本发明属于风力发电，具体涉及一种格构式风电塔架及其施工方法。
背景技术：
1、随着我国“能源安全”的实施，作为绿色能源的风电产业迎来飞速发展。为了更好的利用风能、提高风力发电效益，风力发电机组容量逐渐向大容量发展。大容量风力发电机意味着更大的动静荷载和更高风电塔，对风电塔架结构提出了更高的要求。随着风电塔高度的增加，塔底弯矩会呈数量级增大，塔底对抗拉拔承载力的要求就会随之大幅提高，因而就需要具有与之适配的基础构造，以保证其提供足够的承载能力支撑风电塔的正常运行。在各类风电塔中，格构式风电塔具有刚度大、受力性能好、造价低、便于施工等突出优点，工程应用前景十分广阔。
2、常规格构式风电塔的基础构造有扩大基础和桩基础等，普遍存在以下问题：第一，大的圆形截面扩大基础结构效率低，它们的抗拔性能在更高的风电塔中体现的优势越来越弱；并随之带来第二个问题，为了满足抗拔承载力的要求，所需的材料用量会大大提高，经济性大打折扣；第三，扩大基础本身占用的土地面积大，而沿基础周边布置的桩基础数量多且深，承载效率低。
3、因此需要改进传统构造，设计出一种抗拔承载力高，经济性好的风电塔的基础构造，助力风电塔向更大适用功率，更大高度方向发展。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种格构式风电塔架，具有抗拔承载力高，经济性好的特点。
2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
3、一种格构式风电塔架，包括为多根围绕风电塔架的竖向中心线分布的塔柱，各塔柱底部均设置有一混凝土重力式基础结构，所述混凝土重力式基础结构包括埋于地基内的基础主体，和设置在基础主体中部的台柱，所述基础主体顶部为敞口，所述基础主体与台柱之间设有回填土槽；所述塔柱锚固连接在台柱内。
4、作为上述技术方案的进一步改进：
5、所述台柱的底部与基础主体的底部平齐，所述台柱的上端包括探出地基的探出部，所述台柱的外径尺寸大于塔柱的外径尺寸。
6、所述基础主体为圆形截面或方形截面，所述基础主体与台柱同轴心设置，所述基础主体内设有多个与台柱相连接的连接板，各所述连接板沿台柱周向均匀间隔分布，各所述连接板间形成回填土槽。
7、所述台柱为实心截面，所述台柱内锚固有多个竖向型钢，各所述竖向型钢沿台柱的周向均匀间隔分布。
8、单根所述塔柱包括多根竖直塔柱，和连接上下相邻两竖直塔柱的收宽段塔柱，横向相邻的所述收宽段塔柱之间通过设置横梁形成连接形成收宽段塔柱；各层所述收宽段塔柱与混凝土重力式基础结构之间均张拉有体外预应力筋。
9、所述台柱的探出部上设置有横向的过人洞，所述过人洞内部顶端预留有用于设置体外预应力筋的预应力管道和锚固面。
10、所述塔柱的底部且位于台柱顶端上设置有体外预应力转向及锚固装置；所述体外预应力转向及锚固装置的底面与所述塔柱底面及所述台柱顶面重合；所述体外预应力转向及锚固装置的竖向中心线与所述塔柱的竖向中心线及风电塔架的竖向中心线三者共面，并布置于所述塔柱的竖向中心线与风电塔架的竖向中心线之间；所述体外预应力转向及锚固装置上设置有与所述预应力管道相连通的体外预应力转向及锚固管道；所述过人洞顶部的预应力管道与体外预应力转向及锚固装置里的体外预应力转向及锚固管道的轴线间重合。
11、所述收宽段塔柱包括上层节段、中层节段和下层节段，所述上层节段和下层节段竖直设置，所述中层节段朝向风电塔架中部倾斜设置、连接在上层节段和下层节段之间；所述上层节段朝向风电塔架中心的外壁上设置有体外预应力转向及锚固齿块；所述横梁横向连接在相邻收宽段塔柱的中层节段之间，且向内风电塔架内部倾斜设置，所述横梁横截面为空心薄壁矩形截面；相邻收宽段塔柱中心轴的上拐点间和下拐点间连成的轴线分别与横梁的顶板中心点间和底板中心点间连成的轴线重合。
12、一种基于上述的格构式风电塔架的施工方法，包括以下步骤：
13、s1、在风电塔架设现场开挖多个基坑后，在各基坑内立模浇筑所述混凝土重力式基础结构；
14、s2、待所述混凝土重力式基础结构达到设计强度后，回填土至回填土槽中；
15、s3、安装风电塔架第一层的竖直塔柱和收宽段塔柱，在收宽段塔柱和混凝土重力式基础结构之间张拉体外预应力筋；
16、s3、重复步骤s3的步骤，逐层施工竖直塔柱与收宽段塔柱并张拉体外预应力筋，直至完成风电塔架的施工。
17、作为上述技术方案的进一步改进：
18、在步骤s2中，张拉体外预应力筋时，先从锚固齿块上方穿体锚固所述体外预应力筋，再穿过所述体外预应力转向及锚固装置的体外预应力转向及锚固槽和探出部的所述预应力管道，在所述过人洞中顶部预留的锚固面上锚固，完成该节段体外预应力筋的张拉。
19、与现有技术相比，本发明的优点在于：
