CN104179193A - 抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，包括混凝土承载单元，用于连接光伏支架与所述混凝土承载单元的支撑件，以及提高基础结构稳定性的增稳件。所述混凝土承载单元为圆柱形或方柱形。根据本发明的基础结构通过增稳件产生的抗风矩以及支撑件本身的强度来抵抗风袭光伏组件传递给基础结构的冲击负荷，通过混凝土单元对增稳件的支撑作用来阻挡支撑件的下沉。根据本发明实施，相对常见光伏支架基础结构，该基础结构具有抗冲击能力强、负荷承载大、稳定性强等多重优点。

Description

抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构

技术领域

本发明涉及光伏新能源应用技术领域，具体涉及到一种适用于风力较大、盐碱度较高地区的地面光伏电站建设用抗风矩、抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构。

背景技术

太阳能是一种人类取之不尽用之不竭的可再生能源，它具有清洁性、安全性、广泛性、持久性、充足性以及潜在的经济性等多重优点，具有重要的战略地位。水能、风能、潮汐能可用的总量都太小，满足不了人类的需求。核聚变能虽然产生的能量巨大，但存在不可控性和安全隐患问题。地热能从理论上看也具有潜力，但存在技术性难题。所以，太阳能是人类所知、已经可以利用的、能解决人类未来所需的唯一清洁安全能源。

太阳电池，作为一种重要的太阳能利用手段，受到广泛的关注并得到快速的发展应用。近十年来，光伏应用市场得到前所未有的蓬勃发展。全球光伏年新增装机量从2000年的293MW快速增长到2013年的37GW。NPD Solarbuzz预计2014年太阳能需求将达49GW。截止2013年底，全球累计光伏装机量已接近140GW。

目前，全球光伏应用市场多为地面光伏电站。光伏支架基础主要有混凝土基础、桩基础以及连续基础三类。

混凝土基础按照结构可分为独立底座基础和复合底座基础。混凝土基础按照施工方式可分为预制混凝土基础和直接浇筑混凝土基础。预制混凝土基础具有强度好、精度高、对地面适应性强等特点，多适用于如滩涂、鱼塘等安装地质，此类混凝土基础一般伴有预埋螺栓或钢板，便于与光伏支架进行螺栓固定或焊接。直接浇灌基础也具有混凝土预制基础的诸多优点，通过混凝土直接浇筑来将支架和混凝土浇筑在一起，此方式省去了预埋的部件，浇筑要求对支撑件的定位精度要求高，需要定位工装完成。

桩基础可分冲击式地桩基础和螺旋式地桩基础，按支撑方式又分为双立柱基础和单立柱基础。冲击式地桩基础具有施工速度快、适应性强、性价比高、受季节气温等限制小、地桩拔除方便、不影响再利用。冲击式地桩在安装现场地测量好距离后，直接用打桩机将立柱打入地下，方便快捷，在安装前需要做地质土壤检测，确定合适的打入深度。螺旋式地桩适应性强、组合灵活多样、受季节气温限制小、地桩拔除方便，不影响安装场地的再利用。当安装场地土质太硬，或者碎石太多，将冲击式地桩打入地下困难时，可采用螺旋式地桩。将螺旋式地桩用专用机械设备旋入地下。

连续性基础具有基础稳固，适用于松软的地质，抗风，抗冲击能力强。但是成本较高。连续基础与一般混凝土浇筑基础相同，先预埋螺栓或钢板后进行混凝土浇筑制作出连续的混凝土基础，然后支架放在混凝土基础上，用螺栓固定或焊接。

目前，冲击式地桩与螺旋式地桩基础在地面光伏电站中最为常见基础形式。而在一些风压较大、雪载过高、盐碱度较高的气候恶劣地区，由于对光伏支架基础结构有着抗腐蚀与高强度的特别要求，目前光伏支架基础多采用预埋螺栓或钢板的预制混凝土基础或直接浇筑混凝土基础。然而，此类基础因土壤的松软或雪载过大而导致下沉，因混凝土基础与光伏支架连接件的强度不足，风压较大时会导致光伏支架系统的变形。针对此类光伏支架基础结构遇到的难题，本专利提供一种适宜于风压过大、雪载过高、盐碱度较高地区的抗风矩、抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构。

发明内容

本发明旨在通过增稳件产生的抗风矩来以及支撑件自身强度来抵抗风袭光伏组件传递给基础结构的冲击负荷，通过混凝土承载单元对增稳件的支撑力来阻挡支撑件的下沉。

为了达成上述目的，提供了一种抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，包括混凝土承载单元，用于连接光伏支架与所述混凝土承载单元的支撑件，以及提高基础结构稳定性的增稳件。所述混凝土承载单元为圆柱形或方柱形。

