预应力锚栓风电机组基础结构的制作方法

本实用新型涉及一种大型高耸设备建筑基础结构，具体是一种预应力锚栓风电机组基础结构。

背景技术：

目前，对于大型或超大型设备，诸如电视塔、微波信号发射器、风力发电机、商业招牌、游乐设施等均广泛使用预应力锚栓进行固定。作为上部结构与下部支撑结构(基础)间的金属连接件，预应力锚栓本身不具备防腐蚀功能，预应力锚栓结构的耐久性必须得到保障，尤其应做好防水、防盐雾等防腐蚀措施。

目前，预应力锚栓在风电机组基础中应用广泛，现有的预应力锚栓风电机组基础结构中，为了满足下部承台服役状态下预应力锚栓风电机组基础结构整体受压要求，预应力锚栓往往需要上下贯穿承台。即承台选用C40混凝土，预应力锚栓上下端头分别外露于C40混凝土承台的顶面和底面，预应力锚栓下端头埋设于C15混凝土垫层内。

预应力锚栓上端头可在施工完成后采取涂抹防腐蚀化学物质外加橡胶套帽的方式将预应力锚栓上端头与外界隔离，并且定期进行补充油脂、更换套帽等检修工作，从而达到防腐蚀的目的。

基础结构施工完成后，预应力锚栓下端头区域属于开放式结构，直接与下部的C15混凝土垫层接触，且无法进行防腐蚀处理。风电机组属于动力机械设备，工作期间承受不定向的巨大倾覆矩，预应力锚栓下端头下方的C15混凝土的垫层实际被压碎，预应力锚栓下端头区域得不到有效保护，导致锚栓下端头区域直接与外界环境，如地下水、土壤、空气等接触。长期作用下，预应力锚栓被腐蚀形成间隙，在上部荷载和地下水压力的作用下，间隙可能进入更多的空气、水，进而促进腐蚀效应，从而影响下部预应力混凝土结构的耐久性和预应力锚栓的耐久性，造成预应力锚栓组件被腐蚀、锚杆断裂、混凝土内部钢筋被腐蚀等现象，对风电机组-基础结构体系的整体性、安全性带来不利影响。目前，风电技术无法更换预应力锚杆，上述问题将可能造成停机检修、更换机位等严重后果，最终导致巨大的经济损失。

技术实现要素：

本实用新型提供一种预应力锚栓风电机组基础结构，解决现有的预应力锚栓风电机组基础结构中，预应力锚栓下端头极易直接与外界环境接触，容易造成预应力锚栓组件被腐蚀、锚杆断裂、混凝土内部钢筋被腐蚀，影响基础结构体系的整体性和安全性的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：预应力锚栓风电机组基础结构，包括承台和至少两根预应力锚栓，所述预应力锚栓上下贯穿承台形成预应力锚栓上端头和预应力锚栓下端头，所述预应力锚栓下端头下侧分别为用于安装固定所述预应力锚栓的支撑件，预应力锚栓下端头下侧依次为上垫层和下垫层；所述下垫层形成沉台，沉台内为所述上垫层，上垫层和下垫层的顶面直接与所述承台接触，上垫层的底面预应力锚栓之间的范围内还设置隔离垫，预应力锚栓下端头埋设于所述上垫层内，支撑件的下端埋设于所述下垫层内，所述上垫层和承台由相同混凝土标号的混凝土浇筑而成。

进一步的是：所述承台由C40混凝土浇筑而成。

进一步的是：所述上垫层由C40自密实细石砼浇筑而成。

进一步的是：所述隔离垫为苯板或者泡沫垫。

进一步的是：所述下垫层由C15混凝土浇筑而成。

进一步的是：所述预应力锚栓上端头涂覆有防腐层并套设橡胶套帽。

本实用新型的有益效果是：上垫层和承台选用相同混凝土标号的混凝土浇筑，使上垫层与承台形成一个整体，上垫层对预应力锚栓下端头进行隔离保护。由于上垫层自身强度等级较高，且与承台形成一个整体，不会在上部的反复偏心荷载作用下被压坏，避免外界环境中的空气、水分、土壤等接触到预应力锚栓。外部环境中的空气、水分、土壤等也无法从预应力锚栓与承台的间隙进入主体结构，达到对预应力锚栓下部端头区域进行密封、防水的目的。从而，预应力锚栓不具备发生腐蚀的条件，主体结构耐久性可得到保障。

