一种风机扩容基础改造加固方法

本发明涉及风力发电，尤其涉及一种风机扩容基础改造加固方法。

背景技术：

1、风能作为一种可再生能源，用途广泛，储量大且常见，是一种满足可持续发展的绿色、理想能源。随着时代的进步与人类科学技术的发展，老旧的小型风机因其产能少、易损坏、占地多等特点已经不适应时代的发展，也无法满足人类的需求，现在需要对已有的风机进行扩容改造；同时，在对基础的扩容改造的过程中，要秉持着不多占地的原则。

2、落后风电场众多，为了高效率低成本完成老旧风电场基础改造任务，可以在已建好的老旧风机基础上进行改造，这样也避免了对原有风机基础的拆除，减少或避免了新征土地。

3、现有技术中，专利cn114775676a公开了一种适用于已建老旧风电场风机基础的改造方法，其在老旧风电场风机基础上利用原有结构安装内、外两圈锚栓，安装完成后在基础中墩顶部和外部浇筑混凝土形成扩大中墩，埋入内、外两圈锚栓，锚栓张拉后的预紧力充分保证改造后的风机基础的整体性和安全性。然而，上述改造方法虽然对原中墩进行了扩大且安装了塔架，但是其没有对两侧基础肋进行改进而且也没有在底部安装新的桩基础，导致其抗倾覆性、抗压性并无明显改良，而且改造后的风机基础不具备远程监测功能。

4、上述技术问题需要解决。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风机扩容基础改造加固方法，有利于提高风机基础的抗倾覆性、抗压性，而且改造后的风机基础具备远程监测功能。

2、为实现上述目的，本发明特提供了一种风机扩容基础改造加固方法，包括以下步骤：

3、s1、破坏原风机基础中原中墩的混凝土，开挖至基础底板，在原基础环的顶部安装若干内圈螺栓，并在所述原基础环与所述内圈螺栓的连接处安装应变传感器；

4、s2、在所述原基础环的外侧埋置新基础环，所述新基础环的直径大于原基础环直径并小于原中墩直径；

5、s3、沿原风机基础的原基础肋环向水平凿出若干第一槽孔和第二槽孔，所述第一槽孔延伸至新基础环侧壁，第一锚杆穿过第一槽孔与原基础环固定连接，所述第二槽孔延伸至原基础环侧壁，第二锚杆穿过第二槽孔与原基础环固定连接，安装完成后对所述第一锚杆进行张拉并对第一槽孔进行高强灌浆；

6、s4、在所述原中墩外部与顶部新浇筑混凝土，形成扩大圆形中墩，养护完成后通过连接钢筋将新基础环顶部与内圈螺栓顶部连接起来；

7、s5、沿原基础肋开挖打开原基础钢筋，沿原基础肋的外围环向垂直开挖出若干第一孔道，沿原基础肋的中部环向垂直开挖出若干第二孔道，若干第三锚杆穿过对应的第一孔道并且其底端固定于岩体、顶端固定于基础底板，若干均匀变截面桩穿过对应的第二孔道并且其底端固定于岩体、顶端固定于基础底板；

8、s6、将一根第三锚杆及一个均匀变截面桩固定连接于一个新基础肋的底部，新基础肋的上部与第一锚杆、第二锚杆固定连接；

9、s7、新基础环验收合格后绑扎基础钢筋，完成后浇筑混凝土；

10、s8、混凝土养护完成后，在扩大圆形中墩侧壁安装水平仪，应变传感器的引线i及水平仪的引线ii均接驳至信号发射箱上。

11、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s1中，所述内圈螺栓外套预埋套管后底端锚固于原基础环的顶法兰上，各所述内圈螺栓的顶端安装有上锚板，上锚板的底面设有尼龙螺母。

