本實用新型涉及一種大型高聳設備建筑基礎結構,具體是一種預應力錨栓風電機組基礎結構。
背景技術:
目前,對于大型或超大型設備,諸如電視塔、微波信號發射器、風力發電機、商業招牌、游樂設施等均廣泛使用預應力錨栓進行固定。作為上部結構與下部支撐結構(基礎)間的金屬連接件,預應力錨栓本身不具備防腐蝕功能,預應力錨栓結構的耐久性必須得到保障,尤其應做好防水、防鹽霧等防腐蝕措施。
目前,預應力錨栓在風電機組基礎中應用廣泛,現有的預應力錨栓風電機組基礎結構中,為了滿足下部承臺服役狀態下預應力錨栓風電機組基礎結構整體受壓要求,預應力錨栓往往需要上下貫穿承臺。即承臺選用C40混凝土,預應力錨栓上下端頭分別外露于C40混凝土承臺的頂面和底面,預應力錨栓下端頭埋設于C15混凝土墊層內。
預應力錨栓上端頭可在施工完成后采取涂抹防腐蝕化學物質外加橡膠套帽的方式將預應力錨栓上端頭與外界隔離,并且定期進行補充油脂、更換套帽等檢修工作,從而達到防腐蝕的目的。
基礎結構施工完成后,預應力錨栓下端頭區域屬于開放式結構,直接與下部的C15混凝土墊層接觸,且無法進行防腐蝕處理。風電機組屬于動力機械設備,工作期間承受不定向的巨大傾覆矩,預應力錨栓下端頭下方的C15混凝土的墊層實際被壓碎,預應力錨栓下端頭區域得不到有效保護,導致錨栓下端頭區域直接與外界環境,如地下水、土壤、空氣等接觸。長期作用下,預應力錨栓被腐蝕形成間隙,在上部荷載和地下水壓力的作用下,間隙可能進入更多的空氣、水,進而促進腐蝕效應,從而影響下部預應力混凝土結構的耐久性和預應力錨栓的耐久性,造成預應力錨栓組件被腐蝕、錨桿斷裂、混凝土內部鋼筋被腐蝕等現象,對風電機組-基礎結構體系的整體性、安全性帶來不利影響。目前,風電技術無法更換預應力錨桿,上述問題將可能造成停機檢修、更換機位等嚴重后果,最終導致巨大的經濟損失。
技術實現要素:
本實用新型提供一種預應力錨栓風電機組基礎結構,解決現有的預應力錨栓風電機組基礎結構中,預應力錨栓下端頭極易直接與外界環境接觸,容易造成預應力錨栓組件被腐蝕、錨桿斷裂、混凝土內部鋼筋被腐蝕,影響基礎結構體系的整體性和安全性的問題。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:預應力錨栓風電機組基礎結構,包括承臺和至少兩根預應力錨栓,所述預應力錨栓上下貫穿承臺形成預應力錨栓上端頭和預應力錨栓下端頭,所述預應力錨栓下端頭下側分別為用于安裝固定所述預應力錨栓的支撐件,預應力錨栓下端頭下側依次為上墊層和下墊層;所述下墊層形成沉臺,沉臺內為所述上墊層,上墊層和下墊層的頂面直接與所述承臺接觸,上墊層的底面預應力錨栓之間的范圍內還設置隔離墊,預應力錨栓下端頭埋設于所述上墊層內,支撐件的下端埋設于所述下墊層內,所述上墊層和承臺由相同混凝土標號的混凝土澆筑而成。
進一步的是:所述承臺由C40混凝土澆筑而成。
進一步的是:所述上墊層由C40自密實細石砼澆筑而成。
進一步的是:所述隔離墊為苯板或者泡沫墊。
進一步的是:所述下墊層由C15混凝土澆筑而成。
進一步的是:所述預應力錨栓上端頭涂覆有防腐層并套設橡膠套帽。
本實用新型的有益效果是:上墊層和承臺選用相同混凝土標號的混凝土澆筑,使上墊層與承臺形成一個整體,上墊層對預應力錨栓下端頭進行隔離保護。由于上墊層自身強度等級較高,且與承臺形成一個整體,不會在上部的反復偏心荷載作用下被壓壞,避免外界環境中的空氣、水分、土壤等接觸到預應力錨栓。外部環境中的空氣、水分、土壤等也無法從預應力錨栓與承臺的間隙進入主體結構,達到對預應力錨栓下部端頭區域進行密封、防水的目的。從而,預應力錨栓不具備發生腐蝕的條件,主體結構耐久性可得到保障。
