專利名稱：一種用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接法蘭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接構(gòu)件，具體的說(shuō)，是涉及一種用于將預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)與其他高聳建筑結(jié)構(gòu)連接的連接法蘭。
背景技術(shù)：
海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為一種高聳結(jié)構(gòu)的建筑物，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大多采用鋼結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、筒型基礎(chǔ)等。由于風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)受到風(fēng)機(jī)塔筒傳來(lái)的彎矩荷載較大，如何將塔筒與基礎(chǔ)連接，以使此彎矩荷載轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的受力，成為風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)研究的難點(diǎn)。為了提高風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與荷載傳遞的合理性，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的研究已逐漸趨于成熟并已有作為海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)的工程實(shí)例。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)是在普通鋼混基礎(chǔ)頂部設(shè)置有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土過(guò)渡段，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土過(guò)渡段為由上到下 截面積逐漸增大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土過(guò)渡段能夠合理地將風(fēng)機(jī)塔筒傳遞來(lái)的較大彎矩荷載逐步擴(kuò)散到普通鋼混基礎(chǔ)頂面，以防止局部結(jié)構(gòu)承擔(dān)過(guò)大的荷載而出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)數(shù)值模型計(jì)算表明，風(fēng)機(jī)塔筒與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接部位為薄弱區(qū)域，這是由于該部位既要承受較大的集中荷載和循環(huán)荷載，又要協(xié)調(diào)風(fēng)機(jī)塔筒與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)之間的不同剛度及腐蝕問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是風(fēng)機(jī)塔筒與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)連接部位要求較高的技術(shù)問(wèn)題，提供一種用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接法蘭，能夠直接與塔筒連接，并充分利用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力，具有施工簡(jiǎn)單、傳力效果好等特點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):—種用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接法蘭，所述連接法蘭埋設(shè)于所述預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的過(guò)渡段頂部，包括環(huán)形的法蘭頂板和焊接于所述法蘭頂板下部的直筒狀法蘭豎向板，所述法蘭頂板徑向均布有沿所述法蘭豎向板兩側(cè)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力筋孔洞和返漿孔，所述法蘭頂板下部對(duì)應(yīng)于所述預(yù)應(yīng)力筋孔洞焊接有預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管，所述預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管側(cè)壁分別連接有延伸至所述預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土基礎(chǔ)頂面以上的灌漿孔道和透氣孔道，所述預(yù)應(yīng)力筋孔洞周圍設(shè)置有限位塊，所述限位塊用于對(duì)錨固預(yù)應(yīng)力筋的錨具進(jìn)行限位。所述法蘭頂板與所述塔筒側(cè)壁之間、所述法蘭頂板與所述法蘭豎向板之間分別設(shè)置有肋板。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的連接法蘭埋設(shè)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的過(guò)渡段頂部，法蘭頂面可以直接與塔筒連接，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)中過(guò)渡段內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋上端穿過(guò)連接法蘭并以連接法蘭為錨固端，下端錨固于過(guò)渡段下部的基礎(chǔ)頂蓋。連接法蘭有效地利用了預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，并對(duì)預(yù)應(yīng)力筋端部進(jìn)行合理錨固；同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋能有效地約束連接法蘭，使上部荷載通過(guò)連接法蘭傳遞到預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)并傳遞到地基。另外，本發(fā)明的連接法蘭完全埋置于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)內(nèi)部，因此應(yīng)用于海上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以起到較好的防腐作用。