一些实施例中，所述支撑件为镀锌的圆形钢，矩形钢，西格玛型材，或H型钢。

一些实施例中，所述增稳件为柱状钢筋或条形钢板。

一些实施例中，所述增稳件在所述混凝土承载单元浇筑过程中直接浸入其中，与所述混凝土承载单元凝固在一起。

一些实施例中，所述增稳件与所述支撑件垂直焊接在一起，相邻的所述增稳件成90度夹角，并在同一个平面内。

一些实施例中，所述增稳件形成的平面位于所述承载单元的上部，所述增稳件形成的平面内所有的所述增稳件都直接浸在混凝土中，与所述钢筋混凝土承载单元凝固在一起。

根据本发明的基础结构通过增稳件产生的抗风矩以及支撑件本身的强度来抵抗风袭光伏组件传递给基础结构的冲击负荷，通过混凝土单元对增稳件的支撑作用来阻挡支撑件的下沉。根据本发明实施，相对常见光伏支架基础结构，该基础结构具有抗冲击能力强、负荷承载大、稳定性强等多重优点。

以下结合附图，通过示例说明本发明主旨的描述，以清楚本发明的其他方面和优点。

附图说明

结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为现有的预埋螺栓式光伏支架基础结构对应地面光伏系统的立面图；

图2为图1中A处放大图；

图3为本专利发明的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构对应地面光伏系统的立面图；及

图4为图2中C处放大图。

具体实施方式

参见本发明具体实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。

现参考附图详细说明根据本发明实施例的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构。图1为常见预埋螺栓式光伏支架基础结构对应地面光伏系统的立面图。

如图1所示，电池模组1通过紧固件2，光伏支架横梁3，和光伏支架纵梁4连接至光伏支架连接件5。光伏支架连接件5通过光伏支架支撑件6，预埋螺栓7，和连接件10安装在埋入地基9的混凝土承载单元8上。

图2为图1中A处放大图，光伏支架支撑件12通过预埋螺栓14和底板15直接固定在混凝土承载单元8。固定螺栓11将连接件13固定在光伏支架支撑件12上。

图3为本专利发明的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构对应地面光伏系统的立面图。电池模组1通过紧固件2，光伏支架横梁3，和光伏支架纵梁4连接至光伏支架连接件5。光伏支架连接件5通过光伏支架支撑件6，增稳件7，和连接件10安装在埋入地基9的混凝土承载单元8上。

图4为图2中C处放大图。根据本发明实施例的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构包括混凝土承载单元，用于连接光伏支架与所述混凝土承载单元的支撑件，以及提高基础结构稳定性的增稳件。所述混凝土承载单元为圆柱形或方柱形。

所述支撑件为镀锌的圆形钢，矩形钢，西格玛型材，或H型钢。所述增稳件为柱状钢筋或条形钢板。所述增稳件在所述混凝土承载单元浇筑过程中直接浸入其中，与所述混凝土承载单元凝固在一起。所述增稳件与所述支撑件垂直焊接在一起，相邻的所述增稳件成90度夹角，并在同一个平面内。

一些实施例中，所述增稳件形成的平面位于所述承载单元的上部，所述增稳件形成的平面内所有的所述增稳件都直接浸在混凝土中，与所述钢筋混凝土承载单元凝固在一起。

现详细描述根据本发明实施例的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构的具体操作。

施工前先对场地进行平整，清除杂物，夯填密实。定位好预钻孔的十字中心，并在钻机作业处铺设好路基板，避免钻机产生不均匀下沉。钻机移至钻孔处，将钻头与钻孔中心对准，调整钻机转盘平台，保持水平，确保钻杆垂直，进行开钻成孔。将预制好的钢筋笼下放到成孔中，然后将支撑件下放成孔中并通过定位工装将支撑件在垂直方向进行定位。将增稳件与支撑件焊接在一起，相邻增稳件间成90度夹角且焊接在一起。将预制好的混凝土浇注到成孔中，将成孔中的支撑件以及增稳件完全浸入在混凝土中。待混凝土完全凝固后，拆去定位工装，并对光伏支架基础进行适当的养护。

根据本发明的基础结构通过增稳件产生的抗风矩以及支撑件本身的强度来抵抗风袭光伏组件传递给基础结构的冲击负荷，通过混凝土单元对增稳件的支撑作用来阻挡支撑件的下沉。根据本发明实施，相对常见光伏支架基础结构，该基础结构具有抗冲击能力强、负荷承载大、稳定性强等多重优点。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，包括混凝土承载单元，用于连接光伏支架与所述混凝土承载单元的支撑件，以及提高基础结构稳定性的增稳件，其特征在于，所述混凝土承载单元为圆柱形或方柱形。

2.根据权利要求1所述的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，其特征在于，所述支撑件为镀锌的圆形钢，矩形钢，西格玛型材，或H型钢。

3.根据权利要求1所述的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，其特征在于，所述增稳件为柱状钢筋或条形钢板。

4.根据权利要求2所述的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，其特征在于，所述增稳件在所述混凝土承载单元浇筑过程中直接浸入其中，与所述混凝土承载单元凝固在一起。

5.根据利要求3所述的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，其特征在于，所述增稳件与所述支撑件垂直焊接在一起，相邻的所述增稳件成90度夹角，并在同一个平面内。

6.根据权利要求3所述的抗风矩抗下沉增强增稳型光伏支架基础结构，其特征在于，所述增稳件形成的平面位于所述承载单元的上部，所述增稳件形成的平面内所有的所述增稳件都直接浸在混凝土中，与所述钢筋混凝土承载单元凝固在一起。