阅读说明：本技术 一种提高风力发电机组基础防水性能的方法 (Method for improving waterproof performance of foundation of wind generating set ) 是由 陈修凯 连启 汤子龙 陈集农 于 2020-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种提高风力发电机组基础防水性能的方法：在基础环的外周上设有防水结构,所述防水结构上设有紧定装置,通过紧定装置将防水结构压紧、密封固定在基础环的外周面上,以避免防水结构在重力作用下向下滑动而破坏防水性能,确保了防水结构与基础环之间的防水性能。同时将防水结构设置在基础承台表面的环形槽内,并用密封材料填充防水结构与基础承台之间的间隙,进一步避免了雨水沿基础承台表面侵入基础环与基础承台之间的缝隙中,能够大幅度提高风力发电机组基础防水性能。(The invention relates to a method for improving the basic waterproof performance of a wind generating set, which comprises the following steps: be equipped with waterproof construction in the periphery of foundation ring, the last tight setting device that is equipped with of waterproof construction compresses tightly, seals through tight setting device and fixes waterproof construction on the outer peripheral face of foundation ring to avoid waterproof construction to slide down and destroy waterproof performance under the action of gravity, ensured waterproof performance between waterproof construction and the foundation ring. Meanwhile, the waterproof structure is arranged in the annular groove on the surface of the foundation bearing platform, and the sealing material is used for filling the gap between the waterproof structure and the foundation bearing platform, so that rainwater is further prevented from invading into the gap between the foundation ring and the foundation bearing platform along the surface of the foundation bearing platform, and the waterproof performance of the foundation of the wind generating set can be greatly improved.)

一种提高风力发电机组基础防水性能的方法

技术领域

本发明属新能源发电施工技术领域，具体涉及一种提高风力发电机组基础防水性能的方法。

背景技术

风力发电是国家新能源建设的重要组成部分，陆上风电场是风力发电的主要形式之一。目前，大功率风力发电机组塔筒与风机基础的连接多采用基础环的方式，基础环与钢筋混凝土浇筑成为一体，由于风力发电机组运行过程中，塔筒始终处于振动状态，灌注在基础环外壁与混凝土的密封胶不断被撕裂，失去防水功能，导致雨水进入混凝土基础应力区，降低了截面摩擦，降低了混凝土承载力，并且将混凝土粉末带出基础，增加基础与塔筒间空隙，加速塔筒晃动量，而塔筒振幅加剧，严重时将导致风机直接停机，甚至导致出现风机塔筒倾覆折断，同时水将腐蚀基础环穿孔钢筋，一旦基础环穿孔钢筋被腐蚀，基础则存在倾覆风险。1我N,的做法是在风机基础顶与基础环交界处做防水处理，在风机基础上部种植绿色植物减少水土流失，其缺点是大量的雨水会顺着风机塔筒壁流淌下来，不断冲刷基础顶部的植物和覆土，从而导致覆土重量减少，增加风机不安全运行的风险，防水处理材料易老化和疲劳破坏，要定期破除基础顶护坡后检查、更换，增加风电场运营维护成本。且防水处理失效后不能及时预警，导致后果严重，损失扩大。

经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：申请号为“201520177830.1”、申请日为“2015.03.27”、公开号为“CN 204532717 U”、公开日为“2015.08.05”、名称为“风力发电机组基础环外壁与混凝土缝隙防水装置”、申请人为“于琳”的实用新型专利，该实用新型专利包括混凝土地基、防水装置及基础环，防水装置包括固定板、导水板A、导水板B、挡水板、填料及密封材料，混凝土基础顶部设有挡水板且挡水板与混凝土基础之间设有密封材料，挡水板与混凝土基础通过螺栓固定，挡水板位于基础环外壁与混凝土缝隙的外沿，基础环外部套有两个半圆形的固定板，两个固定板通过固定扣固定，通过填充在导水板和挡水板之间的柔性不规则填料阻挡所有的被风携带的雨雪。

