作简便，省时省力，在相邻两个预留孔洞分别连接高压水管和抽吸管进行抽浆，混凝土筒体的筒壁处土体未受破坏，工程量小，土体含水量正常，摩擦承载力高，混凝土方量和用钢量少，降水位费用少，采用钢绞线为主筋，抗疲劳性能好，同时占地面积小，适用范围广；
18.(2)本实用新型可根据地基的持力层深度灵活选择标准预制环的数量，操作简便，使用范围广；
19.(3)本实用新型在预应力锚栓上套有位于上锚板下方的尼龙螺母，可灵活调节上锚板的高度吗，进而调整基础的标高，灵活性好；
20.(4)本实用新型在顶节预制环上设有固定板，上锚板和固定板之间设有用于浇筑高强灌浆料的浇筑空腔，便于调整好基础的标高后使混凝土筒体完全填充，操作灵活且利于后期养护；
21.(5)本实用新型在固定板上设有用于固定上锚头的凹槽，增强钢绞线的稳定性。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图；
23.图2为标准预制环的结构示意图；
24.图3为顶节预制环的结构示意图；
25.图4为底节预制环的结构示意图；
26.图中标号说明：
27.1.顶节预制环，2.标准预制环，3.节段，4.底节预制环，5.钢靴，6.预应力锚栓， 7.上锚板，8.尼龙螺母，9.下锚板，10.预留孔洞，11.钢绞线，12.上锚头，13.浇筑空腔，15.钢靴预埋件，16.下锚头，17.固定板。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
29.一种预制预应力筒式沉井风机基础，如图1、图2、图3和图4，包括顶节预制环1、标
准预制环2和底节预制环4，标准预制环2的数量为多个，顶节预制环 1、标准预制环2和底节预制环4上均设有若干个预留孔洞10并通过穿过预留孔洞 10的钢绞线11依次连接，顶节预制环1上设有上锚板7和下锚板9，顶节预制环 1、标准预制环2和底节预制环4上的若干个预留孔洞10均匀分布，上锚板7和下锚板9之间沿顶节预制环1的直径方向间隔设有2根预应力锚栓6，预应力锚栓6 上套有位于上锚板7下方的尼龙螺母8，底节预制环4上设有钢靴5，钢靴5通过钢靴预埋件15固定在底节预制环4上。
30.顶节预制环1上设有固定板17，上锚板7和固定板17之间设有用于浇筑高强灌浆料的浇筑空腔13，固定板17上设有用于固定上锚头12的凹槽，钢绞线11一端的上锚头12卡在固定板17的凹槽内，另一端的上锚头12卡在钢靴5上。
31.预制预应力筒式沉井风机基础的施工方法，具体为：
32.由下而上依次摆放底节预制环4、标准预制环2和顶节预制环1，叠合成混凝土筒体，连接处刷胶并压紧，混凝土筒体因自重插入地基，顶节预制环1的相邻两个预留孔洞10分别连接高压水管和抽吸管，高压水管将钢靴5内的地基土冲刷成泥浆，由抽吸管将泥浆抽出，混凝土筒体持续下沉，通过调整高压水管和抽吸管连接的预留孔洞10的位置调整混凝土筒体的平整度，当混凝土筒体下沉进入持力层且承载能力足够时停止下沉，从顶节预制环1上的预留孔洞10插入水泥土搅拌桩喷管对混凝土筒体下方的湿陷性土加固，从顶节预制环1上的预留孔洞10插入钢绞线11，钢绞线11张紧且两端分别固定在顶节预制环1和底节预制环4上，使得混凝土筒体的各个环成为整体，测顶节预制环1的标高，通过尼龙螺母8调节上锚板7的标高，然后在浇筑空腔13内浇筑高强灌浆料进行养护，将风机的法兰固定在预应力锚栓6上，在基础的周边做防水处理。
33.本实施例提出了一种预制预应力筒式沉井风机基础，混凝土筒体的筒壁处土体未受破坏，含水量正常，摩擦承载力较高，混凝土方量和用钢量均更少，降水位费用少，省时省力，不开挖，不破坏土体，工程量小，材料采用钢绞线为主筋，抗疲劳性能好，部深处地基加固，加固效率高，顶部侧向土可有效加固，同时达到防水效果，同时基础占地面积小，适用范围广。
34.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。