本申請涉及風電，特別是涉及一種機組基礎(chǔ)以及風力發(fā)電機組

背景技術(shù)：

1、隨著風電行業(yè)的不斷發(fā)展，風力發(fā)電機組大型化、葉片超長化、塔架增高化已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)公認的發(fā)展方向。伴隨著單機容量的加大，葉片運行半徑的加長，塔架高度的不斷增高，帶來的是機組基礎(chǔ)頂部的作用荷載不斷加大。為有效減小機組基礎(chǔ)單位面積上的壓力，機組基礎(chǔ)的直徑不斷增加，或者采取減小基礎(chǔ)上下表面壓力差值而加深基礎(chǔ)埋置深度。

2、相關(guān)技術(shù)中，無論是天然地基擴展基礎(chǔ)或者樁基承臺基礎(chǔ)，幾乎均采用大體積板式基礎(chǔ)形式，機組基礎(chǔ)的受力主要是板體來承受徑向彎矩和環(huán)向彎矩。機組基礎(chǔ)的受力模式?jīng)Q定了基礎(chǔ)的根部處徑向彎矩和環(huán)向彎矩隨著基礎(chǔ)直徑增加而增大，在基礎(chǔ)懸臂根部的厚度也不斷加大?；谏鲜鲈颍A(chǔ)的鋼筋和混凝土等物料用量不斷增加，現(xiàn)場澆筑混凝土方量大，又需要保證澆筑的連續(xù)性，長時間的混凝土澆筑作業(yè)，導致最終的施工質(zhì)量難以保證，且材料用量大，不能實現(xiàn)有效的降本增效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供一種機組基礎(chǔ)以及風力發(fā)電機組，機組基礎(chǔ)能夠滿足風力發(fā)電機組的載荷需求，同時能夠減少物料用量，能夠保證基礎(chǔ)的成型質(zhì)量，且能夠達到降本增效的效果。

2、一方面，根據(jù)本申請實施例提出了一種機組基礎(chǔ)，包括：環(huán)狀基體，環(huán)狀基體沿自身軸向形成有第一開口以及第二開口，第一開口的開口面積大于第二開口的開口面積；臺柱體，沿軸向設(shè)置于環(huán)狀基體的第二開口所在側(cè)，臺柱體包括本體部以及設(shè)置于本體部的轉(zhuǎn)接件，本體部與環(huán)狀基體連接并封閉第二開口設(shè)置，本體部與環(huán)狀基體圍合形成有空腔，空腔內(nèi)填充有土體，轉(zhuǎn)接件在軸向向背離環(huán)狀基體的一側(cè)部分凸出于本體部，以與塔架連接。

3、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體具有沿軸向分布的第一環(huán)體、第二環(huán)體以及連接在第一環(huán)體以及第二環(huán)體之間的殼體，第一環(huán)體的徑向尺寸大于第二環(huán)體的徑向尺寸，第一開口形成于第一環(huán)體，第二開口形成于第二環(huán)體，本體部連接于第二環(huán)體。

4、根據(jù)本申請實施例的一個方面，第一環(huán)體以及第二環(huán)體沿軸向具有預(yù)定的厚度，第一環(huán)體、第二環(huán)體以及臺柱體彼此同軸設(shè)置。

5、根據(jù)本申請實施例的一個方面，第一環(huán)體以及第二環(huán)體的強度分別大于殼體至少部分區(qū)域的強度。

6、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體還包括加強環(huán)，加強環(huán)設(shè)置于第一環(huán)體以及第二環(huán)體之間，殼體沿軸向設(shè)置有環(huán)形斷口，加強環(huán)位于環(huán)形斷口且在軸向的兩端分別與殼體連接，加強環(huán)的強度大于殼體至少部分區(qū)域的強度。

7、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體包括第一鋼筋籠以及第一混凝土體，第一混凝土體包覆第一鋼筋籠設(shè)置。

8、根據(jù)本申請實施例的一個方面，第一鋼筋籠在第一環(huán)體的部分與第一混凝土體在第一環(huán)體的部分的含量占比大于第一鋼筋籠在殼體的部分與第一混凝土體在殼體的部分的含量占比。

9、根據(jù)本申請實施例的一個方面，第一鋼筋籠在第二環(huán)體的部分與第一混凝土體在第二環(huán)體的部分的含量占比大于第一鋼筋籠在殼體的部分與第一混凝土體在殼體的部分的含量占比。

10、根據(jù)本申請實施例的一個方面，第一鋼筋籠在加強環(huán)的部分與第一混凝土體在加強環(huán)的部分的含量占比大于第一鋼筋籠在殼體的部分與第一混凝土體在殼體的部分的含量占比。

11、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體還包括預(yù)應(yīng)力筋，多個預(yù)應(yīng)力筋沿軸向間隔設(shè)置，預(yù)應(yīng)力筋呈環(huán)狀并張緊設(shè)置于環(huán)狀基體背離空腔的外周側(cè)。