上述专利是将两个半圆形的固定板通过固定扣固定，在基础环与导水板之间填充密封材料。由于导水板是与基础环之间没有刚性连接，而是利用柔性的密封材料固定在基础环上，由于导水板重力的作用使得导水板向下滑动，将会撕裂挡水板与基础环之间的密封材料；同时风力发电机组在风力的作用下会导致基础环摇动，也会撕裂挡水板与混凝土基础之间的密封材料，从而破坏了防水装置的防水性能，使得雨水通过撕裂的挡水板与混凝土基础之间的密封材料沿基础环的外表面流入到基础环与混凝土基础之间的缝隙中；所以该专利中的防水装置的防水性能还是不可靠。

另外，上述专利中的挡水板是通过采用膨胀螺栓压在混凝土基础3顶面上，在钻取膨胀螺栓安装孔时会在混凝土基础3顶面造成裂纹，会破坏挡水板7的挡水性能，从而使得雨水沿混凝土基础3顶面裂纹进入到基础环与混凝土基础之间的缝隙中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有的防水结构在重力作用下向下滑动而造成漏水的缺陷，提供一种提高风力发电机组基础防水性能的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种提高风力发电机组基础防水性能的方法，在基础环的外周上设有防水结构，所述防水结构上设有紧定装置，所述方法是通过紧定装置将防水结构压紧、密封固定在基础环的外周面上，以避免防水结构在重力作用下向下滑动而破坏防水性能。

进一步地，所述防水结构为分体式结构，包括：与基础环密封接触的导水板及垂直设置在基础承台表面的挡水板，利用紧定装置将导水板压紧在基础环的外周面，从而将导水板固定在基础环的外周面上；所述导水板盖在挡水板的上方，利用导水板将雨水导到挡水板远离基础环的一侧。以避免导水板向下滑动而破坏基础环与导水板之间的密封性能

进一步地，所述导水板为环形，包括：内侧立板、水平板及外侧立板；所述水平板为圆环形，所述内侧立板为筒状环形，垂直连接在水平板圆环形的内圈位置的上侧；所述外侧立板为筒状环形，垂直连接在水平板圆环形的外圈位置的下侧；所述紧定装置包括：紧定螺钉及设置在内侧立板上与紧定螺钉匹配的紧定螺纹，所述紧定螺钉能够在所述紧定螺纹内朝向基础环的外周方向旋进，顶压在基础环的外周面上；所述内侧立板与基础环之间的间隙中填充密封材料一。

进一步地，在内侧立板的径向间隔设置有若干紧定螺钉，在内侧立板的轴向间隔设置有两个紧定螺钉。使导水板在径向和轴向都压紧在基础环的外周面上，使导水板牢固固定在基础环的外周面上。

进一步地，所述挡水板为筒状环形，在基础承台表面设置有环形槽，所述挡水板垂直设置在环形槽内，在环形槽内填充有密封材料三，以确保挡水板与基础承台之间的防水性能。

进一步地，所述外侧立板处在挡水板远离基础环的一侧，所述外侧立板与挡水板之间设置有密封材料二，以防止雨雪被风吹到挡水板与基础环之间。

进一步地，所述防水结构为一体式结构，包括：L形橡胶板，所述L形橡胶板包括垂直侧边及水平侧边，所述垂直侧边与基础环的圆周面密封接触，所述水平侧边与基础承台表面密封接触。由于垂直侧边的下端与基础承台表面接触，能够避免防水结构在重力作用下向下滑动而破坏防水性能。

进一步地，所述紧定装置包括：紧定螺钉、环形固定板及弧形压板，所述环形固定板上设有与紧定螺钉匹配的紧定螺纹，所述紧定螺钉能够在所述紧定螺纹内朝向基础环的外周方向旋进，通过顶压弧形压板，将L形橡胶板的垂直侧边顶压在基础环的外周面上；在垂直侧边上部的基础环与环形固定板之间环形间隙内填充有密封材料四。由于紧定螺钉将垂直侧边顶压在基础环的外周面上，能够避免垂直侧边因蠕变而造成的在基础环的外周面上滑动，进一步保证了防水结构的防水性能。