圖1是本發(fā)明所提供的連接法蘭的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A截面圖，圖2中虛線部分表示預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)中的過(guò)渡段；圖3是本發(fā)明所提供的連接法蘭的使用狀態(tài)示意圖。圖中:1:法蘭頂板；2:法蘭豎向板；3:預(yù)應(yīng)力筋孔洞；4:返漿孔；5:預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管；6:灌漿孔道；7:透氣孔道；8:.限位塊；9:肋板；10:塔筒壁；11:預(yù)應(yīng)力筋；12:過(guò)渡段；13:筒型基礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式下面以用于海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)之間的連接法蘭為例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以下實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā) 明。塔筒除了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒，也可以是測(cè)風(fēng)塔、海洋平臺(tái)支撐等其他呈筒狀的高聳建筑結(jié)構(gòu)；塔筒一般為鋼結(jié)構(gòu)，也可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)包括筒型基礎(chǔ)13以及設(shè)置于筒型基礎(chǔ)13上部的過(guò)渡段12，過(guò)渡段12為由上到下截面積逐漸增大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其預(yù)應(yīng)力筋下端錨固在筒型基礎(chǔ)13頂蓋。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例公開了一種用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接法蘭，主要由法蘭頂板1、法蘭豎向板2、預(yù)應(yīng)力筋孔洞3、返漿孔4、預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管5、灌漿孔道6、透氣孔道7、限位塊8以及肋板9組成。連接法蘭埋設(shè)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的過(guò)渡段12頂面并與其周圍的鋼筋進(jìn)行焊接固定，上表面可以與塔筒直接連接。當(dāng)塔筒為鋼制結(jié)構(gòu)時(shí)，其底端可以直接焊接于連接法蘭的法蘭頂板I表面；當(dāng)塔筒為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，可將塔筒鋼筋端部焊接于連接法蘭的法蘭頂板I表面，或者將塔筒預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過(guò)連接法蘭的法蘭頂板I并錨固于其下端。連接法蘭能夠通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)中過(guò)渡段12內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋，有效地將塔筒所受荷載依次傳遞到預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的過(guò)渡段12和筒型基礎(chǔ)13并傳遞到地基。法蘭頂板I 一般由厚度為4 IOcm的圓環(huán)狀鋼板制成，其外徑大于塔筒底部直徑、內(nèi)徑小于塔筒底部直徑。法蘭豎向板2是高度為0.2 3m的直筒狀鋼板，焊接于法蘭頂板I下方，使連接法蘭徑向截面呈T字形。法蘭豎向板2的直筒直徑等于塔筒底部直徑。
預(yù)應(yīng)力筋孔洞3沿法蘭豎向板2的兩側(cè)徑向均布于法蘭頂板1，以使預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)中過(guò)渡段12內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋11可以穿過(guò)預(yù)應(yīng)力筋孔洞3并錨固到法蘭頂板I表面。返漿孔4沿法蘭豎向板2的兩側(cè)徑向均布于法蘭頂板1，位于預(yù)應(yīng)力筋孔洞3附近，以保證法蘭定位后澆筑混凝土?xí)r，法蘭底面的混凝土灌注密實(shí)。預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管5與預(yù)應(yīng)力筋孔洞3對(duì)應(yīng)，焊接于法蘭頂板I下部，并且其側(cè)壁開設(shè)有透氣孔和灌漿孔。預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管5下端用于連接過(guò)渡段12內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋波紋管。灌漿孔道6 —端與預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管5側(cè)壁的灌漿孔相連，另一端延伸至預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)頂面以上，用于在預(yù)應(yīng)力筋11張拉完畢之后對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)內(nèi)的預(yù)應(yīng)力孔道灌漿。