CN114108600A - 一种预制板桩装配式连接结构的风机基础及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预制板桩装配式连接结构的风机基础其施工方法，所述预制板桩装配式连接结构的风机基础包括若干预制板桩，预制板桩一侧设置主动键槽，另一侧设置被动键槽，相邻两个预制板桩之间通过主动键槽体和被动键槽连接，主动键槽和被动键槽上均设置有沿预制板桩长度方向贯通的导向孔，预制板桩的连接处设置预埋灌浆通道；相邻两个预制板桩的连接处的连接处预留间隙作为灌注高强灌浆区，通过本发明所述预制板桩装配式连接结构及其施工方法，解决了预制板桩之间的结构连接问题，使预制板桩形成筒型结构整体，实现筒型作为风机基础重要结构整体受力，并提高了现场施工效率。

Description

一种预制板桩装配式连接结构的风机基础及其施工方法
技术领域
本发明涉及风电场风机基础领域，尤其涉及一种预制板桩装配式连接结构的风机基础及其施工方法。
背景技术
风电机组基础是风电场建设的重要组成部分，不仅关系风电场的安全可靠运行，还影响着风电场的投资。根据地质条件的适应性，目前常用的风机基础形式有扩展式风机基础和桩基础，扩展式基础主要利用自身重力抵抗上部结构的大弯矩荷载，当地质条件较弱也有经过地基处理后再采取扩展式基础的。桩基础是在天然地基不满足基础结构承载力、变形等要求的情况下采取桩基础，利用桩的竖向作用承载上部结构弯矩荷载，设置承台连接基桩形成整体结构。
预制板桩装配式筒型风机基础是先在预制桩沉放区进行水泥土搅拌，再进行预制板桩的植入，将预制板桩之间进行连接后，形成整体筒型结构。依靠筒型结构与外侧土体的水平竖向抗力作用共同抵抗风机的大弯矩作用。此结构及施工方法适用于大部分地基条件，特别是软土地区，具备施工高效的优点。但是预制板桩之间的连接处理往往是施工难以控制达到设计理念要求的，常规基坑结构用预制板桩的连接一般仅需要达到止水的目的，对于结构连接整体性要求不高。本发明的目的就是解决预制板桩的结构连接问题。
发明内容
本发明提供一种预制板桩装配式连接结构的风机基础及其施工方法，在两个预制板桩之间通过抗剪键连接，在预制板桩一侧设置被动键槽，一侧设置主动键槽；两个预制板桩通过工字钢槽进行定位施工沉放后，用千斤顶推动主动键槽高出地面结构，将主动键槽***前序板桩的被动键槽；推动穿插完成后，通过被动键槽一侧预埋的灌浆通道进行高强灌浆。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种预制板桩装配式连接结构的风机基础，包括若干预制板桩，预制板桩一侧设置主动键槽，另一侧设置被动键槽，相邻两个预制板桩之间通过主动键槽体和被动键槽连接，主动键槽和被动键槽上均设置有沿预制板桩长度方向贯通的导向孔，预制板桩的连接处设置预埋灌浆通道；相邻两个预制板桩的连接处的连接处预留间隙作为灌注高强灌浆区。
被动键槽的顶面为凹型键槽。
主动键槽和被动键槽的断面为凹凸型，凹槽的深度不小于10cm，竖向间距不大于3倍凹槽深度。
主动键槽和被动键槽的间隙为3～10cm。
主动键槽与预制板桩为整体结构，主动键槽高出地面不小于30cm，主动键槽的砼强度不低于C60，主动键槽中布置有钢筋。
预埋灌浆通道设置预制板桩上被动键槽一侧，预埋灌浆通道包括相互连通的水平通道和竖直通道，所述竖直通道贯穿整个预制板桩，所述水平通道贯穿整个被动键槽的凸出部分。
灌浆通道为圆管型，其直径不小于2cm。
一种风力发电机组，采用本发明所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础。
本发明所述风机基础的施工方法，包括以下步骤：
相邻两个预制板桩之间设置定位钢构件，在沉放完第一个预制板桩后，***定位钢构件，通过定位钢构件进行第二个预制板桩的定位沉放，留设平面间隙，每沉放完成一块预制板桩取出定位钢构件；