进一步地，在环形固定板的径向间隔设置有若干紧定螺钉，在环形固定板的轴向间隔设置有两个紧定螺钉。使垂直侧边在径向和轴向都压紧在基础环的外周面上，使垂直侧边牢固固定在基础环的外周面上。

进一步地，在与基础环连接处的基础承台的表面设置有环形凹槽，所述环形凹槽的宽度大于水平侧边的宽度，水平侧边设置在环形凹槽内，在环形凹槽与水平侧边之间设置有密封材料五，以确保挡水板与基础承台之间的防水性能。

本发明的有益效果为：由于防水结构上设有紧定装置，通过紧定装置将防水结构压紧固定在基础环的外周面上，能够避免防水结构在重力作用下滑动，确保了防水结构与基础环之间的防水性能，避免了雨水沿基础环表面侵入到基础环与基础承台之间的缝隙中。同时将防水结构设置在基础承台表面的环形槽内，并用密封材料填充防水结构与基础承台之间的间隙，进一步避免了雨水沿基础承台表面侵入基础环与基础承台之间的缝隙中。

附图说明

图1为风力发电机组示意图，

图2为风力发电机组A—A剖视示意图，

图3为实施例一B的局部放大示意图，

图4为实施例二B的局部放大示意图，

图中：1—基础环、2—基础承台、3—地面、11—密封材料一、12—导水板、121—内侧立板、122—水平板、123—外侧立板、13—挡水板、14—螺纹钢、15—密封材料二、16—密封材料三、17—环形槽、21—密封材料四、22—弧形压板、23—环形固定板、24—L形橡胶板、241—垂直侧边、242—水平侧边、25—膨胀螺栓、26—螺母、27—垫板、28—密封材料五、29—环形凹槽、100—紧定螺钉、i—排水坡度、F—缝隙。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示：提高风力发电机组的塔筒安装在基础环1上，基础环1设置在基础承台2上。由于施工和热胀冷缩的原因，基础环1与基础承台2连接处存在缝隙F。在风力的作用下塔筒始终处于振动状态，使得基础环1与基础承台2连接处存在缝隙F不断扩大，导致雨水进入缝隙F，将腐蚀基础环1的穿孔钢筋，一旦基础环1的穿孔钢筋被腐蚀，则存在风力发电机组的塔筒倾覆的风险。因此在基础环1与基础承台2需要设置防水结构，以避免雨水侵入缝隙F。

申请号为“201520177830.1”的实用新型专利是将两个半圆形的固定板通过固定扣固定，在基础环与导水板之间填充密封材料。由于导水板是与基础环之间没有刚性连接，而是利用柔性的密封材料固定在基础环上，由于导水板重力的作用使得导水板向下滑动，将会撕裂挡水板与基础环之间的密封材料；同时风力发电机组在风力的作用下会导致基础环摇动，也会撕裂挡水板与混凝土基础之间的密封材料，从而破坏了防水装置的防水性能，使得雨水通过撕裂的密封材料，沿基础环的外表面流入到基础环与混凝土基础之间的缝隙中；所以该专利中的防水装置的防水性能还是不可靠。

本发明的提高风力发电机组基础防水性能的方法：首先将基础承台2设置高于地面3，同时在基础承台2的表面设置朝向远离基础环1方向的排水坡度i，以避免基础环1与基础承台2连接处积水，以减少雨水侵入缝隙F中。

本发明的防水结构实施例一如图2和图3所示：所述防水结构为分体式结构，包括：导水板12及挡水板13。所述导水板12为环形，套在基础环1的外周面上，导水板12的横截面为Z形，包括：内侧立板121、水平板122及外侧立板123；所述水平板122为圆环形，所述内侧立板121为筒状环形，垂直连接在水平板122圆环形的内圈位置的上侧；所述外侧立板123为筒状环形，垂直连接在水平板122圆环形的外圈位置的下侧。