透氣孔道7 —端與預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管5側(cè)壁的透氣孔相連，另一端延伸至預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)頂面以上，用于在對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋孔道灌漿時(shí)排除孔道內(nèi)的氣體。限位塊8位于預(yù)應(yīng)力筋孔洞3周圍，用于對(duì)錨具進(jìn)行限位后焊接固定于法蘭頂板1，以便在張拉預(yù)應(yīng)力筋11時(shí)限制錨具的側(cè)向移動(dòng)。肋板9分別設(shè)置于法蘭頂板I上表面與塔筒壁10之間，以及法蘭頂板I 上表面與法蘭豎向板2之間，用于加強(qiáng)法蘭頂板I與塔筒之間和法蘭頂板I與法蘭豎向板2之間的連接。結(jié)合圖3所示，上述連接法蘭的施工過(guò)程如下:首先將連接法蘭周圍的鋼筋綁扎完畢，將連接法蘭吊裝安放在相應(yīng)位置，將與連接法蘭相接觸的鋼筋端頭焊接在連接法蘭表面。預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管5與過(guò)渡段12內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋波紋管連接并進(jìn)行密封處理，澆筑混凝土至與連接法蘭上表面齊平。為使法蘭頂板I與法蘭豎向板2連接部位附近的混凝土填筑密實(shí)，混凝土漿體在振搗時(shí)應(yīng)能從返漿孔4溢出。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后將預(yù)應(yīng)力筋11通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管5穿入過(guò)渡段12內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋波紋管中，將錨具放在連接法蘭的預(yù)應(yīng)力筋孔洞3上表面，在錨具周圍焊接限位塊8以防止錨具在張拉預(yù)應(yīng)力筋11時(shí)移動(dòng)。二次張拉預(yù)應(yīng)力筋11后通過(guò)灌漿孔道6灌漿，預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)內(nèi)的預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)氣體通過(guò)透氣孔道7排出。將塔筒與連接法蘭的法蘭頂板I進(jìn)行焊接連接，并焊接肋板9。把形成灌漿孔道6和透氣孔道7的管體從連接法蘭的上表面附近截?cái)啵贊仓粚踊炷粮采w灌漿孔道6和透氣孔道7、錨具及預(yù)應(yīng)力筋11立而頭。盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接法蘭，其特征在于，所述連接法蘭埋設(shè)于所述預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的過(guò)渡段頂部，包括環(huán)形的法蘭頂板和焊接于所述法蘭頂板下部的直筒狀法蘭豎向板，所述法蘭頂板徑向均布有沿所述法蘭豎向板兩側(cè)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力筋孔洞和返漿孔，所述法蘭頂板下部對(duì)應(yīng)于所述預(yù)應(yīng)力筋孔洞焊接有預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管，所述預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管側(cè)壁分別連接有延伸至所述預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土基礎(chǔ)頂面以上的灌漿孔道和透氣孔道，所述預(yù)應(yīng)力筋孔洞周圍設(shè)置有限位塊，所述限位塊用于對(duì)錨固預(yù)應(yīng)力筋的錨具進(jìn)行限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接法蘭，其特征在于，所述法蘭頂板與所述塔筒側(cè)壁之間、所述法蘭頂板與所述法蘭豎向板之間分別設(shè)置有肋板 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的連接法蘭，連接法蘭埋設(shè)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)的過(guò)渡段頂部，可以直接與塔筒連接，包括法蘭頂板和焊接于法蘭頂板下部的法蘭豎向板，法蘭頂板徑向均布有沿法蘭豎向板兩側(cè)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力筋孔洞和返漿孔，法蘭頂板下部對(duì)應(yīng)于預(yù)應(yīng)力筋孔洞焊接有預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管，預(yù)應(yīng)力筋導(dǎo)向管側(cè)壁分別連接有灌漿孔道和透氣孔道，預(yù)應(yīng)力筋孔洞周圍設(shè)置有限位塊。本發(fā)明有效地利用了預(yù)應(yīng)力筋的張拉力，并對(duì)預(yù)應(yīng)力筋端部進(jìn)行合理錨固；同時(shí)預(yù)應(yīng)力筋能有效地約束連接法蘭，使上部荷載通過(guò)連接法蘭傳遞到預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)并傳遞到地基；另外連接法蘭完全埋置于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土復(fù)合基礎(chǔ)內(nèi)部，防腐作用較好。
文檔編號(hào)E02D27/42GK103225313SQ20131014278
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者丁紅巖, 劉永剛, 張浦陽(yáng) 申請(qǐng)人:天津大學(xué)