CN217923511U - 一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，包括设置在桩基础桩顶的所述桩索连接结构，所述桩索连接结构包括安装在所述桩基础上的盖装部分以及将相邻所述桩基础形成连接的承载部分，所述盖装部分包括套筒、顶板和预紧结构；所述套筒套设在所述桩基础的桩顶，所述套筒的内径大于所述桩基础的桩顶部分直径；所述顶板设置在所述套筒顶部，所述顶板将所述套筒以及所述桩基础的桩顶封闭；所述预紧结构设置在所述套筒外侧；本实用新型采用套筒式结构设计，将连接结构套入桩顶，这样连接结构可以直接、可靠的将竖向力传递给桩基础，从而避免了传统抱箍型式在竖向力作用下可能下滑的问题。

Description

一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构

技术领域

本实用新型涉及海上光伏发电技术领域，具体涉及一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构。

背景技术

目前，传统能源短缺和自然环境恶化等问题日益严重，开发和利用可再生能源已迫在眉睫。太阳能作为一种可再生清洁能源，备受人类关注。随着光伏技术的快速发展，光伏发电成为当今开发太阳能资源最有效的方式之一。海上光伏是新兴太阳能利用方向，近年来发展迅速。

但因海上特殊环境，光伏模块结构除受海洋高湿高盐的腐蚀破坏，还承受风和雪等复杂荷载作用，如何确保桩基和索结构连接处的安全可靠是一个重大挑战。为最大限度地利用太阳能资源，更好地实现海上光伏发电，关键是提出一种结构可靠、耐久性好、施工方便、费用低廉的海上悬索光伏套筒式桩索连接结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种可简单方便即可保证桩基和索结构连接处连接可靠的桩索连接结构。

为此，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，包括设置在桩基础桩顶的所述桩索连接结构，所述桩索连接结构包括安装在所述桩基础上的盖装部分以及将相邻所述桩基础形成连接的承载部分，所述盖装部分包括套筒、顶板和预紧结构；所述套筒套设在所述桩基础的桩顶，所述套筒的内径大于所述桩基础的桩顶部分直径；所述顶板设置在所述套筒顶部，所述顶板将所述套筒以及所述桩基础的桩顶封闭；所述预紧结构设置在所述套筒外侧，所述套筒壁体上贯通设置在所述预紧结构同一位置处的开口，且所述开口将所述套筒底部贯穿形成预紧力空间。

进一步地：所述套筒内壁以及顶壁与所述桩基础桩身的接触面涂抹粘结胶，将所述桩索连接结构与所述桩基础连接形成共同受力体。

进一步地：所述预紧结构设置在所述套筒的底部。

进一步地：所述桩索连接结构通过所述顶板将其两端分隔为在所述桩基础轴线圆周方向内的配合空间和突出所述桩基础轴线延长方向外的打桩空间；所述承载部分设置在所述配合空间内，所述打桩空间内无突出部分，且用于与打桩设备接触。

进一步地：所述预紧结构包括垫板和螺栓；所述垫板突出设置在所述开口的两侧，且所述垫板与所述套筒轴线平行，所述垫板内与所述套筒轴线垂直设置的通孔；所述螺栓通过所述通孔同时连接于两侧的所述垫板上，所述螺栓上设置与其螺纹配合的螺帽，所述螺栓长度大于两侧所述垫板之间的间距。

进一步地：所述承载部分包括能够分别与索结构以及相邻所述桩基础上斜撑连接的耳板，所述耳板沿所述套筒轴线方向同时连接设置在所述顶板和所述套筒上，所述耳板内贯通设置连接孔。

进一步地：所述承载部分还包括能够分别与横梁以及施工索立柱连接的螺栓孔，所述螺栓孔沿所述套筒轴线方向贯通设置在所述顶板上，且所述螺栓孔设置在所述套筒的外围，所述顶板内沿所述套筒轴线方向贯通设置安装孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(一)本实用新型采用套筒式结构设计，将连接结构套入桩顶，这样连接结构可以直接、可靠的将竖向力传递给桩基础，从而避免了传统抱箍型式在竖向力作用下可能下滑的问题，也避免了传统抱箍现场打孔设置销钉的复杂施工工序，使连接结构的施工简便，且结构可靠。

(二)本实用新型通过对套筒底部通过螺栓预紧，使套筒与桩身之间形成预紧力，从而对套筒和桩身之间形成摩擦力，避免套筒与桩身间向上滑移。同时将套筒与桩顶和桩身上粘结，使套筒与桩身结合成一个整体，以便更利于套筒与桩身的共同受力。

(三)本实用新型采用钢索连接孔内嵌技术，即钢索连接孔、连接耳板都在装顶下方的范围内，且装顶上方没有突出桩基础的结构，便于打桩时顶板可承受桩索连接结构的套入和锤击，不必采用特殊的打桩设备，实现与普通管桩同样的施工设备打桩。