12、根據(jù)本申請實施例的一個方面，還包括保護層，環(huán)狀基體背離空腔的外表面設(shè)置有保護層，保護層覆蓋各預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置；和/或，環(huán)狀基體朝向空腔的內(nèi)表面設(shè)置有保護層，保護層覆蓋土體設(shè)置。

13、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體背離空腔的外表面設(shè)置有多個沿環(huán)狀基體的周向分布的環(huán)形卡槽，每個預(yù)應(yīng)力至少部分伸入其中一個卡槽內(nèi)并張緊設(shè)置于環(huán)狀基體背離空腔的外周側(cè)。

14、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體的外周設(shè)置有多個沿軸向分布的環(huán)形管，環(huán)形管至少部分由環(huán)狀基體的外周面伸入環(huán)狀基體，每個預(yù)應(yīng)力筋穿設(shè)于其中一個環(huán)形管并張拉固定。

15、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體與臺柱體為一體式結(jié)構(gòu)體。

16、根據(jù)本申請實施例的一個方面，環(huán)狀基體的內(nèi)壁面相對于第一參考面的傾角為30°-40°，其中，軸向垂直于第一參考面。

17、根據(jù)本申請實施例的一個方面，轉(zhuǎn)接件包括錨栓籠，錨栓籠包括相對設(shè)置的第一錨板、第二錨板以及連接在第一錨板以及第二錨板之間的多個錨栓，第一錨板抵接于本體部沿軸向朝向環(huán)狀基體的一端，第二錨板抵接于本體部沿軸向背離環(huán)狀基體的另一端，錨栓部分凸出第二錨板并與塔架連接。

18、根據(jù)本申請實施例的一個方面，轉(zhuǎn)接件包括基礎(chǔ)環(huán)，基礎(chǔ)環(huán)在軸向的一端伸入本體部并與本體部固定連接，基礎(chǔ)環(huán)在軸向的另一端凸出本體部設(shè)置并與塔架連接。

19、根據(jù)本申請實施例的一個方面，本體部包括第一軸段以及第二軸段，第一軸段的徑向尺寸大于第二軸段的徑向尺寸，第一軸段抵接于環(huán)狀基體在軸向上的端面，第二軸段插接于環(huán)狀基體內(nèi)并封閉第二開口設(shè)置，轉(zhuǎn)接件沿軸向部分凸出于第一軸段。

20、另一個方面，根據(jù)本申請實施例提供一種風力發(fā)電機組，包括上述的機組基礎(chǔ)；塔架，與轉(zhuǎn)接件連接。

21、根據(jù)本申請實施例提供的機組基礎(chǔ)以及風力發(fā)電機組，機組基礎(chǔ)包括環(huán)狀基體以及臺柱體，臺柱體的轉(zhuǎn)接件用于與塔架連接，用于支撐塔架，本體部用于將轉(zhuǎn)接件以及環(huán)狀基體連接，實現(xiàn)塔架的作用力的傳遞。

22、由于環(huán)狀基體沿自身軸向形成有第一開口以及第二開口，第一開口的開口面積大于第二開口的開口面積，臺柱體設(shè)置在環(huán)狀基體的第二開口處，臺柱體的本體部封閉第二開口設(shè)置并與環(huán)狀基體圍合形成空腔，在空腔內(nèi)填充有土體，當塔架的作用力通過臺柱體傳遞至環(huán)狀基體時，環(huán)狀基體對土體進行擠壓，土體對環(huán)狀基體向上頂托，由于第一開口的開口面積大于第二開口的開口面積，使得環(huán)狀基體與土體給的頂托力有夾角，對該頂托力進行分解形成在環(huán)狀基體軸向上的正投影為沿環(huán)狀基體周向的法向力以及沿其徑向的徑向力，徑向力與環(huán)狀基體形成摩擦，法向力對環(huán)狀基體構(gòu)成平面外的推力，由于環(huán)狀基體為一封閉環(huán)，法向力對環(huán)狀基體形成向外的張拉作用，相對現(xiàn)有技術(shù)中大體積板式機組基礎(chǔ)，傳力路徑發(fā)生變化，改變相關(guān)技術(shù)中板式機組基礎(chǔ)以受彎矩為主的受力模式，在滿足機組基礎(chǔ)的載荷需求的基礎(chǔ)上，該種結(jié)構(gòu)形式的機組基礎(chǔ)，其空腔的設(shè)置還能夠有效的減少物料的用量，現(xiàn)場澆筑混凝土方量小，無需時間的混凝土澆筑作業(yè)施工質(zhì)量容易保證，且能夠達到降本增效的效果。