在内侧立板121上设置有与紧定螺钉100匹配的紧定螺纹，在所述紧定螺纹内旋入紧定螺钉100，紧定螺钉100能够朝向基础环1的外周方向旋进，顶压在基础环1的外周面上。在内侧立板121的径向间隔设置有若干紧定螺钉100，使导水板12在径向有若干紧定螺钉100都压紧在基础环1的外周面上，通过调整紧定螺钉100旋进的长度，能够调整导水板12与基础环1的外周面之间的间隙，使导水板12与基础环1的外周面之间的间隙均匀。同时在内侧立板121的轴向间隔设置有两个紧定螺钉100，以便能够调整导水板12与基础环1的外周面之间在轴向上下的间隙。在内侧立板121与基础环1之间的间隙中填充密封材料11，以保证内侧立板121与基础环1之间的密封。

导水板12采用63×63×5的角钢和60×5的扁钢制造，将63×63×5的角钢卷成圆环形，角钢中与沿圆环形轴向的边处在圆环形的内圈位置，构成内侧立板121；另一边处在圆环形的径向，构成水平板122。然后将60×5扁钢卷成筒状环形，满焊连接在由角钢卷成的圆环形的外圈位置、与内侧立板121相反的一侧，构成外侧立板123。

所述挡水板13为筒状环形，在基础承台2表面设置有环形槽17，在环形槽17内垂直间隔设置有螺纹钢14。所述挡水板13采用不锈钢板卷成筒状焊接而成，然后将筒状的挡水板13垂直设置在环形槽17内，在环形槽17内填充有密封材料三16，以确保挡水板13与基础承台2之间的防水性能。

所述环形槽17距离基础环1的外周面45毫米，环形槽17的宽度为20毫米，环形槽17的深度依据基础承台2表面结构确定，如果基础承台2表面没有二次抹灰层，基础承台2的深度为20毫米。如果基础承台2表面有二次抹灰层，基础承台2的深度达到一次浇筑混凝土表面以下20毫米。开槽需要用水钻，严禁用电锤钻孔，避免破坏附近混凝土。

在环形槽17内，每隔50厘米用水钻钻直径20毫米的孔，深度100毫米，清灰成孔，在孔内植入直径12毫米，长度180毫米的螺纹钢14，螺纹钢14靠近环形槽17的内侧，在孔中注入高强灌浆料，24小时固化后方可使用。

所述导水板12盖在挡水板13的上方，外侧立板123处在挡水板13远离基础环1的一侧，在外侧立板123与挡水板13之间的间隙中填充密封材料二15，以避免雨雪被风吹进挡水板13内。所述密封材料二15采用柔性密封材料，以适应基础环1相对于基础承台2摆动。

使用时，雨水沿塔筒流到基础环1的外周面上，由于有密封材料一11的阻挡，雨水将沿内侧立板121的外周面流到水平板122的上表面，然后再顺着外侧立板123的外周面流到挡水板13远离基础环1的一侧的基础承台2表面，最后顺着基础承台2表面的排水坡度i流到地面3上。

由于采用紧定螺钉100将导水板12在径向和轴向压紧在基础环1的外周面上，导水板12不会向下滑动，能够避免内侧立板121与基础环1之间的密封材料11被撕裂，确保了导水板12与导水板12之间的防水性能，提高了风力发电机组基础的防水性能。

实施例一中的导水板12制造步骤如下：

步骤一、制造挡水板13：

A1、距离基础环1外壁45毫米处，开宽度20毫米环形槽17，环形槽17的深度依据基础承台2表面结构确定，如果基础承台2表面没有二次抹灰层，环形槽17的深度20毫米；如果基础承台2表面有二次抹灰层，环形槽17的深度应达到一次浇筑混凝土表面以下20毫米。开槽需要用水钻，严禁用电锤钻孔，避免破坏附近混凝土。

