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在地面以下几米至几十米设置一定面积的平板块状基础,平板块比塔架底面积大很多,利用机组、基础及基础上覆盖层重量的偏心反作用力来抑制倾覆力矩。平板块上有一个比塔架底面积稍大一些的柱状体承台,用于和塔架连接。平板块形状常用正方形、六角形、八角形或圆形(如图2所示)。其中第一种为均匀平板块,当岩床距地面较近时选用,平板块必须有足够的厚度和合理的钢筋网。第二种平板块上部为锥形,可以节省材料。第三种将平板块用岩石锚固装置固定在岩层上,可以减小埋深及平板面积,但施工难度大。
(1)桩基础:在地质条件较差地方,柱状的桩基础比平板块状基础能更有效地利用材料。目前普遍应用的有框架式桩基础、混凝土实心单桩基础、空心复合桩基础(如图3所示)。
l 框架式桩基础,是桩基群与平板块桩帽的组合体,它是将几个至几十个圆柱形桩,利用一个平板块形桩帽把它们连接起来,桩帽上设计有与塔架连接的承台组成的基础。倾覆力矩由桩在垂直和侧面载荷两者抵抗,侧面载荷由施加于每个桩的顶部力矩产生,所以要求钢筋必须在桩和桩帽之间提供充分连续的力矩。多桩基础可以使用桩基钻孔机,高效率的打出几十米深的桩孔。
l 混凝土实心单桩基础,由一个大直径混凝土圆柱和其上面的与塔架连接的承台组成。适用于地基上部土层软弱、地基持力层位置较深,且开挖施工坑边缘不会塌方时采用,但混凝土消耗量大、成本高。
l 空心复合桩基础,它比混凝土实芯单桩基础节省材料,但施工难度大。适用条件与混凝土实芯单桩基础相同。
(3)桁架式塔架基础:桁架式塔架基础的特点是腿之间的跨距比较大,并且还可以使用各自独立的基础桩(结构如图4所示)。一般在现场使用螺旋钻孔机钻孔后浇注混凝土桩,防止倾覆的作用力在桩上被简单地上提和下推,上提力和下推力被桩表面的摩擦力所抵抗。组成塔架基础的角钢框架,应提前进行组装,然后在给桩灌注混凝土时就地浇注。角钢框架应设置好间隔和倾斜度,以便上部桁架的安装。
风力发电机组基础运行损伤与原因
鉴衡通过对国内风电场的长期检测与调查研究,归纳出目前主要有以下基础损伤现象:
l 表层混凝土与塔架出现明显可见的脱开裂缝(例如正常运行荷载工况最大裂缝宽度超过0.2mm,极端荷载工况最大裂缝宽度超过0.3mm)以及混凝土受压破损,以主风向更为常见;
l 塔架周边出现泛浆现象;
l 钢筋剪断与周围混凝土破损;
l 混凝土内部空洞、裂缝、不密实;
l 混凝土腐蚀(氯化物的渗入、碱集料反应、硫酸盐及酸侵蚀、冻融作用);
l 基础的差异沉降、累计沉降量超过规范要求、沉降速率增大;
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