山地光伏支架基础结构
技术领域
本实用新型涉及光伏设备技术领域,具体地指一种山地光伏支架基础结构。
背景技术
光伏支架基础受项目场址建设条件及施工环境影响较大,量多面广,施工周期长,是光伏电站建设过程中最为关键的内容和环节之一。目前广泛应用的光伏支架基础型式主要有钢制螺旋地锚基础、微孔灌注桩基础、预应力管桩基础、钢筋混凝土独立基础等。
钢制螺旋地锚基础在钢制地锚钢管上以一定螺距、倾角焊接一定数量和直径的叶片,形成螺旋型桩体,通过螺旋锚钻井机将螺旋地锚基础旋进地基砂土,多用于粉土、粉质粘土等表层土地区。因钢制地锚钢管直接与地基土接触,需采用热镀锌防腐工艺来延长螺旋桩使用寿命,基础成本相对较高。螺旋桩直径及桩长受到产品工艺限制,当基础荷载超出螺旋桩产品承载力范围时,其应用受限。
微孔灌注桩基础为圆柱形钢筋混凝土结构,桩身较长,基础开挖土石方量较大。基础施工工序包含采用专业机械设备钻孔机进行成孔,绑扎制作钢筋笼,钢筋笼定位固定,桩身混凝土浇筑及振捣等,工序繁琐且施工工艺较复杂。同时由于其成孔孔径一般较大,对于较为疏松的土质条件不能直接成孔,须采用泥浆护壁工艺来提高坑壁稳定性,且灌注完成后需要待混凝土完全达到强度后才能进行上部支架安装,在一定程度上影响了施工速度。
预应力管桩基础在混凝土浇筑前,采用先张法张拉钢筋,产生预应力后再浇筑混凝土预制成桩。管桩需采用沉桩机压桩施工,对施工作业面、机械化程度要求较高,适用于以人工填土、软土、粘性土、粉土、粉砂、细砂、中砂为覆盖层且密实耐打的地质条件,对山地光伏电站较为坚硬的地质条件适应性不足。
钢筋混凝土独立基础多为阶梯形现浇或预制钢筋混凝土结构,基础开挖土石方及回填工程量大。为避免产生较大的不均匀沉降,钢筋混凝土独立基础多用于地基承载力高的场区,不易调整基础高度。同时基础施工需要进行基础定位、基础开挖、模板制作、钢筋绑扎定位、混凝土浇筑、养护、拆模等工序,施工工期长。
上述传统光伏支架基础型式在山地光伏项目建设中应用受限,无法解决山地光伏地形和地质条件下基础工程量大、基础投入造价高、施工周期长、支架不易调整等的难题。
发明内容
本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种山地光伏支架基础结构,该结构方便光伏支架的定位和高度调整,适应山地建设,基础工程量小。
为实现此目的,本实用新型所设计的山地光伏支架基础结构,包括光伏支架和锚桩基础,其特征在于:所述锚桩基础内设有预埋钢管,所述光伏支架的支架立柱设置于预埋钢管内,所述预埋钢管顶部设有预定位螺栓,所述预定位螺栓压紧支架立柱;所述预埋钢管上部设有对穿螺栓,所述对穿螺栓穿过预埋钢管和支架立柱连接有螺母。
进一步的,所述锚桩基础内设有两根竖直钢筋,所述预埋钢管底部设置于两根竖直钢筋之间,所述竖直钢筋的顶部与预埋钢管的底部贴合固定。
更进一步的,所述预埋钢管的顶部周向表面上均匀间隔开有三个螺纹孔,所述预定位螺栓设置于螺纹孔内。