A2、在做好的环形槽17内，每隔50厘米用水钻钻直径20毫米的孔，深度100毫米，清灰成孔。

A3、在孔内植入直径12毫米，长度180毫米的螺纹钢14，螺纹钢14靠近环形槽17的内侧，在孔中注入高强灌浆料，24小时固化后方可使用。

A4、将高度80-100毫米（视槽的深度）的不锈钢板条卷成筒状环形，放置在环形槽17中螺纹钢14的外侧，作为挡水板13，用水准仪将不锈钢板条找平固定，用二氧化碳保护焊机将不锈钢板条与螺纹钢14焊接在一起。

A5、用压缩空气吹扫环形槽17内灰土后用高强建筑结构胶密封环形槽17。

A6、待结构胶固化用铁红防腐底漆对露在外面的螺纹钢14及焊口部位做防腐处理。

A7、做漏水试验，在挡水板13内灌注水，检验挡水板13与基础承台之间的防水密封性。

步骤二、制作导水板12：

B1、在63×63×5的角钢一边每隔50公分钻直径10毫米的孔，每个位置上下钻2个孔，孔间距为39毫米。

B2、将钻好孔的角钢卷成圆弧，角钢钻孔的边为立边，圆弧的直径比基础环1外周面大20毫米。

B3、将用角钢卷好的圆弧放置在基础环1外侧，用焊机将几块圆弧焊接在一起，组成完整的L形圆环，保证带孔圆环的立边与基础环外壁的距离在8-10毫米毫米。

B4、L形圆环焊接成型后，在其底边的外侧焊接63×5的立板，焊接要求是满焊，防止浸润水。

B5、焊接好的导水板12用白色防腐涂料涂刷。

B6、待涂料实干后，将导水板12用紧定螺钉100顶压在基础环1外周面上，要求导水板12与基础环1外周面之间的间距离在10±2毫米。

B7、在导水板12与基础环1外周面之间添加密封材料一11粘接、密封，密封材料一11采用结构胶。

步骤三、在导水板12与挡水板13之间填充密封材料二15，密封材料二15采用柔性填料；密封材料二15采用直径15毫米的发泡圆形密封条，材质为三元乙丙橡胶，数量为2圈。

实施例一中的主要施工材料如下：

序号	材料名称	型号	材质
				1	角 钢	63×63×5	45#
2	扁 钢	60×5	45#
				3	不锈钢板	80×2	304
4	高强建筑结构胶	白色快干强力	中型硅酮
				5	发泡圆胶条	15毫米	三元乙丙
6	面漆	白色	丙烯酸聚氨酯

在实施例一中，通过安装在导水板12上的紧定螺钉100顶压在基础环1的外周面上，保证了导水板12与基础环1外周面紧密接触，并呈刚性连接状态，避免了导水板12向下滑动，保证了导水板12与基础环1之间的密封可靠性。

本发明的防水结构实施例二如图2和图4所示：所述防水结构为一体式结构，包括：L形橡胶板24、弧形压板22、环形固定板23及紧定螺钉100。所述L形橡胶板24包括：与基础环1外周面接触密封的垂直侧边241及与基础承台2上表面接触密封的水平侧边242，在水平侧边242上设有用来穿过膨胀螺栓25的螺栓孔。

在基础承台2上表面开宽度为75毫米、深度20毫米的环形凹槽29，根据L型橡胶板24的水平侧边242上孔的位置在环形凹槽29中钻直径12毫米的孔，在孔内安装不锈钢膨胀螺丝25。在环形凹槽29的底部与L型橡胶板24的水平侧边242均匀涂3毫米厚结构胶，在垫板27放在水平侧边242上，通过不锈钢膨胀螺丝25将水平侧边242压紧在环形凹槽29中。在环形凹槽29与水平侧边242之间设置有密封材料五28。

环形固定板23采用条形钢板卷成筒形，焊接而成。在环形固定板23设置有用来安装紧定螺钉100的紧固螺纹。在环形固定板23的径向间隔设置有若干紧定螺钉100，在环形固定板23的轴向间隔设置有两个紧定螺钉100。紧定螺钉100拧入紧固螺纹中。在基础环1外周面与L型橡胶板24的垂直侧边241紧贴位置涂满结构胶。在L型橡胶板24的垂直侧边241的外侧套上环形固定板23，在垂直侧边241与环形固定板23之间设置弧形压板22，利用安装在环形固定板23上的紧定螺钉100，顶压弧形压板22，将垂直侧边241顶紧在基础环1外周面上。在垂直侧边241上部的基础环1与环形固定板23之间环形间隙内填充有密封材料四21，以保证垂直侧边241与环形固定板23之间的防水密封。

