CN108203989A - 塔架地基的建造方法 - Google Patents

塔架地基的建造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种由基板(11)、基座(13)和多个径向壁(15)构造成的塔架地基(10)特别是风力涡轮机塔架地基的现场混凝土浇筑建造方法，所述基板(11)具有圆形或多边形形状，所述基座(13)具有圆柱形或棱柱形形状；所述多个径向壁(15)具有从所述基座(13)朝向所述基板(11)的外边缘延伸的棱形‑三角形或棱形‑梯形形状。所述建造方法包括固化步骤，其中，水在自动受控模式下从被布置在安置在所述地基(10)的预定位置上的配水管道(55，57)中的多个水发射器(59)提供给所述地基。

Description

塔架地基的建造方法
技术领域
本发明涉及塔架地基，特别是风力涡轮机塔架的地基。
背景技术
风力涡轮机塔架的地基的已知构造包括基板、基座(其中，塔架受支撑)以及从基座延伸到基板的边缘的径向壁。
考虑到风力涡轮机塔架远离城市中心和地基尺寸的情形，其通过现场混凝土浇筑方法进行的建造造成了若干问题，这导致了一些使用预制元件的建造方法的提议，如US2007/181767A1、WO2008/036934A1和WO2015/124815A1中所描述的提议。
用来减少地基的尺寸的提议也是已知的，例如WO2010/138978A1中所描述的提议，其中，使用用于实现高刚性和更大抗疲劳性的期望组合的后张元件的三维网络。地基设计减少所使用的材料的重量和体积，并且通过具有混凝土质量对表面积的小比率来改进建造期间的散热条件，因此消除归因于水合的热量而导致的热裂化的风险。
然而，通过现场混凝土浇筑方法的风力涡轮机塔架(以及其它类型的塔架)的地基的建造具有实现整体结构的巨大优势，因此，行业需要能够解决已知现场建造方法的问题尤其是固化步骤的高成本的地基建造方法。
发明内容
本发明提供一种由基板、基座以及从所述基座朝向所述基板的外边缘延伸的多个径向壁构造成的塔架地基(特别是风力涡轮机塔架地基)的现场混凝土浇筑建造方法。
所述建造方法的相关步骤是：使用调平腿将所述基座的锚固箱(anchor cage)安置到位，并且固化所述地基，在自动受控模式下从布置在安置在所述地基的预定位置上的配水管道中的多个水发射器将供水给所述地基。
通过本发明的方法建造的塔架地基可以被构造成具有：基板，其具有圆形或多边形形状并且在基座与其外边缘之间具有均匀的厚度或逐渐减小的厚度；圆柱形或棱柱形(prismatic)形状的基座；以及沿着其长度具有均匀的厚度或逐渐减小的厚度的棱形-三角形(prismatic-triangular)形状的径向壁或在其与基座和基板二者之间留下空隙空间的棱形-梯形(prismatic-trapezoidal)形状的径向壁。
考虑所述构造的市场价格，它们提供用于选取具有更好的钢筋/混凝土比率的地基的构造的合适选项。
结合附图，本发明的其它特性和优点将从示出其目的的实施例的以下详细描述是清楚的。
附图说明
图1是可以通过本发明的方法建造的塔架地基的透视图。
图2是安置在布置在地基铺面上的调平腿上的塔架地基的锚固箱的透视图。
图3是塔架地基的补强体的部分透视图。
图4是本发明的建造方法的固化步骤中所使用的供水设施的示意性透视图。
图5和图7是可以通过本发明的方法建造的塔架地基的透视图。
图6是可以通过本发明的方法建造的塔架地基的平面图。
图8是可以通过本发明的方法建造的塔架地基的截面图。
具体实施方式
建造方法
本发明的建造方法可应用于由圆形基板11、圆柱形基座13以及从圆柱形基座13朝向基板11的外边缘延伸的多个棱形-三角形(prismatic-triangular)径向壁15构造成的塔架的地基10(见图1)，并且也可应用于具有基板11、基座13和稍后将讨论的不同形状的径向壁15的地基。
本发明的建造方法包括以下主要步骤(见图2-4)：
a)准备场地
该场地清楚树木、灌木以及将干扰建造的所有讨厌的材料。
由挖掘机执行将地基挖掘为所需的准确长度、厚度、深度以及轮廓。
挖掘的底部稍微加水，并且彻底冲压。
此后，铺设普通水泥混凝土，以形成铺面25，并且需要至少12小时，以用于设置。在该时段期间，不在铺面25上执行工作。
b)安置锚固箱和补强体
包括下部法兰33、多个螺栓35以及用于将它们紧固到下部法兰33的配合螺母(cooperating nuts)的锚固箱21被组装，并且借助调平腿(leveling legs)37与基盘39(见图2)安置到位，如下：
