CN217712818U - 一种风电塔筒基础及风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风电塔筒基础及风力发电装置，属于风力发电技术领域，包括：中心基础；连梁，沿中心基础的周向呈放射状设置有若干个，每个连梁内均设置有第一预应力钢筋，第一预应力钢筋延伸出连梁的内端，并***至中心基础内以与中心基础连接；外环梁，设置有若干个，若干个外环梁分别连接于相邻两个连梁之间，外环梁内设置有第二预应力钢筋，第二预应力钢筋的两端均延伸出外环梁，并分别***至对应的连梁内以与连梁连接。本实用新型提供的一种风电塔筒基础，连梁和外环梁形成网格状，中心基础主要承受竖向荷载，外环网格主要承受弯矩，在保证了风电塔筒基础受力更加合理的情况下，减少了钢筋和混凝土用量，降低了施工难度，提高施工效率。

Description

一种风电塔筒基础及风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风电塔筒基础及风力发电装置。

背景技术

风电能源是一种无污染、可再生的清洁能源。风电场发电量高、风机运行稳定、制造技术成熟，近年来被广泛投入使用。塔筒作为风力发电机的重要组成部分，主要作用是支撑叶轮与机舱，并将发电机组送到设计高度处获得足够的风能带动发电机发电。在风力发电装置的拟建场地处，通常需要设置塔筒基础用于塔筒的安装。风电塔筒由于高度较高，承受较大的水平和竖向荷载，因此，塔筒基础具有承受竖向荷载大、弯矩大、动荷载大等受力特点。目前，风电塔筒基础基本采用独立承台桩基础或独立天然基础，钢筋、混凝土用量大，现场施工难度大，施工周期长。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的钢筋、混凝土用量大，现场施工难度大，施工周期长的缺陷，从而提供一种风电塔筒基础及风力发电装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种风电塔筒基础，包括：中心基础；连梁，沿所述中心基础的周向呈放射状设置有若干个，每个所述连梁内均设置有第一预应力钢筋，所述第一预应力钢筋延伸出所述连梁的内端，并***至所述中心基础内以与所述中心基础连接；外环梁，设置有若干个，若干个所述外环梁分别连接于相邻两个所述连梁之间，所述外环梁内设置有第二预应力钢筋，所述第二预应力钢筋的两端均延伸出所述外环梁，并分别***至对应的所述连梁内以与所述连梁连接。

可选地，相邻两个所述连梁之间设置有若干个所述外环梁，若干个所述外环梁沿径向间隔设置。

可选地，若干个所述外环梁沿周向形成环状结构，并且所述环状结构沿径向间隔设置有若干个。

可选地，在周向上，连接于同一连梁上的两个所述第二预应力钢筋相互连接。

可选地，所述连梁上开设有第一预留灌浆槽，所述第一预留灌浆槽沿周向贯穿所述连梁设置，两个所述第二预应力钢筋分别从所述连梁的两侧***至所述第一预留灌浆槽内。

可选地，两个所述第二预应力钢筋通过预应力筋锚接件连接设置。

可选地，所述中心基础上开设有第二预留灌浆槽，所述第一预应力钢筋插设于所述第二预留灌浆槽内。

可选地，所述中心基础为环梁结构、或者是环形筏板基础、或者是柱形结构、或者是锥形结构、或者是箱型结构。

可选地，相邻两个所述连梁之间还连接设置有连接板，所述连接板还与所述中心基础和/或所述外环梁相连接。

本实用新型还提供了一种风力发电装置，包括上述的风电塔筒基础。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的一种风电塔筒基础，利用中心基础安装塔筒，连梁和外环梁形成网格状，中心基础主要承受竖向荷载，外环网格主要承受弯矩，在保证了风电塔筒基础受力更加合理的情况下，减少了钢筋和混凝土用量，降低了施工难度，提高施工效率。

2.本实用新型提供的一种风电塔筒基础，通过设置第一预留灌浆槽，便于两个外环梁的两个第二预应力钢筋的***以及连接，并在两个第二预应力钢筋连接后，在第一预留灌浆槽内浇筑混凝土使连梁与外环梁进行连接。

3.本实用新型提供的一种风电塔筒基础，通过设置第二预留灌浆槽，便于连梁的第一预应力钢筋的***，并且，在第二预留灌浆槽内浇筑混凝土使连梁与中心基础进行连接。

4.本实用新型提供的一种风电塔筒基础，通过设置连接板，能够进一步增加风电塔筒基础的整体刚性，保证塔筒安装的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的风电塔筒基础的结构示意图（未设桩基础）；

图2示出了本实用新型实施例提供的风电塔筒基础的中心基础和连梁的部分结构示意图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4示出了本实用新型实施例提供的风电塔筒基础的连梁和外环梁的部分结构示意图；

