风力发电机组的风机基础及其制造方法、风力发电机组与流程

本发明涉及风力发电技术领域，具体为风力发电机组的风机基础及其制造方法、风力发电机组。

背景技术：

风能是目前最有发展前景的可再生能源，它还是一种洁净、无污染的绿色能源，在各种可替代能源中，风能的利用前景最为成熟，受国家政策导向的支持，风电将实行无条件上网，并将获得国家融资、税收和环保等政策性支持。风机基础是风力发电机组的重要组成部分，钢筋混凝土基础施工是风力发电项目施工的关键环节，它的施工质量直接关系到风力发电机组安全性、可靠性、耐久性。

但是，申请人发现，受工期和混凝土原材料价格上涨，导致混凝土成本剧增，施工成本提高。目前传统风力发电塔架的基础的混凝土强度等级较高，且塔架基础的钢筋在绑扎时严重影响施工工期，且钢筋在绑扎过程中比较困难，且不便于绑扎基础底面和顶面中间的架立筋，这样造成施工的材料成本和人工费用很高，同时钢混塔架基础在混凝土浇筑中属于大体积混凝土结构，在浇筑完毕后会出现不同程度的温度裂缝，造成质量问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供风力发电机组的风机基础及其制造方法、风力发电机组，从而使得风机基础的制造更加简便、高效、经济且保证风机基础的施工质量。

为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：

在第一方面中，本发明实施例公开了一种风力发电机组的风机基础，包括：基础垫底、基础混凝土灌注部件和预设支撑件；

所述基础混凝土灌注部件设置在所述基础垫底上；

所述预设支撑件沿所述基础垫底的径向方向设置于所述基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置，以使得所述基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状。

可选地，所述基础混凝土灌注部件包括位于底面的底部钢筋和位于顶面的顶部钢筋；

所述底部钢筋沿所述基础垫底的径向方向和周向方向设置在所述基础垫底上；

所述顶部钢筋沿所述基础垫底的径向方向和周向方向设置在所述预设支撑件上。

可选地，所述预设支撑件包括多个预设支撑块；

在所述底部钢筋和所述顶部钢筋之间设置有多层预设支撑块，且每一层预设支撑块在沿平行于所述基础垫底的方向，相邻两所述预设支撑块按第一预设距离设置；

靠近所述顶部钢筋的一层所述预设支撑块按照使得所述顶部钢筋呈指定形状设置。

可选地，所述预设支撑块的形状为中空环形，包括混凝土壳体(4)和设置在所述混凝土壳体内的砂浆。

可选地，所述预设支撑块靠近所述基础垫底的中心点的边缘到所述基础垫底的中心点之间的距离为2000毫米至2500毫米之间；

所述第一预设距离为150毫米至250毫米之间。

可选地，所述预设支撑件还包括多个预制垫块；

所述预制垫块设置在靠近所述底部钢筋的预设支撑块与所述底部钢筋之间，相邻两个预制垫块之间具有第二预设距离。

可选地，所述基础混凝土灌注部件为环形结构，且内部灌注有混凝土，以及

所述基础混凝土灌注部件的中心位置处还设置用于与塔筒连接的基础环。

在第二方面中，本发明实施例公开了一种风力发电机组，包括：第一方面所述的风机基础。

在第三方面中，本发明实施例公开了一种风机基础的制造方法，包括：

在基础垫底的周向方向设置模板，形成浇筑空间；

在所述浇筑空间的所述基础垫底上制作基础混凝土灌注部件，并在所述基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置制作预设支撑件，所述预设支撑件沿所述基础垫底的径向方向排布，且使得所述基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状；

将液态混凝土浇筑在所述基础混凝土灌注部件内，在液态所述混凝土转换成固态所述混凝土后，去除所述模板，形成所述风机基础。

可选地，在所述浇筑空间的所述基础垫底上制作基础混凝土灌注部件，并在所述基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置制作预设支撑件，包括：

沿所述基础垫底的径向方向和周向方向制作底部钢筋；

在所述底部钢筋上制作多层预设支撑块，每一层预设支撑块在沿平行于所述基础垫底的方向，相邻两所述预设支撑块按第一预设距离设置，且最上层的预设支撑块按照使得所述顶部钢筋呈指定形状制作；