從施工角度來看,上墊層和承臺選用相同混凝土標號的混凝土澆筑,上墊層和承臺可以一并澆筑,避免上墊層和承臺之間形成施工縫。這不僅保證了上墊層和承臺粘接后的結構整體性,而且節約了工期。
附圖說明
圖1是本實用新型預應力錨栓風電機組基礎剖面結構示意圖。
圖2是本實用新型預應力錨栓下部端頭處的剖面結構示意圖。
圖中零部件、部位及編號:承臺1、預應力錨栓2、預應力錨栓上端頭3、預應力錨栓下端頭4、下墊層5、隔離墊6、上墊層7、支撐件8。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
如圖1和圖2所示,本實用新型預應力錨栓風電機組基礎結構,包括承臺1和至少兩根預應力錨栓2,預應力錨栓2上下貫穿承臺1形成預應力錨栓上端頭3和預應力錨栓下端頭4,預應力錨栓2可為多根,呈環形豎直地布置,例如呈圓形布置。為了避免預應力錨栓上端頭3被腐蝕,預應力錨栓上端頭3涂覆防腐層并套設橡膠套帽。由于圖1剖視的位置原因,圖1中未示出支撐件8。
預應力錨栓下端頭4下側分別為安裝固定所述預應力錨栓2的支撐件8,支撐件8與預應力錨栓下端頭4相適配,支撐件8用于安裝固定預應力錨栓2及其組件、鋼筋、模板,預應力錨栓下端頭4下側依次為上墊層7和下墊層5。支撐件8可預先安裝于下墊層5內,以便于下墊層5達到硬度要求后安裝固定預應力錨栓2。
下墊層5上形成沉臺,沉臺的形狀與預應力錨栓2的整體形狀一致,例如沉臺為圓形。沉臺內為所述上墊層7,上墊層7和下墊層5的頂面呈水平狀,并直接與承臺1接觸。上墊層7的底面在預應力錨栓2之間的范圍內還設置隔離墊6,隔離墊6可選用苯板或泡沫墊。為了便于施工,隔離墊6位于下墊層5的沉臺內的底部,即在澆筑上墊層7之前,將隔離墊6放于沉臺內適當位置,然后再澆筑。隔離墊6呈圓形且位于沉臺的中心處。
預應力錨栓下端頭4埋設于上墊層7內,支撐件8的下端埋設于所述下墊層5內,上墊層7和承臺1選用相同混凝土標號的混凝土澆筑,使上墊層7與承臺1形成一個整體,而且在風電機組運行期間的動荷載作用下,上墊層7與承臺1仍然為一個整體。從而,上墊層7始終對預應力錨栓下端頭4進行隔離保護,避免外界環境中的空氣、水分、土壤等接觸到預應力錨栓2,使預應力錨栓2不具備發生腐蝕的條件,而且使主體結構耐久性得到保證。
具體地,承臺1和上墊層7由C40混凝土澆筑而成,下墊層5由C15混凝土澆筑而成。由于在澆筑上墊層7時,支撐件8上部已經綁扎安裝預應力錨栓2,預應力錨栓下端頭4操作空間較為狹小,故上墊層7優選自密實細石砼,例如上墊層7由C40自密實細石砼澆筑而成。利用自密實細石砼澆筑不需要振搗的優點,避免因振搗使安裝好的預應力錨栓2移位,操作過程簡單可行。
本實用新型預應力錨栓風電機組基礎結構的上墊層7和承臺1選用相同混凝土標號的混凝土澆筑,上墊層7和承臺1可以一并澆筑,避免上墊層7和承臺1之間形成施工縫。這不僅保證了上墊層7和承臺1粘接后的結構整體性,避免外部環境中的空氣、水分、土壤等從預應力錨栓2與承臺1的間隙進入主體結構,達到對預應力錨栓2下部端頭區域進行密封、防水的目的,而且節約工期。
在風電機組運行期間的動荷載尤其是傾覆矩作用下,風電機組發生較大偏心時,即使下墊層5局部被壓碎,上墊層7和承臺1仍然為一個整體,預應力錨栓下端頭4可得到有效保護,避免被腐蝕,有利于預應力錨栓下端頭4區域的密封、防水,也保證了基礎結構的耐久性。