扩大头预应力锚杆风机基础系统及其施工方法

摘要

本发明公开了一种扩大头预应力锚杆风机基础系统及其施工方法，涉及建设工程中大型风力发电机组固定技术领域。本系统是：在基础承台的圆周内均匀设置有钻孔和扩大室，在每个钻孔内设置有钢套管；在钢套管内设置有锚杆，在锚杆底端通过滑动销、从动销和固定销依次连接有金属连杆、上转动杆和下转动杆，形成扩大头；在基础承台的钻孔和扩大室内浇铸有高强混凝土；在钢套管的顶端套有金属基础环和高强螺母。本发明基础牢固，节省工程投资，施工进度快，尤其是扩大头具有更大的竖向抗拔力，能够抵抗风机上部塔筒传来的巨大弯矩作用。

主权项

一种扩大头预应力锚杆风机基础系统的施工方法，此系统包括基础承台(1)、锚杆(2)、高强螺母(3)、金属基础环(4)、钢套管(5)、高强混凝土(6)、金属连杆(7)、上转动杆(8)、下转动杆(9)、滑动销(10)、从动销(11)、固定销(12)和扩大头(13)；其位置和连接关系是：在基础承台(1)的圆周内均匀设置有钻孔(1.1)，在每个钻孔(1.1)内设置有钢套管(5)；在钢套管(5)内设置有锚杆(2)，在锚杆(2)底端通过滑动销(10)、从动销(11)和固定销(12)依次连接有金属连杆(7)、上转动杆(8)和下转动杆(9)，形成扩大头(13)，扩大头(13)在扩大室(1.2)内；在基础承台(1)的钻孔(1.1)和扩大室(1.2)内浇铸有高强混凝土(6)；在钢套管(5)的顶端套有金属基础环(4)和高强螺母(3)；所述的扩大头由金属连杆(7)、上转动杆(8)、下转动杆(9)、滑动销(10)、从动销(11)和固定销(12)组成；金属连杆(7)是一种金属杆，其外径略大于锚杆(2)的直径，其顶端带有和锚杆(2)外螺纹适配的内螺纹，其上端设置有滑动槽(7.1)，其下端设置有固定槽(7.2)；上转动杆(8)为前后两个呈八字形的两端有通孔的活动金属杆，其顶端利用滑动销(10)与金属连杆(7)的滑动槽(7.1)连接，其左右下端通过从动销(11)与下转动杆(9)连接；下转动杆(9)为前后两个呈倒八字形的两端有通孔的活动金属杆，其底端利用固定销(12)与金属连杆(7)的固定槽(7.2)连接，其左右上端通过从动销(11)与上转动杆(8)连接；其特征在于包括下列步骤：①在需要施工的现场勘测、整平场地，形成基础承台(1)，并钻孔至合适的深度，在钻孔(1.1)的下部再按照要求用扩大头钻头钻出一段扩大室(1.2)；②将锚杆(2)和预制好的扩大头(13)部分通过金属连杆(7)的内螺纹固定在一起，放入锚杆(2)和折叠状态下的扩大头(13)，此过程中由于钻孔内径的限制，上转动杆(8)和下转动杆(9)无法撑开至展开状态，维持在折叠状态；③等锚杆(2)就位、扩大头(13)进入钻孔(1.1)底部的扩大室(1.2)区域，上转动杆(8)和下转动杆(9)依靠重力自动撑开至展开状态；④将钢套管(5)套在锚杆(2)上，钢套管(5)的底端支撑于金属连杆(7)的顶端；从扩大室(1.2)底部开始，依次向钻孔(1.1)和钢套管(5)之间浇筑高强度混凝土(6)，直至钢套管(5)顶端；⑤将预制好的金属基础环(4)穿过锚杆(2)，放置于浇筑好的高强度混凝土(6)之上，并通过高强螺母(3)将锚杆(2)和金属基础环(4)固定为一体，保证金属基础环(4)顶面与基础承台(1)的顶面在一个水平面上；⑥待高强度混凝土(6)龄期达到要求后，对伸出基础承台(1)上端面的锚杆(2)进行张拉施加预应力，从而使混凝土受到压力，提高整个基础结构的稳定性。