实施例二的施工步骤如下：

C1、在基础承台2上表面开宽度为75毫米，深度20毫米环形凹槽29，环形凹槽29的深度依据基础承台2表面结构确定，如果基础承台2表面没有二次抹灰层，环形凹槽29的深度20毫米。如果基础承台2表面有二次抹灰层，环形凹槽29的深度达到一次浇筑混凝土表面以下20毫米。环形凹槽29的底部要平整，开槽时避免破坏附近混凝土。

C2、根据L型橡胶板24的水平侧边242上孔的位置在环形凹槽29中钻直径12毫米的孔，在孔内安装不锈钢膨胀螺丝25。

C3、在环形凹槽29的底部均匀涂3毫米厚结构胶，结构胶与混凝土要充分接触，要有足够的余量保证L型橡胶板24的水平侧边242与混凝土之间充满结构胶，涂好结构胶后将水平侧边242上面放置垫板27，通过不锈钢膨胀螺丝25将水平侧边242压紧在环形凹槽29中。水平侧边242的外缘与环形凹槽29的外边预留10毫米宽的槽，在槽中注入结构胶，直到填满槽为止。

C4、在基础环1外周面与L型橡胶板24的垂直侧边241紧贴位置涂满结构胶。

C5、在70×10mm（宽度×厚度）的条形钢板上，每隔30厘米钻孔攻丝M8的紧固螺纹，然后将钢板卷成与基础环1外周面相同弧度的筒状，并焊接成筒状环形的环形固定板23。

C6、将40×6mm（宽度×厚度）钢板卷成与基础环1外周面相同弧度的压紧用弧形钢板，切割成每段60厘米长，制作成为弧形压板22。

C7、将多块弧形压板22放在L型橡胶板24的垂直侧边241外侧，组成一个环形压铁板，环形压铁板的圆心与垂直侧边241的圆心相一致。

C8、将环形固定板23放在弧形压板22外侧，调整周长，满足标准圆度的要求，用钢丝拉紧器将环形固定板23、弧形压板22及L型橡胶板24的垂直侧边241紧贴在基础环1的外周面上。压紧过程中调整环形固定板23的上边与垂直侧边241高度一致。

C9、将M8×20紧定螺钉100拧入环形固定板23上的紧固螺纹内，再次对环弧形压板22进行顶压，将垂直侧边241压紧在基础环1的外周面上，保证L型橡胶板24与基础环1外周面紧密接触，并呈刚性状态。

C10、在环形固定板23顶部与基础环1外周面的槽中注入高强结构胶，形成第一道防水。

C11、用白色防腐涂料涂刷全部防水装置。

实施例二中的主要施工材料如下：

在实施例二中，安装在环形固定板23上的紧定螺钉100，通过弧形压板22，将垂直侧边241压紧在基础环1的外周面上，保证L型橡胶板24与基础环1外周面紧密接触并呈刚性状态。同时由于垂直侧边241的下端顶在基础承台2上表面，避免了L型橡胶板24向下滑动，保证了L型橡胶板24与基础环1之间的密封可靠性。

综上所述：本发明的有益效果为：由于防水结构上设有紧定装置，通过紧定装置将防水结构压紧固定在基础环的外周面上，能够避免防水结构在重力作用下滑动，确保了防水结构与基础环之间的防水性能，避免了雨水沿基础环表面侵入到基础环与基础承台之间的缝隙中。同时将防水结构设置在基础承台表面的环形槽内，并用密封材料填充防水结构与基础承台之间的间隙，进一步避免了雨水沿基础承台表面侵入基础环与基础承台之间的缝隙中。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。