CN111953277A - 一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，包括：主梁结构、立柱结构、檩托檩条组件和抱箍及斜撑组件；主梁结构由多根主梁组成；立柱结构由可插拔段立柱和固定端立柱组成，固定端立柱的下部埋置于灌注桩基础中，可插拔段立柱的下部套插于固定端立柱中；立柱结构通过设置于可插拔段立柱顶部的连接件与主梁连接；檩托檩条组件由一号角钢檩托、檩条和二号角钢檩托组成；一号角钢檩托支撑于中间跨主梁上；檩条两两之间通过一号角钢檩托和螺栓铰接连接；抱箍及斜撑组件包括固定于混凝土桩头上的抱箍及角钢斜撑。本发明能够很好的适应地基变形及差异化沉降，从而实现光伏电站安全稳定运行的目的。

Description

一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统

技术领域

本发明属于光伏电站建设技术领域，涉及光伏发电站光伏支架支撑体系技术，尤其是针对易塌陷、沉陷及煤矿采空区、露天煤矿回填区条件下的光伏电站建设，具体为一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统。

背景技术

在倡导低碳减排的大背景下，大力推进发展光伏发电意义重大。我国国土面积中用于林业及基本农田类的土地资源紧张，光伏发电项目占用土地面积巨大，在经济快速迅速、用地日趋紧张及生态保护越来越重要的大背景下，找到适合开发建设地面光伏电站的土地日趋困难。

近些年来，利用大型的煤矿采空区、露天采矿回填区、火电厂的封闭灰场等地块建设光伏电站的项目越来越多。这类场地多存在地质不稳定、采空区域塌陷及回填区域沉陷风险大，传统的固定式光伏支架系统多为刚性结构，适应地基变形及差异沉降的能力弱，由此导致光伏支架变形、组件拉裂损坏的现象严重，研发一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架显得尤为必要。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明提供了一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，通过利用煤矿采空区、露天采矿回填区、火电厂的封闭灰场等建设集中式光伏电站，提高电站运行安全性及稳定性。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，包括：主梁结构、立柱结构、檩托檩条组件和抱箍及斜撑组件；其中，

所述主梁结构由多根主梁组成；多根主梁相互平行布置且在同一平面上；

所述立柱结构由可插拔段立柱和固定端立柱组成，固定端立柱的下部埋置于灌注桩基础中，可插拔段立柱的下部套插于固定端立柱中，可插拔段立柱插拔调节到位后采用紧固螺栓固定；所述立柱结构通过设置于可插拔段立柱顶部的连接件与主梁连接；

所述檩托檩条组件由一号角钢檩托、檩条和二号角钢檩托组成；一号角钢檩托支撑于中间跨主梁上；所述檩条设有多个，多个檩条两两之间通过一号角钢檩托和螺栓进行铰接连接；两侧边跨主梁通过二号角钢檩托和螺栓与檩条连接；

所述抱箍及斜撑组件包括固定于混凝土桩头上的抱箍及角钢斜撑，角钢斜撑分为一号斜撑和二号斜撑；一号斜撑和二号斜撑分别与抱箍螺栓连接；一号斜撑和二号斜撑的另一端连接至主梁；所述抱箍及斜撑组件设有多个。

较佳地，可插拔段立柱的外径小于固定端立柱的内径，具体为2～3mm，通过插拔调节竖向高度。

较佳地，可插拔段立柱设置为固定长度或长度分为多个档位，以适应场地地形影响。

较佳地，可插拔段立柱为圆形钢管或轻型槽钢，固定端立柱为圆形钢管或C型钢。

本发明檩条“三节棍”式铰接结构及可插拔段立柱实现光伏支架系统对地基变形的自适应功能；煤矿采空区、露天采矿回填区、火电厂的封闭灰场等光伏电站应用场景下，短期的地面沉陷、塌陷不会引起各个檩条弯曲变形，从而避免组件的压屈破坏；较长期、长期的较大(分米级)的场地塌陷、沉陷环境下，檩条与檩条间会形成较大的折角变形，通过调节灌注桩顶部的可插拔立柱及抱箍与斜撑系统，从而较大范围的调整差异沉降，提高光伏支架现场安装质量及后期运行稳定性。

附图说明

图1为本发明的三维示意图；

图2为本发明的平面示意图；

图3为檩托檩条组件的示意图；

图4为立柱结构和抱箍及斜撑组件的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

下面结合附图所示对本发明的结构进行说明。

结合图1-4所示，一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，包括：主梁结构1、立柱结构2、檩托檩条组件3和抱箍及斜撑组件4；其中，主梁结构1由多根主梁11组成；多根主梁11相互平行布置且在同一平面上，且与水平面有一定的倾斜角度；