对主动键槽进行水平推动，将主动键槽***前序板桩的被动键槽，推动至推力不至于破坏砼强度及穿插到位为止，最后留设缝隙；
从灌浆通道向两个预制板桩连接处灌注高强灌浆；逐个施工完成基础结构施工。
所述平面间隙不大于20cm；所述缝隙为3～10cm；定位钢构件采用工字钢、H型钢或槽钢，通过定向钢构件进行后序预制板桩的沉放，压力注浆不小于2MPa，灌浆材料采取高强水泥浆或聚乙烯，强度不低于60MPa。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：通过发明一种预制板桩装配式连接结构及其施工方法，解决了预制板桩之间的结构连接问题，使预制板桩形成筒型结构整体，实现筒型作为风机基础重要结构整体受力，提高风机基础的稳定性，并提高了现场施工效率。
附图说明
图1为本发明穿插前的结构俯视示意图。
图2为本发明穿插后的结构立面示意图。
图3为本发明穿插后的结构示意图。
图中：1-预制板桩；2-主动键槽体；3-被动键槽；4-定位钢构件；5-灌浆通道；6-高强灌浆区。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做详细的解释说明。
一种预制板桩装配式连接结构的风机基础，包括若干预制板桩1，在预制板桩2的一侧设置被动键槽3，一侧设置主动键槽2；两个预制板桩1之间通过主动键槽体2和被动键槽3连接，两个预制板桩1通过定位钢构件4进行定位施工沉放后，用千斤顶推动主动键槽2高出地面的部分，将主动键槽2***前序板桩的被动键槽3；推动穿插完成后，相邻两个预制板桩1的连接处预留间隙作为灌注高强灌浆区，通过被动键槽3一侧预埋的灌浆通道5灌注高强灌浆。
作为可选的实施例，所述主动键槽2和被动键槽3上的导向孔在预制板桩1沉放过程中，所述导向孔中正好能够***定位钢构件4，所述钢构件可以采用工字钢、H型钢或槽钢，其中工字钢可以参考图1；在主动键槽2和被动键槽3上的导向孔截面拼接时，其形状与工字钢、H型钢或槽钢的横截面相同；图1和图2中所示仅表示示意，实际施工时相邻两块预制板桩1之间有一设定角度，导向孔也随着所述设定角度进行构造。
被动键槽3的顶面应为凹型键槽。
主动键槽2与预制板桩1为整体结构，参考图2所示砼填充阴影区，独立预制，施工前与预制板桩1进行组合后同步进行沉放；主动键槽2应高出地面不小于30cm。主动键槽2的砼强度不低于C60，主动键槽2中布置有钢筋。
主动键槽2和被动键槽3的断面为凹凸型，凹槽的深度不小于10cm，竖向间距不大于3倍凹凸尺寸差值。被动键槽3和主动键槽2的尺寸应严格凹凸对应，即主动键槽2上的键伸入被动键槽3的槽中，所述键和槽之间尺寸留有3～10cm的空隙。主动键槽2和被动键槽3在预制板桩竖向上可全部或部分设置。预制板桩1上被动键槽3一侧预埋灌浆通道5，预埋灌浆通道5包括相互连通的水平通道和竖直通道，所述竖直通道贯穿整个预制板桩1，所述水平通道贯穿整个被动键槽3的凸出部分，
被动键槽的顶面应为凹型键槽。
主动键槽2的为整体结构，独立预制，施工前与预制板桩进行组合后再沉放。主动键槽应高出地面不小于30cm。主动键槽的砼强度不低于C60，进行钢筋配置。
参考图1、图2、和图3，预制板桩装配式筒型风机基础的施工方法，包括以下步骤：
(1)相邻两个预制板桩1之间设置定位钢构件4，在沉放完第一个预制板桩1后，***定位钢构件4，通过定位钢构件4进行第二个预制板桩1的定位沉放，平面间隙不大于20cm，沉放完成后取出定位钢构件4。
(2)用千斤顶组对主动键槽2进行水平推动，将主动键槽2***前序板桩的被动键槽3，推动至推力不至于破坏砼强度及穿插到位为止，最后留设3～10cm的缝隙。
(3)预制板桩1在被动键槽3一侧预埋有灌浆通道5，在凹型和凸型键槽均进行设置，灌浆通道5的直径不小于2cm，压力注浆不小于2MPa，灌浆材料区6见附图2斜线阴影区域；灌浆材料可采取高强水泥浆或聚乙烯等化学材料，强度不低于60MPa。