首先，在铺面25上标记基盘39的位置。
其次，调平腿37通过基盘39固定到铺面25。
第三，下部法兰33引入在调平腿37上，第一组导向螺栓35被定位并且被紧固到下部法兰33。然后，其余螺栓35安置在下部法兰33中。使用扳手将扭矩最小预载施加到位于下部法兰33之下的螺母。
基板11的补强体41、基座13的补强体43以及径向壁15的补强体45坚固地连线定位到位(见图3)。
补强体41、43、45应具有所需的覆盖物，并且在未指定的情况下，覆盖物的厚度应是50mm的最小值。
c)支模
支模板应足够地受支撑、稳固并且支持，以防止重负混凝土之下的偏斜以及工作人员、材料的叠加活负载，并且承受振动和风力。
d)混凝土浇筑(Concreting)
泵应优选地用于运送所需的坚实度和可塑性的混凝土，而没有分凝(segregation)或坍落度(slump)的损失。
混凝土的浇筑将以圆形方式从地基的边缘中并且通过近似30cm的厚度在层中开始。
混凝土将使用机械振动器而受压缩，以实现最大密度。用于筏板(raft)混凝土的振动器针体的最小直径是60mm。然而，更小的直径的振动器针体也可以用于嵌入件(embedment)周围的阻塞的补强体区域。
e)支模脱模
应在距混凝土浇筑的完成时间的预定时段之后移除支模板。
f)固化
在支模脱模之后，应正确地固化暴露的混凝土，将它们保持恒湿达至少10天(可以通过取决于第7天立方测试结果而将混凝土保持在潮湿条件下达附加时段来延长的时段)。应通过周围拴有绳子的湿麻布袋覆盖混凝土表面的垂直侧。
与已知固化方法不同，本发明预期在支模脱模之后立即通过安装在地基上的供水***使用自动固化***。
在实施例中，供水***包括(见图4)：水箱47；泵浦单元49；馈送管道51，与水箱47和泵浦单元49连接；圆形管道53，布置在圆柱形基座13上；以及配送管道55、57，具有用于对地基10的供水的水发射器59以及允许控制(根据天气条件设置的)固化的频率或换言之供水时间的控制***。管道55被布置在径向壁15上，管道57被布置在基板11的边缘上。泵浦单元49从水箱47取水，并且通过正确的压力将水传递到馈送管道51。
在实施例中，配送管道55、57是具有安置为彼此相距1m的(具有典型地2mm的直径的)水发射器59的1.5英寸的PVC管道。
该固化方法的一个优点是，允许减少人力成本，并且确保固化得以理想地完成，并且因此，因为可以确保地基的所有位置都得以高效地固化，所以可以获得优质的地基。另一方面，水损耗得以避免。
这些优点对于固化地基10的垂直面是特别相关的。
g)回填和灌浆
一旦固化完成，可以按层方式进行回填，其中，在回填的每个层之后，回填的每个层不超过300mm厚度。进行必要的测试，以确保回填已经实现所需的密度。一旦混凝土浇筑完成，就可以进行灌浆。
地基构造
针对是否改进塔架地基的构造行为以满足特定需要，和/或考虑钢筋和混凝土的市场价格而达到地基的最佳钢筋/混凝土比率，本发明的建造方法也可应用于具有与图1-4所示的不同构造的塔架地基。
可以提及基座13被构造成具有棱柱形(prismatic)形状而非圆柱形形状和/或基板11被构造成具有多边形形状而非圆形形状(见图5)的地基，作为地基构造的示例，以满足特定需要。
是否增加径向壁15(见图6)的体积或增加基板11(见图7)的体积，而没有径向壁15或基板11的补强体的成比例的增加，可以实现具有与图1-4所示的实施例不同的钢筋/混凝土比率的地基。
在第一种情况下，通过具有从基座13到基板11的外边缘的可变厚度的径向壁15来实现地基10的钢筋/混凝土比率的减少。
在第二种情况下，通过具有从基座13到基板11的外边缘的可变厚度的基板11来实现地基10的钢筋/混凝土比率的减少。
图6和7所示的构造的组合将还允许减少地基的钢筋/混凝土比率。
可以通过图8所示的构造来实现钢筋/混凝土比率的增加，其中，径向壁15沿着整个基座13并且沿着整个基板11并不延伸。它们被构造成具有有棱形-三角形(prismatic-triangular)形状，并且在它们与基座13和基板11二者之间留下空隙空间48。所需的补强体将与图1所示的径向壁的补强体相似，但混凝土体积将更小。
虽然已经结合各个实施例描述了本发明，但从说明书应理解，其中可以进行的要素、变形或改进的各种组合在所附权利要求所限定的范围内。