在所述预设支撑块的顶面沿所述基础垫底的径向方向和周向方向制作顶部钢筋。

可选地，在制作底部钢筋之后，且在制作预设支撑件之前，还包括：

在所述底部钢筋上制作多个预制垫块，相邻两个所述预制垫块按第二预设距离设置。

可选地，将液态混凝土浇筑在所述基础混凝土灌注部件内，包括：

将基础环设置在所述基础混凝土灌注部件的中心位置处；

浇筑混凝土，并在浇筑混凝土的过程中使用振捣棒进行薄层浇筑，使得浇筑后的风机基础的顶面形状与呈指定形状。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

由于本发明实施例风力发电机组的风机基础包括基础垫底、基础混凝土灌注部件和预设支撑件，且预设支撑件沿基础垫底的径向方向设置于基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置，以使得基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状，在设置顶部钢筋时，无需进行预先计算和设计，仅需沿所述预设支撑件的顶面安装顶部钢筋，就可以做到简单、快捷地安装钢筋，减少制造工序和成本，降低施工难度。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文可选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出可选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明风力发电机组的风机基础的侧视图；

图2为本发明风力发电机组的风机基础的俯视图；

图3为本发明风力发电机组的风机基础的模具的结构示意图；

图4为在图3中模具底部设置底部钢筋的结构示意图；

图5为在图4中的底部钢筋上设置预设支撑件的结构示意图；

图6为在图5中的预设支撑件上设置顶部钢筋的结构示意图；

图7为本发明的风机基础的制造方法的流程图。

附图标记介绍如下：

1-基础垫底；2-模板；3-底部钢筋；4-混凝土壳体；5-预制垫块；6-砂浆；7-顶部钢筋；8-基础环；9-混凝土。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1和图2分别示出了本发明风力发电机组的风机基础的侧视图和俯视图，其中，如图1和图2所示，该风力发电机组的风机基础包括：基础垫底1、基础混凝土灌注部件(如图中的附图标记3和附图标记7组成的部件)和预设支撑件(如图中的附图标记4、附图标记5和附图标记6组成的部件)；基础混凝土灌注部件设置在基础垫底1上。预设支撑件沿基础垫底的径向方向设置于基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置，以使得基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状。

由于本发明实施例风力发电机组的风机基础包括基础垫底、基础混凝土灌注部件和预设支撑件，且预设支撑件沿基础垫底的径向方向设置于基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置，以使得基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状，在设置顶部钢筋时，无需进行预先计算和设计，仅需沿所述预设支撑件的顶面安装顶部钢筋，就可以做到简单、快捷地安装钢筋，减少制造工序和成本，降低施工难度。

如图1和图3所示，为了能够通过浇筑液态混凝土的方式制作形成本发明实施例的风机基础，可以在基础垫底1的外侧设置模板2，形成浇筑空间。模板2的尺寸可以根据风机基础的实际要求进行改变。模板2的材料包括木制或钢，且在混凝土9浇筑完成后，可以去除模板2，形成风机基础。

可选地，如图4、图5和图6所示，基础混凝土灌注部件包括位于底面的底部钢筋3和位于顶面的顶部钢筋7。底部钢筋3沿基础垫底1的径向方向和周向方向设置在基础垫底1上。顶部钢筋7沿基础垫底1的径向方向和周向方向设置在预设支撑件上。

在本实施例中，底部钢筋3和顶部钢筋7的沿图2的方向分别呈网格状，从而增强风机基础的整体牢固性。可选地，对于本领域技术人员而言，也可以根据实际需要设计底部钢筋3和顶部钢筋7的具体形状。

可选地，如图5和图6所示，预设支撑件包括多个预设支撑块(如图中的附图标记4和附图标记6组成的部件)。在底部钢筋3和顶部钢筋7之间设置有多层预设支撑块，且每一层预设支撑块在沿平行于基础垫底1的方向，相邻两预设支撑块按第一预设距离设置。靠近顶部钢筋7的一层预设支撑块按照使得顶部钢筋7呈指定形状设置。在本实施例中，相邻两层预设支撑块错开设置，其顶面沿图1的方向呈斜坡状，使得在设置顶部钢筋7时，无需额外调整顶部钢筋7的角度和位置，仅需沿预设支撑块所构成的方向设置即可。同时，混凝土9在浇筑时也能够流入到预设支撑件的内部，使混凝土9完全包裹住预设支撑块，增强风机基础的牢固性。