本实用新型的有益效果是:锚桩基础顶部预埋一根轴对称直缝镀锌圆形钢管,避免了角钢、方钢等截面不易旋转调整的弊病,有效解决了山地条件下基础施工定位不易、质量控制难度大的问题。支架立柱与预埋钢管采用承插式定位连接,支架立柱可以在基础钢管里自由伸缩调整高度,满足了山地光伏支架角度的调整需求。支架立柱与预埋钢管通过预定位螺栓和对穿螺栓进行固定,其中预定位螺栓用于立柱高度和支架倾角调整前的临时固定,对穿螺栓用于调整完成后的紧固连接。采用螺栓机械连接,质量稳定可靠,操作方便,不需要焊接或现场电源,不受气候条件影响,施工效率高。钢筋长度根据基础成孔深度及桩身长度灵活选取,钢筋与预埋钢管之间采用满焊焊接,基础钢管和钢筋采用场外集中批量加工方式,生产效率高,可有效提高了支架基础的施工效率。预埋钢管沿其主受力方向焊接下引带肋钢筋,有效提高了基础的抗拔性能,增加了预埋钢管与混凝土的锚固长度,减少了预埋钢管的长度。得益于机械成孔钢管地锚基础良好的力学性能,基础所需成孔直径和深度较小,有效降低了支架基础的工程造价。支架立柱可以在预埋钢管里面自由伸缩调整高度,有效解决了山地光伏支架倾角调整要求高、立柱高度调节不易的问题,对地形变化适应力强,可广泛应用于低山丘陵、地表障碍物(基岩)出露、局部坡度(高差)变化剧烈等复杂地形区域。
附图说明
图1为本实用新型所设计的光伏支架基础的整体结构示意图;
图2为本实用新型中光伏支架固定结构的示意图;
图3为本实用新型中支架立柱定位部分的结构示意图;
图4为本实用新型中预定位螺栓部分的横向剖视图;
其中,1—光伏支架(101—支架立柱,102—支架板),2—锚桩基础,3—预埋钢管,4—预定位螺栓,5—对穿螺栓,6—螺母,7—竖直钢筋,8—光伏组件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1—4所示的山地光伏支架基础结构,包括光伏支架1和锚桩基础2,所述锚桩基础2内设有预埋钢管3,所述光伏支架1的支架立柱101设置于预埋钢管3内,所述预埋钢管3顶部设有预定位螺栓4,所述预定位螺栓4压紧支架立柱101;所述预埋钢管3上部设有对穿螺栓5,所述对穿螺栓5穿过预埋钢管3和支架立柱101连接有螺母6。预定位螺栓4对支架立柱101进行初定位,对穿螺栓5完成对预埋钢管3和支架立柱101的终定位,施工步骤简单,支架立柱101的高度调整方便,紧固结构简单可靠,不受场地限制。
上述技术方案中,所述锚桩基础2内设有两根竖直钢筋7,所述预埋钢管3底部设置于两根竖直钢筋7之间,所述竖直钢筋7的顶部与预埋钢管3的底部贴合固定。针对基础荷载特点,基础中预埋的镀锌钢管沿其主受力方向(南北向)焊接两根带肋钢筋,并下引至桩身底部,有效提高了基础的抗拔性能,增加了预埋钢管3与混凝土的锚固长度,减小了预埋钢管3的长度。
上述技术方案中,所述预埋钢管3的顶部周向表面上均匀间隔开有三个螺纹孔,所述预定位螺栓4设置于螺纹孔内。均匀设置的预定位螺栓4有效保证了支架立柱101的初定位稳定,结构简单,加工方便。
本实用新型中,人工首先将支架立柱101插入预埋钢管3中,调整支架立柱101高度,使光伏支架1顶部的光伏组件8位于最佳角度,锁紧预定位螺栓4,使其压紧支架立柱101,完成支架立柱101的初定位,然后用对穿螺栓5打穿预埋钢管3和支架立柱101后与螺母6紧固,确保支架立柱101不会上下移动,保证其结构稳定,完成对光伏支架1的定位。
基础施工采用履带式液压潜孔钻机配合空压机进行沉孔操作,穿透力强,可适应强风化砂砾岩、片岩等坚硬地质条件,可施工性强。履带式钻机抓地性能好,能适应山地起伏、坡度较大的施工作业面要求。采用机械化流水线沉孔作业,单机单日可沉孔100~200个,人工成本低,施工效率高。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型的结构做任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。