从施工角度来看，上垫层和承台选用相同混凝土标号的混凝土浇筑，上垫层和承台可以一并浇筑，避免上垫层和承台之间形成施工缝。这不仅保证了上垫层和承台粘接后的结构整体性，而且节约了工期。

附图说明

图1是本实用新型预应力锚栓风电机组基础剖面结构示意图。

图2是本实用新型预应力锚栓下部端头处的剖面结构示意图。

图中零部件、部位及编号：承台1、预应力锚栓2、预应力锚栓上端头3、预应力锚栓下端头4、下垫层5、隔离垫6、上垫层7、支撑件8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型预应力锚栓风电机组基础结构，包括承台1和至少两根预应力锚栓2，预应力锚栓2上下贯穿承台1形成预应力锚栓上端头3和预应力锚栓下端头4，预应力锚栓2可为多根，呈环形竖直地布置，例如呈圆形布置。为了避免预应力锚栓上端头3被腐蚀，预应力锚栓上端头3涂覆防腐层并套设橡胶套帽。由于图1剖视的位置原因，图1中未示出支撑件8。

预应力锚栓下端头4下侧分别为安装固定所述预应力锚栓2的支撑件8，支撑件8与预应力锚栓下端头4相适配，支撑件8用于安装固定预应力锚栓2及其组件、钢筋、模板，预应力锚栓下端头4下侧依次为上垫层7和下垫层5。支撑件8可预先安装于下垫层5内，以便于下垫层5达到硬度要求后安装固定预应力锚栓2。

下垫层5上形成沉台，沉台的形状与预应力锚栓2的整体形状一致，例如沉台为圆形。沉台内为所述上垫层7，上垫层7和下垫层5的顶面呈水平状，并直接与承台1接触。上垫层7的底面在预应力锚栓2之间的范围内还设置隔离垫6，隔离垫6可选用苯板或泡沫垫。为了便于施工，隔离垫6位于下垫层5的沉台内的底部，即在浇筑上垫层7之前，将隔离垫6放于沉台内适当位置，然后再浇筑。隔离垫6呈圆形且位于沉台的中心处。

预应力锚栓下端头4埋设于上垫层7内，支撑件8的下端埋设于所述下垫层5内，上垫层7和承台1选用相同混凝土标号的混凝土浇筑，使上垫层7与承台1形成一个整体，而且在风电机组运行期间的动荷载作用下，上垫层7与承台1仍然为一个整体。从而，上垫层7始终对预应力锚栓下端头4进行隔离保护，避免外界环境中的空气、水分、土壤等接触到预应力锚栓2，使预应力锚栓2不具备发生腐蚀的条件，而且使主体结构耐久性得到保证。

具体地，承台1和上垫层7由C40混凝土浇筑而成，下垫层5由C15混凝土浇筑而成。由于在浇筑上垫层7时，支撑件8上部已经绑扎安装预应力锚栓2，预应力锚栓下端头4操作空间较为狭小，故上垫层7优选自密实细石砼，例如上垫层7由C40自密实细石砼浇筑而成。利用自密实细石砼浇筑不需要振捣的优点，避免因振捣使安装好的预应力锚栓2移位，操作过程简单可行。

本实用新型预应力锚栓风电机组基础结构的上垫层7和承台1选用相同混凝土标号的混凝土浇筑，上垫层7和承台1可以一并浇筑，避免上垫层7和承台1之间形成施工缝。这不仅保证了上垫层7和承台1粘接后的结构整体性，避免外部环境中的空气、水分、土壤等从预应力锚栓2与承台1的间隙进入主体结构，达到对预应力锚栓2下部端头区域进行密封、防水的目的，而且节约工期。

在风电机组运行期间的动荷载尤其是倾覆矩作用下，风电机组发生较大偏心时，即使下垫层5局部被压碎，上垫层7和承台1仍然为一个整体，预应力锚栓下端头4可得到有效保护，避免被腐蚀，有利于预应力锚栓下端头4区域的密封、防水，也保证了基础结构的耐久性。