一种用于风机基础的防水防腐锚固结构技术领域
本发明涉及一种用于风机基础的防水防腐锚固结构。
背景技术
在国内分布着大小、长短不一的江河、湖泊等各种水系,到目前为止,风电场分为
陆地和海上风电场两种类型,其中山地、平原、江河及沙漠等地形上建立的风场均称为陆上
风电场,潮间带和海洋上建设的风场称为海上风电场,根据国家政策,海上风电场的标杆电
价比陆上风电场的电价要高的多。所以,在进行风电场的建设时,位于江河湖泊上的风电场
难以考虑采用海上风电场的施工方式进行建设,因而存在难以将基础顶面抬高至水面以上
的情况,锚栓(或锚杆)及其组件将不得不面对水的长期浸泡。现有技术中的锚固组件是在
锚固组件上镀一层防腐层,实现与水的隔离避免腐蚀。但是防腐层一旦遭到破环,整个锚固
组件就很容易受到侵蚀,影响风机的安全运行。因此,除了锚固组件本身的防水性能需要提
升之外,与锚固组件配合使用的结构也需要较好的防水性能。
发明内容
本发明解决的技术问题是,保证锚杆及其组件在长期被水淹没的情况下,基本不
出现或者出现极少的水量渗入到锚栓本体,从而不发生或者发生较小的腐蚀,保证风机的
安全运行。
本发明的技术方案是,提供一种用于风机基础的防水防腐锚固结构,在风机基础
的台柱体上设置防水防腐锚固结构,防水防腐锚固结构包括锚固组件,锚固组件包括锚杆、
套在锚杆上的待紧固件和用于固定待紧固件的螺母,所述锚杆和待紧固件的外表面均包覆
有锌铬涂层,所述螺母的外表面包覆有锌层。
进一步地,所述螺母与待紧固件之间设有垫片,所述垫片的外表面包覆有锌层。
进一步地,所述锚固组件包括包裹锚杆端部和螺母的保护套,保护套内填充耐候
硅胶。
进一步地,在锚固组件的外围设沥青防护层。
进一步地,在沥青防护层的外围设有混凝土护栏。
进一步地,在锚板的上表面设有围绕锚杆的凹槽,凹槽内填充耐候硅胶。
进一步地,所述凹槽为圆形,凹槽的截面为圆弧形,所述凹槽的数量为2-4圈。
进一步地,在锚板的下表面设有围绕锚杆的挡水板。
进一步地,所述挡水板的为圆筒形,挡水板的数量为1-3个。
进一步地,所述锌铬涂层的厚度为9.8-10.2μm,所述锌层的厚度为78-82μm。
本发明在锚杆和待紧固件(锚板以及套在锚杆上的较大尺寸的结构连接件(如法
兰))采用达克罗处理,使得其表面附着一层锌铬涂层;螺母、垫片及其他小型部件采用热浸
锌的方式处理,使其表面附着一层锌层。锌铬涂层和锌层都可以隔绝锚固组件与水的接触。
锌铬涂层不但可以防止腐蚀,还避免了难以更换的锚杆及锚板发生氢脆的问题。螺母、垫片
等小型部件的外部附着的锌层不但可以防水,而且还实现了锚固组件的阳极保护,延长了
锚固组件的使用寿命,小型部件容易更换,造价也较低,可以很好地保护锚杆和待紧固件等
难以拆卸或不能拆卸的部件免受腐蚀。一方面防腐涂层的厚度必须满足国家强制性标准的
要求,另一方面,也给锚栓及其组件从出厂、运输、装卸及施工过程中发生碰撞或者摩擦中
发生损耗留有一定的余量。本工艺中要求的达克罗涂层的等级为4级,经盐雾试验出现红锈
的时间不低于1000h,热浸锌层要求在盐雾试验中96h内不出现白色生成物。本发明的锚固
组件的混合涂层耐盐雾试验的时间达到1200h以上。
本发明在锚固组件的最外围设有混凝土护栏,可以防止海洋等自然环境中各种外
力对锚固组件的破坏,同时混凝土最好具有较高的密实性,提高防水性能,混凝土护栏内部
还设有插筋,与混凝土内的钢筋不同,插筋一端在混凝土护栏内部,另一端固定在基体上,
可以起到加固的作用。
混凝土护栏的内侧是沥青防护层,沥青本身具有较好的防水性能,同时也易于施
工,流动性较好,固化之后可以对金属构件起到很好的防水作用。将沥青防护层设在整个锚
固组件的外围,形成一个密封结构。另外,由于沥青为相对柔性的材料,沥青与混凝土之间
的连接面也不会出现缝隙,可以很好地防水。
本发明在锚板的上表面设置的凹槽,用于填充过量的耐候硅胶,锚板的上方会设
