鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、設(shè)備及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、設(shè)備及其施工方法。鋼筒基礎(chǔ)包括：鋼筒(3)，用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒(1)，在所述鋼筒(3)與所述塔筒(1)連接部設(shè)置長(zhǎng)圓孔，且采用高強(qiáng)緊固件(2)穿過(guò)所述長(zhǎng)圓孔連接。本發(fā)明的鋼筒基礎(chǔ)和塔身的連接處采用長(zhǎng)圓孔來(lái)微調(diào)塔架的垂直度，修正基礎(chǔ)允許范圍內(nèi)的傾斜，鋼筒基礎(chǔ)和塔身采用高強(qiáng)螺栓雙剪拼接，無(wú)焊縫，抗疲勞性好且簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。其施工方法簡(jiǎn)易可行地解決了由于打樁產(chǎn)生的垂直度偏差而造成的調(diào)平問(wèn)題，同時(shí)對(duì)以后正常工作時(shí)的受力沒(méi)有不良影響。
【專利說(shuō)明】鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、設(shè)備及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，具體涉及到一種帶有頂部和底部地基強(qiáng)化的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、設(shè)備及其施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前高地下水位軟土地基上風(fēng)塔基礎(chǔ)，多用樁基礎(chǔ)，打到很深的持力層工程量大，造價(jià)高，施工復(fù)雜，施工周期長(zhǎng)，做承臺(tái)仍要降低地下水層。
[0003]而現(xiàn)有的風(fēng)塔鋼筒基礎(chǔ)也要打到很深的持力層，如中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院的發(fā)明專利:無(wú)過(guò)渡段單樁式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(申請(qǐng)?zhí)?01210114192.X)，工程量大，造價(jià)也較高。另外，現(xiàn)有的單筒基礎(chǔ)底部依舊采取傳統(tǒng)的L型法蘭并且采用墊片的方式來(lái)調(diào)平。這種調(diào)平法不但調(diào)平的能力有限而且容易使得連接接觸面不平整，導(dǎo)致工作時(shí)受到局部集中應(yīng)力的作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述或其他不足，本發(fā)明提出了一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、設(shè)備及其施工方法，其目的就是要針對(duì)上述現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)鋼筒基礎(chǔ)存在的造價(jià)高的問(wèn)題，提供一種施工便捷、經(jīng)濟(jì)可靠的鋼筒形基礎(chǔ)。
[0005]本發(fā)明一方面提出了一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其包括:鋼筒3，用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒1，在所述鋼筒3與所述塔筒I連接部設(shè)置長(zhǎng)圓孔，且采用高強(qiáng)緊固件2穿過(guò)所述長(zhǎng)圓孔連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述鋼筒3內(nèi)側(cè)上部設(shè)置有壓漿入口 8、中部多個(gè)位置設(shè)置有定位環(huán)9、底部設(shè)置有壓漿出口 6，其中，所述定位環(huán)9用于將壓漿管固定在所述鋼筒3內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步地，所述鋼筒3外側(cè)呈規(guī)律分布的多個(gè)強(qiáng)化鋼板葉片4。強(qiáng)化鋼板葉片可提高鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抗扭能力；
[0008]進(jìn)一步地，將水泥砂漿管從壓漿入口 8進(jìn)入壓漿管5，從壓漿出口 6伸出，在所述鋼筒3底部形成砂漿膨脹頭7。
[0009]進(jìn)一步地，在鋼筒3外圍的定位放線依次打入摻水泥土石灰樁11和水泥土攪拌樁10。
[0010]本發(fā)明另一方面提出了一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備，其包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒I以及連接所述塔筒I的如上述鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0011]本發(fā)明又一方面提出了一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備施工方法，其包括以下步驟:吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒1，將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒I連接至鋼筒3，所述連接為在所述鋼筒3與所述塔筒I連接部設(shè)置長(zhǎng)圓孔，且采用高強(qiáng)緊固件2穿過(guò)所述長(zhǎng)圓孔連接，且通過(guò)所述長(zhǎng)圓孔調(diào)整所述鋼筒的水平度。鋼筒基礎(chǔ)和塔身的連接處采用長(zhǎng)圓孔來(lái)微調(diào)塔架的垂直度，修正基礎(chǔ)允許范圍內(nèi)的傾斜。簡(jiǎn)易可行地解決了由于打樁產(chǎn)生的垂直度偏差而造成的調(diào)平問(wèn)題，同時(shí)對(duì)以后正常工作時(shí)的受力沒(méi)有不良影響。