Claims (11)

1.塔架的地基(10)的建造方法；
包括以下步骤：a)准备场地，包括普通水泥混凝土的铺面(25)的建造；b)安置锚固箱(21)和补强体；c)支模；d)混凝土浇筑；e)支模脱模；f)固化；
其中：
在以下子步骤中执行步骤b)：b1)通过固定到铺面(25)的基盘(39)安置调平腿(37)作为用于锚固箱(21)的定位部件；b2)安置基板(11)的补强体(41)；b3)通过紧固到下部法兰(33)的调平腿(37)将锚固箱(21)安置到位；b4)安置基座(13)和径向壁(15)的补强体(43，45)；
对于整个地基(10)依次执行步骤c)、d)和e)；
执行步骤f)，在自动受控模式下从布置在安置在地基(10)的预定位置上的配水管道(55，57)中的多个水发射器(59)将水提供给地基(10)。
2.根据权利要求1所述的建造方法，其中，将水提供给地基(10)的所述自动受控模式包括：至少控制沿着预定时间段的提供时间。
3.根据权利要求1所述的建造方法，其中，所述配水管道(55，57)分别定位在径向壁(15)和基板(11)上。
4.根据权利要求1所述的建造方法，其中，所述基板(11)被构造成具有圆形或多边形形状。
5.根据权利要求4所述的建造方法，其中，所述基板(11)被构造成在基座(13)与外边缘之间具有均匀的厚度或逐渐减小的厚度。
6.根据权利要求1所述的建造方法，其中，所述基座(13)被构造成具有圆柱形或棱柱形形状。
7.根据权利要求1所述的建造方法，其中，所述径向壁(15)被构造成具有棱形-三角形或棱形-梯形形状。
8.根据权利要求7所述的建造方法，其中，所述径向壁(15)被构造成具有沿着其长度的均匀的厚度或在朝向外边缘的方向上的逐渐减小的厚度的棱形-三角形形状。
9.根据权利要求7所述的建造方法，其中，所述径向壁(15)被构造成具有在它们与基座(13)和基板(11)二者之间留下空隙空间(48)的棱形-梯形形状。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的建造方法，其中，所述塔架属于风力涡轮机。
11.塔架的地基(10)，其由基板(11)、基座(13)以及从所述基座(13)朝向所述基板(11)的外边缘延伸的多个径向壁(15)构造成；
所述基座(13)包括锚固箱(21)作为塔架到地基(10)的连接装置，所述锚固箱(21)由下部法兰(33)和一组螺栓(35)以及用于将它们紧固到所述下部法兰(33)的配合螺母形成。
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