一种抗倾覆的后张法预应力管状风机基础结构的制作方法

1.本发明涉及基桩础建筑结构技术领域，尤其涉及一种抗倾覆的后张法预应力管状风机基础结构。


背景技术：

2.随着我国风电装机容量的快速增长，风机大型化趋势加快，风电场的建设过程中风机基础的安全性、风电场建设的造价成本、风电场建设周期已经严重的影响了风电场的经济性，昂贵的传统风机基础形式已经严重制约了风电场地快速发展，采用新型的风机基础是风电行业发展的必然趋势。
3.同时，在建造高耸或重大的建筑时，目前的桩基础还不足以最大限度地抵抗由风荷载等引起的倾覆趋势，这对现场施工来说具有极大的安全隐患，故此具有较强抗倾覆能力的桩基础设计势在必行。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为了解决现有桩基础没有良好抗倾覆能力的问题，本发明的实施例提供了一种抗倾覆的后张法预应力管状风机基础结构。
5.本发明的实施例提供的一种抗倾覆的后张法预应力管状风机基础结构，包括设置于待施工基坑内的内波纹筒和外波纹筒，其中：
6.所述外波纹筒套设于所述内波纹筒的外围且二者之间浇筑设有第一混凝土件，所述第一混凝土件内预埋有多个连接组件，每一所述连接组件包括紧固件、锚封板和预应力件，其中所述预应力件的下端预埋于所述第一混凝土件内、上端通过所述锚封板进行预应力张拉封锚并通过所述紧固件与外部风机塔筒连接；
7.所述外波纹筒的外围与所述基坑之间浇筑设有第二混凝土件，所述第二混凝土件的上方设有支撑架，所述支撑架的下表面分别与所述第一混凝土件和所述第二混凝土件的上端端面连接且所述支撑架的一侧端埋入地内，各所述预应力件的上端均贯穿所述支撑架并与所述风机塔筒连接。
8.进一步地，所述外波纹筒的长度小于所述内波纹筒的长度且二者下端面平齐并与所述基坑坑底固定连接，所述第一混凝土件的长度等于所述外波纹筒的长度，所述外波纹筒的顶端与地面平齐，所述支撑架与所述内波纹筒的上端固定连接。
9.进一步地，所述支撑架包括环形支撑盖和多个抓地件，其中所述环形支撑盖固定套设于所述内波纹筒的上端外壁上且所述环形支撑盖的下表面与所述第一混凝土件的顶端固定连接，每一所述抓地件的一侧端与所述环形支撑盖的外壁固定连接、另一侧端埋入地内，且每一所述抓地件的下表面与所述第二混凝土件的顶端固定连接。
10.进一步地，每一所述预应力件的上端贯穿所述环形支撑盖并与所述风机塔筒连接，每一所述预应力件的外壁上套设有隔离管，每一所述预应力件的上、下端分别延伸出对应的所述隔离管的上、下端且该所述隔离管的上端与所述环形支撑盖的上表面平齐，每一
所述锚封板包括上锚封板和下锚封板，每一所述预应力件的下端套设有一所述下锚封板且通过该所述下锚封板与对应的所述隔离管的下端口密封连接、上端套设有一所述上锚封板，每一所述预应力件的上端通过外部设备进行预应力张拉并通过对应的所述上锚封板封锚。
11.进一步地，所述内波纹筒和所述外波纹筒均由镀锌钢板压制而成。
12.进一步地，所述内波纹筒和所述外波纹筒的壁面均为波浪状或折线状。
13.进一步地，所述第一混凝土件、所述第二混凝土件分别与所述支撑架之间均通过混凝土浇筑固定连接，所述支撑架与所述内波纹筒的上端外壁也通过混凝土浇筑固定连接。
14.进一步地，每一所述预应力件为预应力钢筋或预应力锚杆。
15.进一步地，所有连接组件以所述内波纹筒的轴心线为中心排列成两同心圆结构，且两同心圆结构上的所有连接组件均匀分布。
16.进一步地，所述内波纹筒的内部填充有泥土。
17.本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)通过内、外波纹筒相套合的结构设计在保证稳定性的同时，极大缩短了施工的周期及提高了便捷性，而且安全性能高、成本低，当内、外波纹筒足够大时，适用于各种软地基工况；(2)通过在第一混凝土件内加设多个预应力件，并对预应力件进行预应力张拉后与外部建筑连接，有效的提高了桩基础与外部建筑的连接稳定性，同时增强了桩基础抵抗外部建筑出现倾覆时所产生的水平载荷和垂直向上载荷的能力；(3)通过在第一混凝土件和第二混凝土件的上端加设支撑架，极大增大了桩基础的的承载面积及抓地性能，有效保证了桩基础的稳定性，同时也增强了桩基础的抗倾覆能力。
附图说明
18.图1是本发明一种抗倾覆的后张法预应力管状风机基础结构的主视剖视图；
19.图2是本发明一种抗倾覆的后张法预应力管状风机基础结构的俯视图；
20.图3是图1中连接组件2的结构示意图；
21.图中：1-内波纹筒、2-连接组件、201-紧固件、202-上锚封板、203-预应力件、204-下锚封板、205-隔离管、3-支撑架、301-抓地件、302-环形支撑盖、4-地面、5-外波纹筒、6-第一管状组件、7-第二管状组件。
具体实施方式
22.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
23.请参考图1，本发明的实施例提供了一种抗倾覆的后张法预应力管状风机基础结构，主要包括设置于待施工基坑内的内波纹筒1和外波纹筒5。