可选地，在本实施例中，预设支撑块的形状为中空环形，包括混凝土壳体4和设置在混凝土壳体4内的砂浆6。其中，砂浆6包括水泥、砂和水，具有快速变硬、强度高等优势。可选地，对于本领域技术人员而言，还可以使用其他类型的砂浆。此外，混凝土壳体4由c15～c20等低标号混凝土原材料预制而成，相比于c40及以上混凝土原材料，其价格明显降低，且在施工过程中方便钢筋工人绑扎钢筋，减少人工成本。此外，由于设置了预设支撑块，可以直接将顶部钢筋7设置在预设支撑件上，从而起到了基础马凳钢筋的支撑作用。因此，在本发明实施例中可以不用设置基础马凳钢筋，降低制造成本。综上所述，在施工中只需在铺设底部钢筋后按照基础坡度添置预制好的c15～20的低标号混凝土块进行填满。

可选地，如图5和图6所示，预设支撑块靠近基础垫底1的中心点的边缘到基础垫底1的中心点之间的距离为2000毫米至2500毫米之间，并且第一预设距离为150毫米至250毫米之间。

可选地，如图5和图6所示，预设支撑件还包括多个预制垫块5。预制垫块5设置在靠近底部钢筋3的预设支撑块与底部钢筋3之间，相邻两个预制垫块5之间具有第二预设距离。由于在底部钢筋3与预设支撑块之间设置了预制垫块5，使得底部钢筋3与预设支撑块之间设置有一定距离，在浇筑混凝土9时，混凝土9能够流入到底部钢筋3与预设支撑块之间，并且安全包裹住每个预制块5，增强风机基础的牢固性。

可选地，基础混凝土灌注部件为环形结构，且内部灌注有混凝土，以及基础混凝土灌注部件的中心位置处还设置用于与塔筒连接的基础环8，基础环8用于与设置在其上方的塔筒连接。

以下通过图1-图6来详细说明本发明申请的风机基础的制造流程，如图1-图6所示：

根据图3-图6所示，首先，浇筑基础垫底1，并在基础垫底1的外侧设置模板2，形成浇筑空间，并在该浇筑空间内铺设底部钢筋3。其中，在浇筑基础垫底1时，应先进行杂物清理，在地基或基土上清除淤泥和杂物，并设置相应的防水和排水措施，防止积水的产生影响筑造质量。并且在设置模板2前应清除垃圾、泥土等杂物，并浇水润湿模板2，堵塞模板2与模板2接缝处的板缝和孔洞，然后浇注约10厘米厚的低标号普通混凝土垫层。在本实施例中，在靠近底部钢筋3的预设支撑块与底部钢筋3之间还设置有预制垫块5，使得底部钢筋3与预设支撑块之间留有一定距离，便于在浇筑时混凝土9流入到该距离内。

参考图5，接着，砌筑预设支撑件。其中，按照预设支撑件的砌筑形式沿基础径向进行砌筑混凝土壳体4，基础变坡度的位置应按照基础坡度进行砌筑，直至离沿顶部钢筋7的斜面约20厘米～30厘米处，停止砌筑混凝土壳体4，其中，混凝土壳体4内填充有砂浆6。砌筑混凝土壳体4，起止点应按照设计给定的位置进行砌筑。在本实施例中，砌筑的每一层混凝土壳体，相邻两混凝土壳体4之间的距离保证在20厘米之间，并且在模板2的外侧砌筑支撑墙体，防止在浇筑混凝土过程中发生倾倒现象，保证后续浇筑混凝土9时，混凝土9能够填充墙体，混凝土方便振捣器振捣。