图5为图4中B-B的剖视图；

图6为图1中C-C的剖视图；

图7示出了本实用新型实施例提供的风电塔筒基础的结构示意图（设有桩基础）。

附图标记说明：

10、中心基础；11、第二预留灌浆槽；20、连梁；21、第一预应力钢筋；22、第一预留灌浆槽；30、外环梁；31、第二预应力钢筋；40、预应力筋锚接件；50、连接板；60、桩基础。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图7所示的风电塔筒基础的一种具体实施方式，包括：中心基础10、连梁20和外环梁30。连梁20沿中心基础10的周向呈放射状设置有若干个，外环梁30设置有若干个，若干个外环梁30分别连接于相邻两个连梁20之间。具体的，每个连梁20内均设置有第一预应力钢筋21，第一预应力钢筋21延伸出连梁20的内端，并***至中心基础10内以与中心基础10连接；外环梁30内设置有第二预应力钢筋31，第二预应力钢筋31的两端均延伸出外环梁30，并分别***至对应的连梁20内以与连梁20连接。

值得说明的是，上述的连梁20的内端即为图1中连梁20靠近中心基础10的一端，相应的，连梁20远离中心基础10的一端即为连梁20的外端。

利用中心基础10安装塔筒，连梁20和外环梁30形成网格状，中心基础10主要承受竖向荷载，外环网格主要承受弯矩，在保证了风电塔筒基础受力更加合理的情况下，减少了钢筋和混凝土用量，降低了施工难度，提高施工效率。

在本实施例中，如图1所示，相邻两个连梁20之间设置有若干个外环梁30，若干个外环梁30沿径向间隔设置。具体的，若干个外环梁30沿周向形成环状结构，并且，环状结构沿径向间隔设置有若干个。

值得说明的是，请参阅图1，环状结构间隔设置有两个，每个环状结构包括若干个外环梁30，每个外环梁30连接于相邻两个连梁20之间。

当然，在其他可替代的实施方式中，环状结构也可以设置有一个，或者是更多个，例如三个、四个等，可以根据所需承受的荷载具体设置。

需要进一步说明的是，两个环状结构为同心设置，位于内圈的环状结构的直径小于位于外圈的环状结构的直径。

值得说明的是，上述的径向指的是图1中若干个外环梁30形成的环状结构的径向，也即连梁20的延伸方向；上述的周向指的是图1以中心基础10的中心为圆心的圆周方向。

在本实施例中，如图1所示，环状结构呈圆环形，也即外环梁30呈圆弧形。

需要说明的是，在其他可替代的实施方式中，外环梁30也可以呈直条形，因此，环状结构呈多边形。

在本实施例中，如图5所示，在周向上，连接于同一连梁20上的两个第二预应力钢筋31相互连接。具体的，如图5所示，连梁20上开设有第一预留灌浆槽22，第一预留灌浆槽22沿周向贯穿连梁20设置，两个第二预应力钢筋31分别从连梁20的两侧***至第一预留灌浆槽22内。

通过设置第一预留灌浆槽22，便于两个外环梁30的两个第二预应力钢筋31的***以及连接，并在两个第二预应力钢筋31连接后，在第一预留灌浆槽22内浇筑混凝土使连梁20与外环梁30进行连接。

在本实施例中，如图5所示，两个第二预应力钢筋31通过预应力筋锚接件40连接设置。

值得说明的是，预应力筋锚接件40指的是现有技术中连接两个钢筋所使用的常规预应力筋固定锚具。

在本实施例中，如图3所示，中心基础10上开设有第二预留灌浆槽11，第一预应力钢筋21插设于第二预留灌浆槽11内。

通过设置第二预留灌浆槽11，便于连梁20的第一预应力钢筋21的***，并且，在第二预留灌浆槽11内浇筑混凝土使连梁20与中心基础10进行连接。

值得说明的是，请参阅图3和图5，第一预留灌浆槽22和第二预留灌浆槽11均包括插筋槽和灌注槽，插筋槽和灌注槽连通设置，插筋槽用于插设钢筋，灌注槽用于浇筑混凝土，灌注槽沿竖直方向设置，并且贯穿中心基础10或连梁20的上表面。

需要说明的是，连梁20和外环梁30均为钢筋混凝土结构。

在本实施例中，如图1所示，中心基础10为环梁结构。

当然，中心基础10也可以为环形筏板基础、或者是柱形结构、或者是锥形结构、或者是箱型结构，中心基础10的具体形状可以根据塔筒的具体结构进行设置。

在本实施例中，如图1和图6所示，相邻两个连梁20之间还连接设置有连接板50，连接板50还与中心基础10和外环梁30相连接。

值得说明的是，连接板50设置于中心基础10、连梁20和外环梁30围合形成的网格内并填充该网格，也即连接板50与对应的两个外环梁30和两个连梁20连接，或者是与对应的中心基础10、外环梁30和两个连梁20连接。