[0012]進(jìn)一步地，在吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒I步驟前還包括:將不同厚度筒節(jié)對(duì)接焊成鋼筒3，將定位環(huán)9、壓漿出口 6、壓漿入口 8固定焊接于鋼筒3內(nèi)側(cè)，將強(qiáng)化鋼板葉片焊接于所述鋼筒3外側(cè)，采用高頻液壓振動(dòng)錘將所述鋼筒3垂直打入地基設(shè)計(jì)標(biāo)高，且用高頻振動(dòng)錘調(diào)整水平度。
[0013]進(jìn)一步地，還包括以下步驟:在所述鋼筒3的頂部通過(guò)水泥攪拌樁10和摻水泥土石灰樁11對(duì)地基作加固處理。
[0014]進(jìn)一步地，還包括以下步驟:在所述鋼筒3的底部通過(guò)形成砂漿膨脹頭7對(duì)地基作加固處理?；A(chǔ)底部的砂漿膨脹頭能提高基礎(chǔ)的端承力，從而節(jié)省樁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明專利以較小的用鋼量，較小的地基處理工作量，便利的施工方法，無(wú)需應(yīng)對(duì)高地下水位，施工周期短，與上部結(jié)構(gòu)連接調(diào)整便利等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)使軟土高水位地基條件下的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)造價(jià)大大降低，施工進(jìn)度成倍加快，質(zhì)量可靠。本發(fā)明施工便利、工期短、精度高、便于工廠產(chǎn)業(yè)化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明示意性示出鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖；
[0017]圖2為本發(fā)明示意性示出圖1中沿A-A方向的剖面圖；
[0018]圖3為本發(fā)明示意性示出圖1中沿C-C縱向剖面圖；
[0019]圖4為本發(fā)明示意性示出圖1中沿B-B方向的剖面圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0021]I塔筒；2為長(zhǎng)圓孔摩擦型高強(qiáng)螺栓；3鋼筒；4強(qiáng)化鋼板葉片；5壓漿管；6壓漿出口；7砂漿膨脹頭；8壓漿入口 ；9定位環(huán)；10水泥攪拌樁；11摻水泥土石灰樁。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例示意性示出鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。如圖1所示,本發(fā)明提出了一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其包括:鋼筒3，用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒1，在所述鋼筒3與所述塔筒I連接部設(shè)置長(zhǎng)圓孔，且采用高強(qiáng)緊固件2穿過(guò)所述長(zhǎng)圓孔連接。鋼筒基礎(chǔ)和塔身采用高強(qiáng)螺栓雙剪拼接，無(wú)焊縫，抗疲勞性好且簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
[0024]其中，所述鋼筒3內(nèi)側(cè)上部圓周上均勻焊接有多個(gè)壓漿入口 8、中部多個(gè)位置圓周上均勻焊接有定位環(huán)7、底部圓周上均勻焊接有壓漿出口 6，其中，所述定位環(huán)7用于將壓漿管5固定在所述鋼筒3內(nèi)。
[0025]圖2為本發(fā)明示意性示出圖1中沿A-A方向的剖面圖。如圖2所示,所述鋼筒3外側(cè)呈規(guī)律分布的多個(gè)強(qiáng)化鋼板葉片4。本發(fā)明采用強(qiáng)化鋼板葉片可提高鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的抗扭能力。
[0026]圖3為本發(fā)明示意性示出圖1中沿C-C縱向剖面圖。如圖3所示,所示強(qiáng)化鋼板葉片4分布在地基表面以下，通過(guò)緊固件或焊接在所述鋼筒3的外側(cè)。葉片4在鋼筒的外表面呈圓周分布，每隔45度設(shè)置一葉片4。
[0027]圖4為本發(fā)明示意性示出圖1中沿B-B方向的剖面圖。如圖3所示，將水泥砂漿管從壓漿入口 8進(jìn)入壓漿管5，從壓漿出口 6伸出，在所述鋼筒3底部形成砂漿膨脹頭7。優(yōu)選地，所述砂漿膨脹頭7的尺寸為自然形成的球形，大約直徑為lm。材料選用水下不分散灌漿料。本發(fā)明通過(guò)筒底地基的上述處理，可提高鋼筒豎向承載能力，有效控制豎向沉降變形，避免基礎(chǔ)加深落到天然持力層所造成的材料用量的增加，符合風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范的允許沉降值。
[0028]在實(shí)際的使用中，參考圖1，在鋼筒3外圍的定位放線依次打入摻水泥土石灰樁11和水泥土攪拌樁10。優(yōu)選地，所述摻水泥土石灰樁11圍繞所述鋼筒外部呈內(nèi)圓周分布，所述內(nèi)圓周可以是一圓周或多個(gè)圓周。所述水泥土攪拌樁10在所述摻水泥土石灰樁11外周呈現(xiàn)外圓周分布，所述外圓周可以是一圓周或多個(gè)圓周。將摻水泥土石灰樁11布置在鋼筒3與水泥土攪拌樁10之間保證了土體膨脹壓緊共同受力。本發(fā)明通過(guò)筒頂?shù)鼗幚硖岣咪撏餐鈧?cè)地表范圍土體的強(qiáng)度，符合筒型基礎(chǔ)在軟土中的受力特點(diǎn)，充分利用地耐力，提高地基土抗傾覆效率，節(jié)省鋼材用量。
[0029]作為又一實(shí)施例，本發(fā)明還提出了一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備，其包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒I以及連接所述塔筒I的如上述實(shí)施例相同的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0030]本發(fā)明的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備通過(guò)鋼筒基礎(chǔ)和塔身的連接處采用長(zhǎng)圓孔來(lái)微調(diào)塔架的垂直度，修正基礎(chǔ)允許范圍內(nèi)的傾斜，鋼筒基礎(chǔ)和塔身采用高強(qiáng)螺栓雙剪拼接，無(wú)焊縫，抗疲勞性好且簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