所述立柱结构2由可插拔段立柱21和固定端立柱22组成，固定端立柱22的下部埋置于灌注桩基础中，可插拔段立柱21的下部套插于固定端立柱22中，可插拔段立柱插拔调节到位后采用紧固螺栓固定；所述立柱结构2通过设置于可插拔段立柱21顶部的连接件23与主梁11连接；

所述檩托檩条组件3由一号角钢檩托31、檩条32和二号角钢檩托33组成；一号角钢檩托31支撑于中间跨主梁11上；两侧边跨主梁11通过二号角钢檩托33和螺栓与檩条32连接；所述檩条32设有多个，多个檩条32两两之间通过一号角钢檩托31和螺栓进行铰接连接，用于适应短期或瞬时的沉降，“三节棍”式铰接连接的檩条的各段檩条独立支撑3～4排光伏组件5，短期的沉陷、塌陷不会引起各个檩条弯曲变形，从而避免组件的压屈破坏；一号角钢檩托31设置于中间跨的主梁11上，二号角钢檩托33设置于两侧边跨的主梁11上；

所述抱箍及斜撑组件4包括固定于混凝土桩头上的抱箍41及角钢斜撑42，角钢斜撑42分为一号斜撑43和二号斜撑44；一号斜撑43和二号斜撑44分别与抱箍41螺栓连接，需要调整时放松螺栓，调整就位后再行紧固；一号斜撑43和二号斜撑44的另一端连接到对应的主梁11；所述抱箍及斜撑组件4设有多个；通过调节抱箍在混凝土桩头的位置，带动斜撑组件上下错动，进而配合立柱结构实现支架系统的整体纠偏(分米级)，用以纠正易塌陷、沉陷区较长期的差异沉降。

具体地，灌注桩、可插拔段立柱和固定端立柱为整个系统的支撑基础，固定端立柱长度区分场地微地形分布可预定为若干个长度；可插拔段立柱21的外径小于固定端立柱22的内径2～3mm，方便通过插拔调节竖向高度；可插拔段立柱21设置为固定长度或长度分为多个档位，以适应场地地形影响；可插拔段立柱21为圆形钢管或轻型槽钢，固定端立柱22为圆形钢管或C型钢。

本发明中，檩托檩条组件3主要适应短期的或瞬时的较小(厘米级)的沉陷或塌陷，“三节棍”式铰接连接的檩条的每段檩条独立支撑3～4排光伏组件；“三节棍”式铰接檩条均采用C型钢构件，通过与固定在主梁上的角钢檩托铰接，能保证檩条与角钢檩托在一定范围内转动，短期的沉陷、塌陷不会引起各个檩条弯曲变形，从而避免组件的压屈破坏；较长期、长期的较大(分米级)的场地塌陷、沉陷环境下，檩条与檩条间会形成较大的折角变形(如图3所示)，可以通过调节混凝土桩头的可插拔段立柱21和抱箍及斜撑组件4，从而较大范围的调整差异沉降，恢复组件平顺布置。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，其特征在于，包括：主梁结构(1)、立柱结构(2)、檩托檩条组件(3)和抱箍及斜撑组件(4)；其中，

所述主梁结构(1)由多根主梁(11)组成；多根主梁(11)相互平行布置且在同一平面上；

所述立柱结构(2)由可插拔段立柱(21)和固定端立柱(22)组成，固定端立柱(22)的下部埋置于灌注桩基础中，可插拔段立柱(21)的下部套插于固定端立柱(22)中，可插拔段立柱插拔调节到位后采用紧固螺栓固定；所述立柱结构(2)通过设置于可插拔段立柱(21)顶部的连接件(23)与主梁(11)连接；

所述檩托檩条组件(3)由一号角钢檩托(31)、檩条(32)和二号角钢檩托(33)组成；一号角钢檩托(31)支撑于中间跨主梁(11)上；所述檩条(32)设有多个，多个檩条(32)两两之间通过一号角钢檩托(31)和螺栓进行铰接连接；两侧边跨主梁(11)通过二号角钢檩托(33)和螺栓与檩条(32)连接；

所述抱箍及斜撑组件(4)包括固定于混凝土桩头上的抱箍(41)和角钢斜撑(42)，角钢斜撑(42)分为一号斜撑(43)和二号斜撑(44)；一号斜撑(43)和二号斜撑(44)分别与抱箍(41)螺栓连接；一号斜撑(43)和二号斜撑(44)的另一端连接至主梁(11)；所述抱箍及斜撑组件(4)设有多个。

2.根据权利要求1所述的一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，其特征在于：可插拔段立柱(21)的外径小于固定端立柱(22)的内径。

3.根据权利要求1或2所述的一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，其特征在于：可插拔段立柱(21)设置为固定长度或长度分为多个档位。

4.根据权利要求1所述的一种适应于易沉陷及塌陷类区域的光伏支架系统，其特征在于：可插拔段立柱(21)为圆形钢管或轻型槽钢，固定端立柱(22)为圆形钢管或C型钢。

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