参考图6，按照混凝土壳体4斜坡面方向铺设顶部钢筋7，顶部钢筋7的部分位置应使用混凝土壳体4进行支撑，保证风机基础的厚度。

参考图1，因顶部钢筋7呈斜坡面并在所述塔筒模具的中心位置处设置基础环8并将其固定。随后倒入混凝土9，在浇筑混凝土9时，依靠斜面分层法进行浇筑。振捣棒快插慢拔，插点均匀，防止振倒混凝土壳体4。每次振捣以表面泛浆、不大量冒气泡且不显著下沉为准。在振捣密实后，将顶部的混凝土的表面使用木抹子搓平，完整浇筑，等待混凝土凝固，去除模板2，完成风机基础的制造。

基于同一发明构思，在第二方面中，本发明提供了一种风力发电机组，包括：第一方面中的风机基础。

第二方面中的风力发电机组所带来的有益效果与第一方面中风机基础的有益效果相同，在设置顶部钢筋时，无需进行预先计算和设计，仅需沿所述预设支撑件的顶面安装顶部钢筋，就可以做到简单、快捷地安装钢筋，减少制造工序和成本，降低施工难度，因此，不再重复赘述。

基于同一发明构思，在第三方面中，如图7所示，本发明公开了一种风机基础的制造方法，包括：

s101：在基础垫底的周向方向设置模板，形成浇筑空间。

s102：在浇筑空间的基础垫底上制作基础混凝土灌注部件，并在基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置制作预设支撑件，预设支撑件沿基础垫底的径向方向排布，且使得基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状。

s103：将液态混凝土浇筑在基础混凝土灌注部件内，在液态混凝土转换成固态混凝土后，去除模板，形成风机基础。

由于在浇筑空间的基础垫底上制作基础混凝土灌注部件，并在基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置制作预设支撑件，预设支撑件沿基础垫底的径向方向排布，且使得基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状，可以简单、快速绑扎基础钢筋,尤其是基础顶部的钢筋，不需要支设马凳筋，方便施工且节省更多强度等级较高的混凝土，且节省施工工期。并且，在风机基础中提前设置预设支撑件，利用预设支撑件将部分体积占用,减少混凝土浇筑量,从而降低因大体积产生的温度裂缝的问题。

可选地，在s102中的浇筑空间的基础垫底上制作基础混凝土灌注部件，并在基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置制作预设支撑件，包括：

沿基础垫底的径向方向和周向方向制作底部钢筋。

在底部钢筋上制作多层预设支撑块，每一层预设支撑块在沿平行于基础垫底的方向，相邻两预设支撑块按第一预设距离设置，且最上层的预设支撑块按照使得顶部钢筋呈指定形状制作。

在预设支撑块的顶面沿基础垫底的径向方向和周向方向制作顶部钢筋。

可选地，在s102中的制作底部钢筋之后，且在制作预设支撑件之前，还包括：

在底部钢筋上制作多个预制垫块，相邻两个预制垫块按第二预设距离设置。

可选地，在s103中的将液态混凝土浇筑在基础混凝土灌注部件内，包括：

将基础环设置在基础混凝土灌注部件的中心位置处。

浇筑混凝土，并在浇筑混凝土的过程中使用振捣棒进行薄层浇筑，使得浇筑后的风机基础的顶面形状与呈指定形状。

应用本发明实施例所获得的有益效果包括：

1、由于本发明实施例风力发电机组的风机基础包括基础垫底、基础混凝土灌注部件和预设支撑件，且预设支撑件沿基础垫底的径向方向设置于基础混凝土灌注部件的底面和顶面之间的设定位置，以使得基础混凝土灌注部件顶面呈指定形状，在设置顶部钢筋时，无需进行预先计算和设计，仅需沿所述预设支撑件的顶面安装顶部钢筋，就可以做到简单、快捷地安装钢筋，减少制造工序和成本，降低施工难度。

2、由于设置了预设支撑块，可以直接将顶部钢筋设置在预设支撑件上，从而起到了基础马凳钢筋的支撑作用，因此，在本发明实施例中可以不用设置基础马凳钢筋，降低制造成本。

3、在风机基础中提前设置预设支撑件，利用预设支撑件将部分体积占用,减少混凝土浇筑量,从而降低因大体积产生的温度裂缝的问题。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。