技術(shù)特征：

1.一種機組基礎(chǔ)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述環(huán)狀基體具有沿所述軸向分布的第一環(huán)體、第二環(huán)體以及連接在所述第一環(huán)體以及所述第二環(huán)體之間的殼體，所述第一環(huán)體的徑向尺寸大于所述第二環(huán)體的徑向尺寸，所述第一開口形成于所述第一環(huán)體，所述第二開口形成于所述第二環(huán)體，所述本體部連接于所述第二環(huán)體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述第一環(huán)體以及所述第二環(huán)體沿所述軸向具有預(yù)定的厚度，所述第一環(huán)體、所述第二環(huán)體以及所述臺柱體彼此同軸設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述第一環(huán)體以及所述第二環(huán)體的強度分別大于所述殼體至少部分區(qū)域的強度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述環(huán)狀基體還包括加強環(huán)，所述加強環(huán)設(shè)置于所述第一環(huán)體以及所述第二環(huán)體之間，所述殼體沿所述軸向設(shè)置有環(huán)形斷口，所述加強環(huán)位于所述環(huán)形斷口且在所述軸向的兩端分別與所述殼體連接，所述加強環(huán)的強度大于所述殼體至少部分區(qū)域的強度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述環(huán)狀基體包括第一鋼筋籠以及第一混凝土體，所述第一混凝土體包覆所述第一鋼筋籠設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述第一鋼筋籠在所述第一環(huán)體的部分與所述第一混凝土體在所述第一環(huán)體的部分的含量占比大于所述第一鋼筋籠在所述殼體的部分與所述第一混凝土體在所述殼體的部分的含量占比；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述環(huán)狀基體還包括預(yù)應(yīng)力筋，多個所述預(yù)應(yīng)力筋沿所述軸向間隔設(shè)置，所述預(yù)應(yīng)力筋呈環(huán)狀并張緊設(shè)置于所述環(huán)狀基體背離所述空腔的外周側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，還包括保護層，所述環(huán)狀基體背離所述空腔的外表面設(shè)置有所述保護層，所述保護層覆蓋各所述預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置；和/或，所述環(huán)狀基體朝向所述空腔的內(nèi)表面設(shè)置有所述保護層，所述保護層覆蓋所述土體設(shè)置。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述環(huán)狀基體背離所述空腔的外表面設(shè)置有多個沿所述環(huán)狀基體的周向分布的環(huán)形卡槽，每個所述預(yù)應(yīng)力筋至少部分伸入其中一個所述卡槽內(nèi)并張緊設(shè)置于所述環(huán)狀基體背離所述空腔的外周側(cè)；

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一項所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述環(huán)狀基體與所述臺柱體為一體式結(jié)構(gòu)體。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一項所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述環(huán)狀基體的內(nèi)壁面相對于第一參考面的傾角為30°-40°，其中，所述軸向垂直于所述第一參考面。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一項所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接件包括錨栓籠，所述錨栓籠包括相對設(shè)置的第一錨板、第二錨板以及連接在所述第一錨板以及第二錨板之間的多個錨栓，所述第一錨板抵接于所述本體部沿所述軸向朝向所述環(huán)狀基體的一端，所述第二錨板抵接于所述本體部沿所述軸向背離所述環(huán)狀基體的另一端，所述錨栓部分凸出所述第二錨板并與所述塔架連接；

14.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意一項所述的機組基礎(chǔ)，其特征在于，所述本體部包括第一軸段以及第二軸段，所述第一軸段的徑向尺寸大于所述第二軸段的徑向尺寸，所述第一軸段抵接于所述環(huán)狀基體在所述軸向上的端面，所述第二軸段插接于所述環(huán)狀基體內(nèi)并封閉所述第二開口設(shè)置，所述轉(zhuǎn)接件沿所述軸向部分凸出于所述第一軸段。

15.一種風力發(fā)電機組，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種機組基礎(chǔ)以及風力發(fā)電機組，機組基礎(chǔ)包括：環(huán)狀基體，環(huán)狀基體沿自身軸向形成有第一開口以及第二開口，第一開口的開口面積大于第二開口的開口面積；臺柱體，沿軸向設(shè)置于環(huán)狀基體的第二開口所在側(cè)，臺柱體包括本體部以及設(shè)置于本體部的轉(zhuǎn)接件，本體部與環(huán)狀基體連接并封閉第二開口設(shè)置，本體部與環(huán)狀基體圍合形成有空腔，空腔內(nèi)填充有土體，轉(zhuǎn)接件在軸向向背離環(huán)狀基體的一側(cè)部分凸出于本體部，以與塔架連接。本申請能夠滿足風力發(fā)電機組的載荷需求，同時能夠減少物料用量，能夠保證基礎(chǔ)的成型質(zhì)量，且能夠達到降本增效的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：翟恩地,李曉東,王涑宇
受保護的技術(shù)使用者：北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8