施工到最后两块预制板桩1时，两块预制板桩1之间的缝隙处设置模板，并且所述最后两块预制板桩1相邻的两个面伸出插筋，进行插筋浇夯。
作为一种可选的实施例，将最后两块预制板桩1相邻的两个面拉毛处理后进行插筋浇夯。

Claims (10)

1.一种预制板桩装配式连接结构的风机基础，其特征在于，包括若干预制板桩(1)，预制板桩一侧设置主动键槽(2)，另一侧设置被动键槽(3)，相邻两个预制板桩(1)之间通过主动键槽体(2)和被动键槽(3)连接，主动键槽(2)和被动键槽(3)上均设置有沿预制板桩(1)长度方向贯通的导向孔，预制板桩(1)的连接处设置预埋灌浆通道(5)；相邻两个预制板桩(1)的连接处预留间隙作为灌注高强灌浆区(6)。
2.根据权利要求1所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础，其特征在于，被动键槽的顶面为凹型键槽。
3.根据权利要求1所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础，其特征在于，主动键槽(2)和被动键槽(3)的断面为凹凸型，凹槽的深度不小于10cm，竖向间距不大于3倍凹槽深度。
4.根据权利要求1所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础，其特征在于，主动键槽和被动键槽之间的间隙为3～10cm。
5.根据权利要求1所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础，其特征在于，主动键槽(2)与预制板桩(1)为整体结构，主动键槽(2)高出地面不小于30cm，主动键槽(2)的砼强度不低于C60，主动键槽(2)中布置有钢筋。
6.根据权利要求1所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础，其特征在于，预埋灌浆通道(5)设置预制板桩(1)上被动键槽(3)一侧，预埋灌浆通道(5)包括相互连通的水平通道和竖直通道，所述竖直通道贯穿整个预制板桩(1)，所述水平通道贯穿整个被动键槽(3)的凸出部分。
7.根据权利要求1所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础，其特征在于，灌浆通道(5)为圆管型，其直径不小于2cm。
8.一种风力发电机组，其特征在于，采用权利要求1-7中任一项所述的预制板桩装配式连接结构的风机基础。
9.权利要求1-7中任一项所述风机基础的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
相邻两个预制板桩(1)之间设置定位钢构件(4)，在沉放完第一个预制板桩(1)后，***定位钢构件(4)，通过定位钢构件(4)进行第二个预制板桩(1)的定位沉放，留设平面间隙，每沉放完成一块预制板桩(1)取出定位钢构件(4)；
对主动键槽(2)进行水平推动，将主动键槽(2)***前序板桩的被动键槽(3)，推动至推力不至于破坏砼强度及穿插到位为止，最后留设缝隙；
从灌浆通道(5)向两个预制板桩(1)连接处灌注高强灌浆；逐个施工完成基础结构施工。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述平面间隙不大于20cm；所述缝隙为3～10cm；定位钢构件(4)采用工字钢、H型钢或槽钢，通过定向钢构件(4)进行后序预制板桩的沉放，压力注浆不小于2MPa，灌浆材料采取高强水泥浆或聚乙烯，强度不低于60MPa。
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