20、本发明采用在基础主体内连接板间形成的回填土槽回填土的形式，提供的重量能有效提高基础的抗拔承载力，减少了混凝土用量。这种混凝土重力式基础结构与传统的风电塔架基础相比，利用回填土与混凝土重力式基础结构共同重力抗拔、扩大基础承压，大幅提高了结构效率，有效降低工程造价，提高经济性和实用性，助力风电塔向更大功率，更大高度方向发展。
21、本发明的体外预应力经过体外预应力转向及锚固装置转向，锚固于混凝土重力式基础结构的台柱内，由此强化了塔柱与台柱之间的连接界面，防止开裂。
22、本发明的混凝土重力式基础结构的台柱内设置了型钢，可充分发挥型钢的抗拉性能，型钢主要用于分担塔柱或体外预应力构件传递过来的拉力，防止水平风荷载作用下倾覆力导致台柱断裂。
23、本发明所述的混凝土重力式基础，相对常规大直径扩大基础，构造结构简单，方便了施工。
1.一种格构式风电塔架，包括为多根围绕风电塔架的竖向中心线分布的塔柱(3)，其特征在于：各塔柱(3)底部均设置有一混凝土重力式基础结构(1)，所述混凝土重力式基础结构(1)包括埋于地基(g)内的基础主体(11)，和设置在基础主体(11)中部的台柱(12)，所述基础主体(11)顶部为敞口，所述基础主体(11)与台柱(12)之间设有回填土槽(14)；所述塔柱(3)锚固连接在台柱(12)内。
2.根据权利要求1所述的格构式风电塔架，其特征在于：所述台柱(12)的底部与基础主体(11)的底部平齐，所述台柱(12)的上端包括探出地基(g)的探出部(121)，所述台柱(12)的外径尺寸大于塔柱(3)的外径尺寸。
3.根据权利要求1所述的格构式风电塔架，其特征在于：所述基础主体(11)为圆形截面或方形截面，所述基础主体(11)与台柱(12)同轴心设置，所述基础主体(11)内设有多个与台柱(12)相连接的连接板(13)，各所述连接板(13)沿台柱(12)周向均匀间隔分布，各所述连接板(13)间形成回填土槽(14)。
4.根据权利要求3所述的格构式风电塔架，其特征在于：所述台柱(12)为实心截面，所述台柱(12)内锚固有多个竖向型钢(15)，各所述竖向型钢(15)沿台柱(12)的周向均匀间隔分布。
5.根据权利要求2所述的格构式风电塔架，其特征在于：单根所述塔柱(3)包括多根竖直塔柱(31)，和连接上下相邻两竖直塔柱(31)的收宽段塔柱(32)，横向相邻的所述收宽段塔柱(32)之间通过设置横梁(4)形成连接形成收宽段结构；各层所述收宽段结构与混凝土重力式基础结构(1)之间均张拉有体外预应力筋(21)。
6.根据权利要求5所述的格构式风电塔架，其特征在于：所述台柱(12)的探出部(121)上设置有横向的过人洞(16)，所述过人洞(16)内部顶端预留有用于设置体外预应力筋(21)的预应力管道(17)和锚固面(18)。
7.根据权利要求6所述的格构式风电塔架，其特征在于：所述塔柱(3)的底部且位于台柱(12)顶端上设置有体外预应力转向及锚固装置(22)；所述体外预应力转向及锚固装置(22)的底面与所述塔柱(3)底面及所述台柱(12)顶面重合；所述体外预应力转向及锚固装置(22)的竖向中心线与所述塔柱(3)的竖向中心线及风电塔架的竖向中心线三者共面，并布置于所述塔柱(3)的竖向中心线与风电塔架的竖向中心线之间；所述体外预应力转向及锚固装置(22)上设置有与所述预应力管道(17)相连通的体外预应力转向及锚固管道(221)；所述过人洞(16)顶部的预应力管道(17)与体外预应力转向及锚固装置(22)里的体外预应力转向及锚固管道(221)的轴线间重合。
8.根据权利要求5所述的格构式风电塔架，其特征在于：所述收宽段塔柱(32)包括上层节段(321)、中层节段(322)和下层节段(323)，所述上层节段(321)和下层节段(323)竖直设置，所述中层节段(322)朝向风电塔架中部倾斜设置、连接在上层节段(321)和下层节段(323)之间；所述上层节段(321)朝向风电塔架中心的外壁上设置有体外预应力转向及锚固齿块(23)；所述横梁(4)横向连接在相邻收宽段塔柱(32)倾斜段之间，且向内风电塔架内部倾斜设置，所述横梁(4)横截面为空心薄壁矩形截面；相邻收宽段塔柱(32)中心轴的上拐点间和下拐点间连成的轴线分别与横梁(4)的顶板中心点间和底板中心点间连成的轴线重合。
9.一种基于权利要求1至8中任一项所述的格构式风电塔架的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的格构式风电塔架的施工方法，其特征在于：在步骤s2中，张拉体外预应力筋(21)时，先从锚固齿块上方穿体锚固所述体外预应力筋(21)，再穿过所述体外预应力转向及锚固装置(22)的体外预应力转向及锚固槽和探出部(121)的所述预应力管道(17)，在所述过人洞(16)中顶部预留的锚固面(18)上锚固，完成该节段体外预应力筋(21)的张拉。