[0031]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明上述實(shí)施例中鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備的施工方法，其包括以下步驟:
[0032]工廠加工時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)確定不同厚度的筒節(jié)對(duì)接焊形成鋼筒3，將定位環(huán)9、壓漿出口 6、壓漿入口 8固定焊接于鋼筒3內(nèi)側(cè)，統(tǒng)一做防腐處理，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)時(shí)將強(qiáng)化鋼板葉片焊接于鋼筒3外側(cè)并作防腐處理，本發(fā)明采用鋼筒基礎(chǔ)在軟土地基中下沉方便，且不需要處理地下水，節(jié)約施工投資。
[0033]施工時(shí)，采用高頻液壓振動(dòng)錘將鋼筒3垂直打入地基設(shè)計(jì)標(biāo)高，測(cè)量筒頂標(biāo)高水平度，用高頻振動(dòng)錘調(diào)整；底部地基強(qiáng)化采用高壓水槍可進(jìn)入壓漿管5，從壓漿出口 6伸出，在鋼筒3底部切割土體形成砂漿膨脹頭7所需要的球狀腔體空間，撤水槍，將水泥砂漿管從壓漿入口 8進(jìn)入壓漿管5，從壓漿出口 6伸出，在鋼筒3底部形成砂漿膨脹頭7，同時(shí)置換出雜質(zhì)水體從壓漿入口 8排除；頂部地基強(qiáng)化在鋼筒3外圍定位放線依次作水泥土攪拌樁10和摻水泥土石灰樁11 ；吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒1，安裝長(zhǎng)圓孔摩擦型高強(qiáng)螺栓2與鋼筒3頂部連接，并通過(guò)長(zhǎng)圓孔二次調(diào)整水平度。
[0034]本發(fā)明在所述鋼筒(3)的底部設(shè)置砂漿膨脹頭(7)以達(dá)到地基處理的效果，從而減小基礎(chǔ)的沉降。其施工方法簡(jiǎn)易可行地解決了由于打樁產(chǎn)生的垂直度偏差而造成的調(diào)平問(wèn)題，同時(shí)對(duì)以后正常工作時(shí)的受力沒(méi)有不良影響。
[0035]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其包括:鋼筒(3)，用于連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒(1)，在所述鋼筒(3)與所述塔筒(I)連接部設(shè)置長(zhǎng)圓孔，且采用高強(qiáng)緊固件(2)穿過(guò)所述長(zhǎng)圓孔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筒(3)內(nèi)側(cè)上部設(shè)置有壓漿入口(8)、中部多個(gè)位置設(shè)置有定位環(huán)(9)、底部設(shè)置有壓漿出口 ￠)，其中，所述定位環(huán)(9)用于將壓漿管固定在所述鋼筒(3)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筒(3)外側(cè)呈規(guī)律分布的多個(gè)強(qiáng)化鋼板葉片(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于:將水泥砂漿管從壓漿入口(8)進(jìn)入壓漿管(5)，從壓漿出口(6)伸出，在所述鋼筒(3)底部形成砂漿膨脹頭(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于:在鋼筒(3)外圍的定位放線依次打入摻水泥土石灰樁(11)和水泥土攪拌樁(10)。
6.一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備，其包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒(I)以及連接所述塔筒(I)的如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
7.一種鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備施工方法，其包括以下步驟:吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(1)，將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒(I)連接至鋼筒(3)，所述連接為在所述鋼筒(3)與所述塔筒(I)連接部設(shè)置長(zhǎng)圓孔，且采用高強(qiáng)緊固件(2)穿過(guò)所述長(zhǎng)圓孔連接，且通過(guò)所述長(zhǎng)圓孔調(diào)整所述鋼筒的水平度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備施工方法，其特征在于:在吊裝底節(jié)風(fēng)機(jī)塔筒(I)步驟前還包括:將不同厚度筒節(jié)對(duì)接焊成鋼筒(3)，將定位環(huán)(9)、壓漿出口(6)、壓漿入口(8)固定焊接于鋼筒(3)內(nèi)側(cè)，將強(qiáng)化鋼板葉片焊接于所述鋼筒(3)外側(cè)，采用高頻液壓振動(dòng)錘將所述鋼筒(3)垂直打入地基設(shè)計(jì)標(biāo)高，且用高頻振動(dòng)錘調(diào)整水平度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備施工方法，其特征在于:還包括以下步驟:在所述鋼筒(3)的頂部通過(guò)水泥攪拌樁(10)和摻水泥土石灰樁(11)對(duì)地基作加固處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋼筒基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備施工方法，其特征在于:還包括以下步驟:在所述鋼筒(3)的底部通過(guò)形成砂漿膨脹頭(7)對(duì)地基作加固處理。
【文檔編號(hào)】E02D27/12GK104452797SQ201410659137
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】馬逸鵠, 施輝, 高志勇 申請(qǐng)人:江蘇金海新能源科技有限公司, 內(nèi)蒙古金海新能源科技股份有限公司