本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電工程領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置。

背景技術(shù)：

全球能源緊張和環(huán)境氣候問題的嚴(yán)峻性，促使各國日益重視對風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源的開發(fā)和利用。風(fēng)力發(fā)電研究起步早、技術(shù)成熟，已成為可再生能源利用的重要途徑，尤其在最近幾年風(fēng)電裝機(jī)容量取得快速增長。我國風(fēng)能蘊(yùn)含豐富，其中陸地高度10m處風(fēng)能儲量2.53億千瓦，50m處可增加一倍；近海高度10m處7.5億千瓦，50m處約15億千瓦。截至2015年底，我國風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)1.45億千瓦，居世界第一位，風(fēng)電已成為繼水電后我國最重要的可再生能源。

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)近十幾年的快速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電呈現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組大型化、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)多樣化。機(jī)組單機(jī)容量由原先廣泛使用的750kW、850kW、1500kW，發(fā)展到目前廣泛使用的2500kW、3000kW，甚至5000kW；輪轂高度由50m增至100m；風(fēng)電場區(qū)域由開發(fā)條件優(yōu)越的戈壁荒灘、大漠草原發(fā)展到黃土卯梁、丘陵、山地和灘涂?；A(chǔ)設(shè)計(jì)由原來外國進(jìn)口風(fēng)機(jī)附帶基礎(chǔ)施工圖，發(fā)展到風(fēng)機(jī)廠家提供概念設(shè)計(jì)，由設(shè)計(jì)院進(jìn)行基礎(chǔ)施工圖設(shè)計(jì)。風(fēng)電大發(fā)展，帶動基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及風(fēng)機(jī)塔筒設(shè)計(jì)不斷的發(fā)展創(chuàng)新，以適應(yīng)陸上及灘涂不同條件風(fēng)場建設(shè)。

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用除了常規(guī)的擴(kuò)展基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)以外，出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力巖石錨桿基礎(chǔ)和預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)（P&H基礎(chǔ)）。其中預(yù)應(yīng)混凝土筒形基礎(chǔ)最早于2009年在內(nèi)蒙開始在國內(nèi)應(yīng)用，到目前為止已經(jīng)在內(nèi)蒙、新疆、寧夏、陜西、山東、吉林等地應(yīng)用了上千臺。

由于預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)引進(jìn)國內(nèi)時(shí)，未完全根據(jù)國內(nèi)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，其應(yīng)用后出現(xiàn)了洋技術(shù)通用的“水土不服”的情況。尤其表現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力錨固體系失效的問題，且該類基礎(chǔ)型式在預(yù)應(yīng)力錨固體系發(fā)生失效后，出現(xiàn)無法更換的問題，致使風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行出現(xiàn)巨大隱患。針對此背景情況，設(shè)計(jì)一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，用于該類基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式在預(yù)應(yīng)力錨固體系失效基礎(chǔ)的加固穩(wěn)定，保證風(fēng)機(jī)的有效安全運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有基礎(chǔ)在預(yù)應(yīng)力錨固體系發(fā)生失效后，出現(xiàn)無法更換，致使風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行出現(xiàn)巨大隱患的問題。本實(shí)用新型提供一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、易實(shí)現(xiàn)的用于預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固的方案。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，包括塔筒、護(hù)筒和多個(gè)抗拔樁，所述護(hù)筒套接在塔筒外壁上，所述的多個(gè)抗拔樁固定在護(hù)筒四周，所述的每個(gè)抗拔樁下端固定在地基上，每個(gè)抗拔樁上端通過多根斜向支撐與護(hù)筒的外表面連接。

所述護(hù)筒與塔筒之間灌有灌漿材料，所述護(hù)筒的上下兩端與塔筒連接處均設(shè)置有密封帶。

所述相鄰的兩個(gè)抗拔樁上端之間通過橫向支撐連接。

所述的抗拔樁為三個(gè)，且均勻設(shè)置在護(hù)筒四周。

所述的抗拔樁為混凝土灌注柱。

所述的抗拔樁為鋼管樁。

所述斜向支撐為三根。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提供的這種加固裝置，對于因預(yù)應(yīng)力螺桿失效且無法更換，上部風(fēng)機(jī)載荷（彎矩和水平力）不能有效抵抗的預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)，采用多抗拔樁+斜向支撐的形式與原混凝土筒形基礎(chǔ)形成復(fù)合基礎(chǔ)形式作為加固裝置，該種方案可利用原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承受豎向載荷，通過設(shè)置的抗拔樁+斜向支撐抵抗水平載荷和彎矩，此種方案易于實(shí)現(xiàn)、可操作性強(qiáng)，在原有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在失效的情況下，能保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，確保風(fēng)機(jī)正常安全運(yùn)行。

