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原文传递基础环式风机基础综合加固装置及加固方法

专利名称：	基础环式风机基础综合加固装置及加固方法
摘要：	本发明公开了一种基础环式风机基础综合加固装置，包括基础环，基础环顶部设有上法兰，基础环通过上法兰与风机塔筒连接，所述基础环水平度测量最低点位置处布置若干千斤顶，千斤顶顶升上法兰实现风机塔筒的整体纠偏；所述基础环底部设有下法兰，基础环及下法兰周边为混凝土破损区，所述基础环内外侧钻有注浆孔，通过注浆孔注浆修复混凝土破损区；所述基础环上位于混凝土破损区部位焊接有栓钉；所述基础环外侧设有高性能混凝土加固层。本发明通过局部焊接栓钉+原穿筒钢筋形成组合剪力键，能显著提高基础环与其周边混凝土间的界面抗剪能力，降低基础混凝土峰值应力，延长风机使用寿命，为风机机组的正常运行提供可靠保障。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南科技大学
发明人：	吕伟荣;卢蓓嵘;廖继彪;钟小金;周志锦;张家志;周勇;袁深根
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910379072.4
公开号：	CN110004999A
代理机构：	湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)
代理人：	宋向红
分类号：	E02D37/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D37
申请人地址：	411201 湖南省湘潭市雨湖区石码头2号
主权项：	1.一种基础环式风机基础综合加固装置，其特征在于：包括基础环，基础环顶部设有上法兰，基础环通过上法兰与风机塔筒连接，所述基础环水平度测量最低点位置处布置若干千斤顶，千斤顶顶升上法兰实现风机塔筒的整体纠偏；所述基础环底部设有下法兰，基础环及下法兰周边为混凝土破损区，所述基础环内外侧钻有注浆孔，通过注浆孔注浆修复混凝土破损区；所述基础环上位于混凝土破损区部位焊接有栓钉；所述基础环外侧设有高性能混凝土加固层。 2.根据权利要求1所述的基础环式风机基础综合加固装置，其特征在于：所述千斤顶呈环形布设在基础环外圆周向。 3.根据权利要求1所述的基础环式风机基础综合加固装置，其特征在于：所述注浆孔沿基础环内外侧均匀分布，注浆孔深度接近下法兰且不超过下法兰。 4.一种基础环式风机基础综合加固方法，包括以下步骤： (1)对风机基础环上法兰进行水平度测试，将水平度测量最低值确定为顶升点，在顶升点处设置千斤顶，在顶升点旁设置监控用百分表； (2)通过千斤顶顶升上法兰实现风机塔筒的整体纠偏，通过监控用百分表准确控制顶升量； (3)纠偏结束后，对基础环周边内外混凝土进行钻孔，形成注浆孔； (4)钻孔结束后，对注浆孔进行注水反复清洗，以确保基础环下法兰周边混凝土磨损残余清除干净，然后进行注浆； (5)注浆结束后，对基础环周边破损混凝土进行局部破拆； (6)局部破拆后，在外露基础环上局部焊接栓钉，与原穿筒钢筋形成组合剪力键，以增强基础环与其周边混凝土间的界面抗剪强度； (7)现场支模，运用高性能混凝土对原基础进行局部加高，加固高度保证将焊接栓钉全部包裹，形成钢-混凝土组合受力结构； (8)对原基础进行局部加宽。 5.根据权利要求4所述的基础环式风机基础综合加固方法，其特征在于：所述步骤(3)中，钻孔前用钢筋扫描仪对基础表层钢筋进行探测，在确定没有钢筋的位置处钻孔；钻孔靠近基础环且沿基础环内外侧均匀分布；注浆孔深度接近基础环下法兰处，但不超过下法兰。 6.根据权利要求4所述的基础环式风机基础综合加固方法，其特征在于：所述步骤(4)中，注浆料为具有亲水性、发热低、渗透性强、抗拉及耐磨性能好的注浆料，钻孔注浆在顶升纠偏结束后进行，以确保纠偏工作顺利进行。 7.根据权利要求4所述的基础环式风机基础综合加固方法，其特征在于：所述步骤(5)中，破拆高度取决于基础环周边混凝土的风致破损程度及局部焊接栓钉的布置情况，即要求最大限度将破损混凝土拆除替换，同时根据基于剪力分配原理计算组合剪力键中局部加固用栓钉数量及间距，综合确定风机基础混凝土破拆高度。 8.根据权利要求5所述的基础环式风机基础综合加固方法，其特征在于：所述步骤(5)中，基于剪力分配原理的局部栓钉+穿筒钢筋组合剪力键抗剪承载力计算过程如下： (1)计算假定：1)不考虑钢-混界面的粘结摩擦力；2)钢板的平面内刚度无穷大；3)剪应力分布按照各材料剪切刚度分配，其中穿筒钢筋连接件为混凝土榫和穿筒钢筋两种材料剪切刚度的叠加； (2)基于剪力分配原理的组合剪力键中穿筒钢筋连接件及栓钉群承担的剪力计算如下：式中：i＝1,2；G1为穿筒钢筋连接件的剪切刚度，G2为栓钉群的剪切刚度，A1为穿筒钢筋连接件的剪切面面积，A2为栓钉群的剪切面面积，V1为穿筒钢筋连接件分配的剪力，V2为栓钉群分配的剪力，V为结构总剪力值； (3)栓钉+穿筒钢筋组合剪力键中穿筒钢筋连接件及栓钉群抗剪承载力计算公式如下： Vu1＝n1(fyAs+2τpAc)≥V1 (2) 式中：Vu1为穿筒钢筋连接件抗剪承载力；Vu2为栓钉群抗剪承载力；n1为穿筒钢筋数量；n2为栓钉连接件数量；fy为穿筒钢筋屈服强度；As为穿筒钢筋横截面面积；τp为混凝土抗剪强度；Ac为穿筒钢筋连接件中混凝土榫剪切面截面面积；A’s为栓钉截面面积；ξ为栓钉群剪力分配不均匀系数；fc为混凝土轴心抗压强度；Ec为混凝土弹性模量。 9.根据权利要求4所述的基础环式风机基础综合加固方法，其特征在于：所述步骤(7)中，基础环外加固高度不超过基础环上法兰连接缝，基础环内加固高度不超过基础环上法兰连接螺栓，且留有一定的操作空间，以确保风机塔筒的正常安装与拆卸。 10.根据权利要求4所述的基础环式风机基础综合加固方法，其特征在于：所述步骤(8)中，当原基础混凝土设计强度不满足设计要求或上部机组载荷变更加大情况时，对原基础局部加宽。
所属类别：	发明专利