24.所述外波纹筒5套设于所述内波纹筒1的外围且二者之间形成环形空间，在所述环形空间内浇筑设有第一混凝土件6，所述内波纹筒1的长度大于所述外波纹筒5的长度且二者下端平齐并与所述基坑底面固定连接，在本实施例中，所述外波纹筒5的顶端与地面4平齐，所述第一混凝土件6的长度等于所述外波纹筒5的长度，所述内波纹筒1和所述外波纹筒
5均是由镀锌钢板压制而成且二者的壁面均为波浪状或折线状；所述外波纹筒5的外围与所述基坑之间浇筑设有第二混凝土件7，所述第一混凝土件6和所述第二混凝土件7均是由混凝土材料浇筑成型，在本实施例中，所述第一混凝土件6由钢筋混凝土浇筑成型，所述第二混凝土件7由c15素混凝土材料浇筑成型，在本实施例中，所述基坑的外形为上端直径大、下端直径小的圆台状，所述第二混凝土件7沿轴心线方向的截面为锥型，所述内波纹筒1的内部用泥土紧致填充，这样就可以增加整个管状风机基础结构与周围土体之间的接触面积，从而增大其承载面积，加强其稳定性，并且减少施工成本。
25.请参考图1和图2，所述第一混凝土件6内预埋有多个连接组件2，所有连接组件2以所述内波纹筒1的轴心线为中心排列成两同心圆结构，且两同心圆结构上的所有连接组件2均匀分布，每一所述连接组件2包括紧固件201、锚封板、以及预应力件203，其中所述预应力件203的下端随着所述第一混凝土件6的浇筑埋入其内、上端通过所述锚封板进行预应力张拉封锚且通过所述紧固件201与外部的风机塔筒固定连接。
26.所述第二混凝土件7的上方设有支撑架3，所述支撑架3的下端面分别与所述第一混凝土件6和所述第二混凝土件7的上端面固定连接且所述支撑架3的一侧端套设于所述内波纹筒1的上端外壁上、另一侧端埋入地内，各所述预应力件203的上端均贯穿所述支撑架3并与所述风机塔筒固定连接。
27.所述支撑架3包括环形支撑盖302和固定设置于所述环形支撑盖302外壁上的多个抓地件301，在本实施例中所述抓地件301的数量为四个且于所述环形支撑盖302的外壁均匀分布，所述环形支撑盖302套设于所述内波纹筒1的上端外壁上且所述环形支撑盖302的下端面与所述第一混凝土件6的上端面固定连接，每一所述预应力件203的上端均贯穿所述环形支撑盖302并与所述风机塔筒固定连接，在本实施例中，所述环形支撑盖302的厚度等于所述内波纹筒1的长度与所述外波纹筒5的长度的差值，每一所述抓地件301的一侧端与所述环形支撑盖302的外壁固定连接、另一侧端埋入地内，每一所述抓地件301的下端面与所述第二混凝土件7的上端面固定连接，在本实施例中每一所述抓地件301的外形为l型，这样就可以增强所述管状风机基础结构的稳定性及提升抵抗所述风机塔筒出现倾覆趋势时所产生的水平载荷和垂直向上载荷的能力。
28.所述支撑架3由混凝土材料浇筑成型且所述支撑架3分别与所述第一混凝土件6、所述第二混凝土件7通过混凝土浇筑固定连接，这样就可以增强所述管状风机基础结构的整体性及提高其抗倾覆能力。
29.请参考图3，每一所述预应力件203的外壁上套设有隔离管205，每一所述预应力件203的上、下端分别延伸出对应的所述隔离管205的上、下端且该所述隔离管205的上端与所述环形支撑盖302的上端面平齐，每一所述锚封板包括上锚封板202和下锚封板204，每一所述预应力件203的下端套设有一所述下锚封板204并通过该所述下锚封板204与对应的所述隔离管205的下端密封连接，这样就可以防止在浇筑成型所述第一混凝土件6时泥浆进入各所述隔离管205内，也便于对各所述预应力件203进行预应力张拉，每一所述预应力件203的上端套设有一所述上锚封板202，每一所述预应力件203的上端通过外部设备进行预应力张拉并通过对应的所述上锚封板202进行封锚且封锚后该所述上锚封板202抵紧于所述环形支撑盖302的上端面，每一所述预应力件203的上端还套设有一所述紧固件201，且每一所述预应力件203通过对应的所述紧固件201与所述风机塔筒固定连接，每一所述预应力件203
为预应力钢筋或预应力锚杆，这样就可以通过各所述预应力件203来抵抗所述风机塔筒出现倾覆趋势时所产生的水平载荷和垂直向上载荷的能力。
30.为方便理解本发明，所述管状风机基础结构的施工步聚为：
31.s1、在所述地面4上开挖一个上端直径大、下端直径小的圆台型基坑；
32.s2、将所述外波纹筒5放置在所述基坑内并与所述基坑底部固定，同时所述外波纹筒5与所述基坑坑壁形成截面为锥型的区域；
33.s3、用混凝土材料对s2中的所述截面为锥型的区域进行浇筑成型所述第二混凝土件7；
34.s4、待所述第二混凝土件7强度达到设定要求后，在所述外波纹筒5的内部放置所述内波纹筒1且二者之间形成环形空间，并在所述环形空间的上端搭建所述支撑架3的浇筑模板，随后在所述环形空间内设置多个所述连接组件2且使所有连接组件2以所述内波纹筒1的中点为圆心排列成均匀分布的两同心圆结构；
35.s5、在所述内波纹筒1的内部填充泥土至其顶部；
36.s6、用混凝土材料浇筑所述环形空间成型所述第一混凝土件6及浇筑成型所述支撑架3；
37.s7、待所述第一混凝土件6和所述支撑架3的强度达到设定要求后，对各所述预应力件203进行预应力张拉并封锚。
38.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
39.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。