(四)本实用新型采用索拉力直接传递技术，即索拉力通过完整的筒式结构和顶部封板结构受力，可以可靠的将一侧钢索传来的拉力通过桩索连接结构传递给另一侧的钢索，从而实现两侧钢索拉力的平衡，避免传统抱箍结构需要承受两侧的索拉力，节省了抱箍结构钢材和螺栓的用量。

(五)本实用新型采用在桩索连接结构顶板上设置横梁、施工索立柱的技术。即在桩索连接结构顶板上开设横梁连接螺栓孔，将横梁放置在顶板上部后用螺栓连接，横梁安装方便，连接可靠；在桩索连接结构顶板上开设施工索立柱连接螺栓孔，施工安装时将施工索立柱用螺栓固定在顶板上，施工索立柱安装简便，同时确保施工索立柱连接的可靠。

(六)本实用新型采用在桩索连接结构两侧设置斜撑连接孔，可以方便的与斜撑连接，且斜撑受力可靠。

附图说明

图1为本实用新型套筒式桩索连接结构的立面图。

图2为本实用新型套筒式桩索连接结构的侧立面图。

图3为本实用新型套筒式桩索连接结构的平面图。

图4为本实用新型桩套筒式桩索连接结构的剖面图。

图中的标记为：桩基础1、桩索连接结构2、套筒21、顶板211、螺栓孔212、耳板22、连接孔221、垫板23、螺栓24、开口25。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

如图1-4所示，一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，包括设置在桩基础1桩顶的桩索连接结构2，桩索连接结构2包括安装在桩基础1上的盖装部分以及将相邻桩基础1形成连接的承载部分，承载部分包括与索结构、斜撑和横梁的连接以及施工索立柱安装时的连接，盖装部分包括套筒21、顶板211和预紧结构；套筒21套设在桩基础1的桩顶，套筒21的内径大于桩基础1的桩顶部分直径；顶板211设置在套筒21顶部，顶板211将套筒21以及桩基础1的桩顶封闭，顶板211的直径大于套筒21的直径；预紧结构设置在套筒21外表面，套筒21壁体上贯通设置在预紧结构同一位置处的开口25，且开口25将套筒21底部贯穿形成预紧力空间，通过调节预紧结构收紧预紧力空间，以使套筒21对桩基础1施加预紧力，增加套筒21和桩基础1之间的摩擦力，避免两者之间发生相对滑移。

如图1所示，开口25的顶部与两侧壁之间呈光滑连接的弧形，开口25位于耳板22的下方。

套筒21内壁以及顶壁与桩基础1桩身的接触面涂抹粘结胶，粘结胶采用环氧结构胶，将桩索连接结构2与桩基础1连接形成共同受力体。

预紧结构设置在套筒21的底部。

桩索连接结构2通过顶板211将其两端分隔配合空间2和打桩空间3；承载部分设置在配合空间内，打桩空间内无突出部分，且用于与打桩设备接触。

如图1-2和4所示，预紧结构包括垫板23和螺栓24；垫板23焊接设置在开口25的两侧，且垫板23与套筒21轴线平行，垫板23内与套筒21轴线垂直设置的一对通孔；螺栓24通过同一高度的通孔同时连接于两侧的垫板23上，螺栓24采用双头螺栓，以方便螺帽固定；螺栓24上设置与其螺纹配合的螺帽；螺栓24长度大于两侧垫板23之间的间距，两侧的垫板23通过螺帽对螺栓24施加的锁紧力，使预紧力空间收紧来用于套筒21与桩基础1之间形成预紧力。

如图1-2所示，承载部分包括能够分别与索结构以及相邻桩基础1上斜撑连接的承载结构，承载结构沿套筒21轴线方向同时连接设置在顶板211和套筒21上，承载结构包括耳板22，耳板22沿套筒21轴线方向同时焊接设置在顶板211和套筒21上，耳板22内贯通设置连接孔221。

耳板22的数量为四个，耳板22在圆周方向上呈等角度分布。前后侧相对的两个耳板22通过连接孔与索结构连接，相邻的桩基础1通过耳板22将钢索连接起来，并以此通过钢索将光伏板悬挂在海平面上方。左右侧相对的两个耳板22通过连接孔与斜撑连接，斜撑通过耳板22将相邻的桩基础1连接起来，加强相邻的桩基础1的整体强度。

如图3所示，承载部分还包括用于施工阶段将横梁和施工索立柱固定在桩索连接结构2上的螺栓孔212，螺栓孔212的数量为八个，且螺栓孔212在圆周方向上呈等角度分布，螺栓孔212沿套筒21轴线方向贯通设置在顶板211上，且螺栓孔212设置在套筒21的外围，通过螺栓孔212将横梁连接于相邻桩基础1上。