12、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s2中，埋置新基础环包括以下步骤：在混凝土垫层中预埋钢板件，新基础环的支撑架下端与基础底板连接，新基础环与支撑架之间用调整螺栓连接，调整螺栓可对基础环的平整度进行调节；检测调整螺栓对应的新基础环的上法兰面的三个点，如果检测后的点水平度超过设定阈值，则通过千斤顶配合调整螺栓，并且重新调整水准仪，使基础环水平度控制在设定范围之内。

13、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s3中，所述第一锚杆为预应力锚杆结构，所述第一锚杆外套预埋套管并与新基础环绑扎或焊接形成一个整体；所述第二锚杆为空心锚杆结构，所述第二锚杆与原基础环绑扎或焊接形成一个整体；所述应变传感器的引线i穿过第二锚杆并延伸至外界。

14、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s4中，新浇筑混凝土时，在原基础环顶法兰处形成用于安装应变传感器的环形空腔。

15、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s5中，第三锚杆外套预埋套管后底端自上而下穿过第一孔道，第三锚杆固定于岩体后向第一孔道内灌注混凝土，完成后，对第三锚杆进行张拉，完成后第三锚杆顶端与基础底板的钢筋绑扎或焊接在一起。

16、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s5中，在第二孔道的中端和底端分别留出直径更大的第一圆柱形空腔及第二圆柱形空腔，将钢筋笼自上而下置入第二孔道，然后进行灌浆，灌浆至第一圆柱形空腔及第二圆柱形空腔时，检验混凝土坍落度、扩展度和含气量指标，确保第一圆柱形空腔及第二圆柱形空腔填充完整，以此形成均匀变截面桩，均匀变截面桩的上端与基础底板的钢筋绑扎或焊接成为一个整体。

17、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s6中，新基础肋的底部与基础底板绑扎或焊接到一起，新基础肋的上部与第一锚杆、第二锚杆绑扎或焊接到一起。

18、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s7中，浇筑混凝土时，一次浇筑完毕不留施工缝。

19、作为对上述技术方案的进一步改进，在步骤s8中，信号发射箱与远程设置的监测站通信连接。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

21、本发明提供的一种风机扩容基础改造加固方法，由于形成了新基础环与新基础肋，新基础环相较于旧基础环直径更大，新基础肋相较于旧基础肋占地更少，在新基础肋下还设置有第三锚杆以及均匀变截面桩，并将第三锚杆或均匀变截面桩与基础底板连接成为一个整体且将基础底板与新基础肋连接成为一个整体，新增的锚杆增加了风机的抗倾覆能力，新增的均匀变截面桩增加了风机的整体承载力、抗压力和抗倾覆能力；同时，本发明将旧基础环和新基础环都与新基础肋连接到一起形成一个整体，提高风机整体性；此外，本发明增设了智能远程监测系统，可实现实时对风机基础安全性、稳定性的远程实时监测。

22、本发明方法工序简单、实施方便，所有工序采用常规施工方法即可实施，有效提高风机基础技术改造施工效率，加快施工进度，缩短施工工期。

23、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的一种风机扩容基础改造加固方法，其特征在于：

技术总结
本发明具体公开了一种风机扩容基础改造加固方法，包括以下步骤：S1、破坏原风机基础中原中墩的混凝土，开挖至基础底板，在原基础环的顶部安装若干内圈螺栓，并在原基础环与内圈螺栓的连接处安装应变传感器；S2、在原基础环的外侧埋置新基础环，新基础环的直径大于原基础环直径并小于原中墩直径；S3、沿原风机基础的原基础肋环向水平凿出若干第一槽孔和第二槽孔，第一槽孔延伸至新基础环侧壁，第一锚杆穿过第一槽孔与原基础环固定连接，第二槽孔延伸至原基础环侧壁，第二锚杆穿过第二槽孔与原基础环固定连接。本发明有利于提高风机基础的抗倾覆性、抗压性，而且改造后的风机基础具备远程监测功能。

技术研发人员：宋宜祥,吕腾宇,王玉赞,李晓雷,孔令超,李彦奇,岑夺丰,刘牧冲,杜立兵
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16