以下將結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

附圖說明

圖1位本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為帶有橫撐的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，附圖標(biāo)記：1、塔筒；2、護(hù)筒；3、斜向支撐；4、抗拔樁；5、橫向支撐；6、密封帶。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

為了克服現(xiàn)有基礎(chǔ)在預(yù)應(yīng)力錨固體系發(fā)生失效后，出現(xiàn)無法更換，致使風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行出現(xiàn)巨大隱患的問題。本實(shí)用新型提供一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強(qiáng)、易實(shí)現(xiàn)的用于預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固的方案。

如圖1所示，一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，包括塔筒1、護(hù)筒2和多個(gè)抗拔樁4，所述護(hù)筒2套接在塔筒1外壁上，所述的多個(gè)抗拔樁4固定在護(hù)筒2四周，所述的每個(gè)抗拔樁4下端固定在地基上，每個(gè)抗拔樁4上端通過多根斜向支撐3與護(hù)筒2的外表面連接。

本實(shí)用新型中，通過在塔筒1上固定護(hù)筒2，同時(shí)在護(hù)筒2四周固定多個(gè)抗拔樁4來固定護(hù)筒2。

本實(shí)施例中通過斜向支撐3與護(hù)筒2連接，將上部風(fēng)機(jī)載荷傳遞給抗拔樁4。

本實(shí)施例中提供的一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，在預(yù)應(yīng)力錨固體系失效的問題，且該類基礎(chǔ)型式在預(yù)應(yīng)力錨固體系發(fā)生失效后，出現(xiàn)無法更換的問題，致使風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行出現(xiàn)巨大隱患。本實(shí)用新型提供的一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，用于該類基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式在預(yù)應(yīng)力錨固體系失效基礎(chǔ)的加固穩(wěn)定，保證風(fēng)機(jī)的有效安全運(yùn)行。

實(shí)施例2：

基于實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，所述護(hù)筒2與塔筒1之間灌有灌漿材料，所述護(hù)筒2的上下兩端與塔筒1連接處均設(shè)置有密封帶6。

所述的護(hù)筒與連接塔架之間通過灌漿材料進(jìn)行連接，護(hù)筒下端采用密封帶以保證灌漿材料填充于二者之間并保證二者連接的可靠性。灌漿材料能有效的保證塔筒1與護(hù)筒2之間的有效連接，保證上部風(fēng)機(jī)載荷傳遞的有效性。

如圖2所示，所述相鄰的兩個(gè)抗拔樁4上端之間通過橫向支撐5連接。橫向支撐5確保了抗拔樁4的穩(wěn)定，提高了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

實(shí)施例3：

基于上述兩個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中，所述的抗拔樁4為三個(gè)，且均勻設(shè)置在護(hù)筒2四周。

抗拔樁4根據(jù)實(shí)際情況來確定其固定的位置，本實(shí)施例中采用的是三個(gè)抗拔樁4。

所述的抗拔樁4為混凝土灌注柱。本實(shí)用新型中的抗拔樁4也可以采用鋼管樁。只有能承受到所需受力的抗拔樁4均可以。

本實(shí)施例中選取斜向支撐3為三根。三根斜向支撐3能穩(wěn)固的連接護(hù)筒2，三根的數(shù)量也不會繁瑣，操作簡單，斜向支撐3為保證結(jié)構(gòu)整體剛度滿足要求設(shè)置，可通過焊接或者螺栓與護(hù)筒或抗拔樁連接。

一種預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)加固裝置，其特征是：它至少包含用于連接塔筒與加固基礎(chǔ)的護(hù)筒、用于提供承載能力的抗拔樁、連接護(hù)筒與抗拔樁的斜向支撐以及連接抗拔樁的橫向支撐。

所述的抗拔樁4根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)受力情況可采用三根或者多根鋼管樁或者混凝土灌注樁，以確保能抵抗上部風(fēng)機(jī)傳遞下來的風(fēng)機(jī)載荷；所述的斜向支撐3為保證結(jié)構(gòu)整體剛度滿足要求設(shè)置，可通過焊接或者螺栓與護(hù)筒或抗拔樁連接。

對于因預(yù)應(yīng)力螺桿失效且無法更換，上部風(fēng)機(jī)載荷（彎矩和水平力）不能有效抵抗的預(yù)應(yīng)力混凝土筒形基礎(chǔ)，采用多抗拔樁4+斜向支撐3的形式與原混凝土筒形基礎(chǔ)形成復(fù)合基礎(chǔ)形式作為加固裝置，該種方案可利用原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承受豎向載荷，通過設(shè)置的抗拔樁4+斜向支撐3抵抗水平載荷和彎矩，此種方案易于實(shí)現(xiàn)、可操作性強(qiáng)，在原有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在失效的情況下，能保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，確保風(fēng)機(jī)正常安全運(yùn)行。