顶板211内沿套筒21轴线方向贯通设置安装孔，安装孔用于施工索立柱的放置，以便施工索立柱穿过顶板211直接插入桩基础1内，进行在钢索上悬挂光伏板的安装与维修。

桩索连接结构2需对其进防腐处理，顶板211、垫板23采用不锈钢板；桩索连接结构2中所有钢材外表面应喷涂海工重防腐涂料；螺栓24采用热镀锌材料，外表面应喷涂海工重防腐涂料。

请参阅图1-4，根据上述描述，在对桩索连接结构2的施工前，首先需要将桩基础1在陆上工厂制作完成和防腐处理后运往海上进行沉桩施工，其次再是对桩索连接结构2安装，其中桩索连接结构2的施工与安装方式如下：

桩索连接结构2的各个构件按照设计要求在陆上完成加工、焊接和防腐处理后运至施工现场。

通过往套筒21内壁涂抹环氧结构胶后将套筒21套到桩基础1的桩顶，便于桩基础1与桩索连接结构2共同受力，同时，螺栓24通过通孔连接在两侧的垫板23上，并通过螺帽与螺栓24的螺纹配合将两侧垫板23固定在一起，并根据旋紧螺帽来实现套筒21对桩基础1的预紧力，从而形成套筒21和桩基础1桩身之间的摩擦力，避免套筒21与桩基础1桩身间向上滑移。

在桩索连接结构2安装在桩基础1桩顶后，前后侧的两个耳板22通过连接孔与钢索直接连接，以此可将一侧钢索传来的水平力，通过钢结构传递给另一侧的钢索，从而实现两侧索拉力平衡，以此不需要对索结构施加预张力，简化海上施工环节。另外两个耳板22通过连接孔与斜撑连接，加强相邻桩基础1整体刚度。而顶板211上的螺栓孔212则可通过其与施工阶段的横梁和施工索立柱固定。

以上实施例仅为本实用新型的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的原理和本质情况下可以对实施例中的技术方案或参数进行修改或者替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，其特征在于：包括设置在桩基础(1)桩顶的所述桩索连接结构(2)，所述桩索连接结构(2)包括安装在所述桩基础(1)上的盖装部分以及将相邻所述桩基础(1)形成连接的承载部分，所述盖装部分包括套筒(21)、顶板(211)和预紧结构；

所述套筒(21)套设在所述桩基础(1)的桩顶，所述套筒(21)的内径大于所述桩基础(1)的桩顶部分直径；

所述顶板(211)设置在所述套筒(21)顶部，所述顶板(211)将所述套筒(21)以及所述桩基础(1)的桩顶封闭；

所述预紧结构设置在所述套筒(21)外侧，所述套筒(21)壁体上贯通设置在所述预紧结构同一位置处的开口(25)，且所述开口(25)将所述套筒(21)底部贯穿形成预紧力空间。

2.根据权利要求1所述的一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，其特征在于：所述套筒(21)内壁以及顶壁与所述桩基础(1)桩身的接触面涂抹粘结胶，将所述桩索连接结构(2)与所述桩基础(1)连接形成共同受力体。

3.根据权利要求1所述的一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，其特征在于：所述预紧结构设置在所述套筒(21)的底部。

4.根据权利要求1所述的一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，其特征在于：所述桩索连接结构(2)通过所述顶板(211)将其两端分隔为配合空间(4)和打桩空间(3)；所述承载部分设置在所述配合空间(4)内，所述打桩空间(3)内无突出部分，且用于与打桩设备接触。

5.根据权利要求1所述的一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，其特征在于：所述预紧结构包括垫板(23)和螺栓(24)；

所述垫板(23)突出设置在所述开口(25)的两侧，且所述垫板(23)与所述套筒(21)轴线平行，所述垫板(23)内与所述套筒(21)轴线垂直设置的通孔；

所述螺栓(24)通过所述通孔同时连接于两侧的所述垫板(23)上，所述螺栓(24)上设置与其螺纹配合的螺帽，所述螺栓(24)长度大于两侧所述垫板(23)之间的间距。

6.根据权利要求1所述的一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，其特征在于：所述承载部分包括能够分别与索结构以及相邻所述桩基础(1)上斜撑连接的耳板(22)，所述耳板(22)沿所述套筒(21)轴线方向同时连接设置在所述顶板(211)和所述套筒(21)上，所述耳板(22)内贯通设置连接孔(221)。

7.根据权利要求1所述的一种用于海上悬索光伏的套筒式桩索连接结构，其特征在于：所述承载部分还包括能够分别与横梁以及施工索立柱连接的螺栓孔(212)，所述螺栓孔(212)沿所述套筒(21)轴线方向贯通设置在所述顶板(211)上，且所述螺栓孔(212)设置在所述套筒(21)的外围；所述顶板(211)内沿所述套筒(21)轴线方向贯通设置安装孔。

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