当然，连接板50也可以部分填充网格，也即，连接板50可仅连接相邻两个连梁20，与对应的中心基础10或者是外环梁30间隔设置；或者是，连接板50连接相邻两个连梁20，并与中心基础10连接，而与外环梁30间隔设置；或者是，连接板50连接相邻两个连梁20，并与对应的两个外环梁30中的一个连接，与另一个外环梁30间隔设置。

通过设置连接板50，能够进一步增加风电塔筒基础的整体刚性，保证塔筒安装的稳定性。

需要说明的是，根据风电塔筒的上部荷载情况及拟建场地的地质情况，可以设置为天然基础（如图1所示）或者是桩基础60（如图7所示），也即，当基础实际受力较大或场地表层土质较差无法采用天然基础的情况下，需采用桩基础60形式。当需要设置桩基础60时，请参阅图7，中心基础10（环梁结构）、连梁20和外环梁30的下方均可设置桩基础60。

需要进一步说明的是，桩基础60可以为灌注桩，或者是预制桩。

本实施例还提供了风力发电装置的一种具体实施方式，包括上述的风电塔筒基础。利用该风电塔筒基础安装风力发电塔筒，中心基础10主要承受竖向荷载，外环网格主要承受弯矩，在保证了风电塔筒基础受力更加合理的情况下，减少了钢筋和混凝土用量，降低了施工难度，提高施工效率。

在构建本实施例的风电塔筒基础时，将连梁20的第一预应力钢筋21***第二预留灌浆槽11的插筋槽内，并通过第二预留灌浆槽11的灌注槽浇筑混凝土，以将连梁20与中心基础10进行连接，按照以上方式安装若干个连梁20；再将外环梁30安装于相邻两个连梁20之间，具体的，将外环梁30的第二预应力钢筋31***第一预留灌浆槽22的插筋槽内，并且使连接于同一连梁20上的两个第二预应力钢筋31通过预应力筋锚接件40进行连接，再通过第一预留灌浆槽22的灌注槽浇筑混凝土，以将外环梁30与连梁20进行连接，按照以上方式安装若干个外环梁30。

根据上述描述，本专利申请具有以下优点：

1.该风电塔筒基础更好的满足风电塔筒的受力特点；

2.减少了钢筋和混凝土用量，降低了施工难度，提高施工效率；

3.环梁结构、连梁和外环梁均采用工厂预制，大大减少现场施工的时间及施工误差；

4.通过调整中心基础和外环梁的形状和尺寸，可以适用不同受力情况的风电塔筒，变化性及使用灵活性较强。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种风电塔筒基础，其特征在于，包括：

中心基础（10）；

连梁（20），沿所述中心基础（10）的周向呈放射状设置有若干个，每个所述连梁（20）内均设置有第一预应力钢筋（21），所述第一预应力钢筋（21）延伸出所述连梁（20）的内端，并***至所述中心基础（10）内以与所述中心基础（10）连接；

外环梁（30），设置有若干个，若干个所述外环梁（30）分别连接于相邻两个所述连梁（20）之间，所述外环梁（30）内设置有第二预应力钢筋（31），所述第二预应力钢筋（31）的两端均延伸出所述外环梁（30），并分别***至对应的所述连梁（20）内以与所述连梁（20）连接。

2.根据权利要求1所述的风电塔筒基础，其特征在于，相邻两个所述连梁（20）之间设置有若干个所述外环梁（30），若干个所述外环梁（30）沿径向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的风电塔筒基础，其特征在于，若干个所述外环梁（30）沿周向形成环状结构，并且所述环状结构沿径向间隔设置有若干个。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的风电塔筒基础，其特征在于，在周向上，连接于同一连梁（20）上的两个所述第二预应力钢筋（31）相互连接。

5.根据权利要求4所述的风电塔筒基础，其特征在于，所述连梁（20）上开设有第一预留灌浆槽（22），所述第一预留灌浆槽（22）沿周向贯穿所述连梁（20）设置，两个所述第二预应力钢筋（31）分别从所述连梁（20）的两侧***至所述第一预留灌浆槽（22）内。

6.根据权利要求5所述的风电塔筒基础，其特征在于，两个所述第二预应力钢筋（31）通过预应力筋锚接件（40）连接设置。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的风电塔筒基础，其特征在于，所述中心基础（10）上开设有第二预留灌浆槽（11），所述第一预应力钢筋（21）插设于所述第二预留灌浆槽（11）内。

8.根据权利要求1-3中任意一项所述的风电塔筒基础，其特征在于，所述中心基础（10）为环梁结构、或者是环形筏板基础、或者是柱形结构、或者是锥形结构、或者是箱型结构。

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的风电塔筒基础，其特征在于，相邻两个所述连梁（20）之间还连接设置有连接板（50），所述连接板（50）还与所述中心基础（10）和/或所述外环梁（30）相连接。

10.一种风力发电装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的风电塔筒基础。

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