有连接件(如法兰)由于法兰与锚板都是金属件(锚板和连接件作为一个整体,其上下两侧
均设有螺母,所以锚板和连接件可以称为待紧固件),两个金属件之间容易形成缝隙,为了
避免影响法兰的结构,本发明选择在锚板的上表面设置的用以密封的凹槽,最好设多圈凹
槽,这样就可以形成多层的防水效果,过量的耐候硅胶填充可以使得凹槽的密实性大大地
提高。锚板与其上方的待紧固件之间的缝隙可填充密封胶,用于防水。
在锚板的下表面设计的挡水板是用于延长水的渗径,由于锚板的下方是二次灌浆
体-混凝土,挡水板在混凝土内,混凝土本身具有一定的防水作用,结合挡水板可以进一步
地延长水渗透到锚杆的时间。挡水板一般选用挡水铜片,焊接在锚板的下表面,这样水就必
须绕过挡水板才能达到锚杆本体。
本发明的有益效果是,在锚固组件的不同部件上使用不同的防腐层,在锚固组件
的外围设有不同形式的防水结构实现多重防水、防腐蚀的作用,大大提高了锚固组件自身
的防腐能力;同时用耐候硅胶替换油脂填充锚固组件的缝隙,可以提高防水、防腐效果,同
时也可避免发生环境污染。
附图说明
图1表示实施例1中防水防腐锚固结构的整体剖面图;
图2表示锚固组件的结构示意图;
图3表示图2中区域A的放大图;
图4表示图3中区域B的放大图;
图5表示图2中区域C的放大图;
图中,1-锚杆,2-台柱体,3-二次灌浆体,4-螺母,5-T型法兰,6-锚板,7-垫片,8-保护
套,9-橡胶垫圈,10-耐候硅胶,11-热缩套管,12-PVC套管,13-密封胶,14-凹槽,15-挡水板,
16-沥青防护层,17-混凝土护栏,18-插筋。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种用于风机基础的防水防腐锚固结构,如图1-5所示,其中,图中由于
图片大小的限制,为了保持图中细节可以分辨,某一些细节部分在整体图中没有示出。
防水防腐锚固结构包括锚固组件,锚固组件包括锚杆1,锚杆1包括自由段(上部)
和锚固段(下部),锚固段嵌入基体内部,基体由用于风机基础的台柱体2和二次灌浆体3组
成,自由段套有固定待紧固件的螺母4;待紧固件包括T型法兰5和锚板6,图1中的锚板6实际
是上锚板,在台柱体2的内部还固定有下锚板,即位于锚固段的底部。锚板6的下表面焊接一
挡水板15,挡水板15为圆筒形的铜片,焊接好后注入二次灌浆料,形成二次灌浆体3,挡水板
15深埋于二次灌浆体3,可以很好的防水。锚板6上表面的结构如放大图如图4所示,锚板6上
表面开设有两圈防水的凹槽14,凹槽14的截面为半圆形,凹槽14内均填充耐候硅胶10。
上述结构中,螺母4、锚板6以及T型法兰5均套在锚杆1上,可以统称为锚固组件(图
2),在锚固组件的外围用沥青防护层16密封,在沥青防护层的外围还设有混凝土护栏17,混
凝土护栏17内设有插筋18,插筋18的底端位于基体-即台柱体2内部,可以对混凝土护栏起
到加固的作用(图1)。锚杆1、待紧固件(T型法兰5和锚板6)的外层附着有锌铬涂层,螺母4的
外层附着有锌层,螺母4与待紧固件之间设有垫片7,垫片7的外层也附着有锌层,自由段的
端部和螺母的保护套8,保护套8与待紧固件T型法兰5之间设有用于密封的橡胶垫圈9,橡胶
垫圈9与T型法兰5之间设一层密封胶13进一步提高密封性能,用于防水;保护套8内填充耐
候硅胶10,位于台柱体2和二次灌浆体3的连接处的锚杆1上套有橡胶垫圈9,位于台柱体2内
的锚杆1套有热缩套管11和PVC套管12,锚杆1、热缩套管11和PVC套管12之间的缝隙填充耐
候硅胶10,锚杆1与待紧固件之间的缝隙也由耐候硅胶10填充,位于二次灌浆体3内的锚杆1
上还套有固定待紧固件的螺母4。上下两个螺母可以将待紧固件牢牢固定,由于下方的螺母
还可以用二次灌浆体3密封,故其防水层没有特殊要求,可以是锌层。该锚固组件用于风机
基础的锚固中,可以长时间的抵抗侵蚀,不会被腐蚀破坏。