CN218678927U - 一种桩基式海上光伏组件支撑装置及桩基式海上光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种桩基式海上光伏组件支撑装置及桩基式海上光伏系统，包括：钢筋混凝土主框架和喷塑钢次框架；所述钢筋混凝土主框架包括支撑梁和立柱，所述喷塑钢次框架包括第一斜撑、第二斜撑和檩条；所述支撑梁的两侧分别连接第一斜撑和第二斜撑，支撑梁的顶部连接立柱；所述第一斜撑、第二斜撑和立柱的顶部由檩条连接，所述檩条上设有光伏组件。通过提高支撑装置的防腐蚀可靠性保证整体结构的安全，通过支撑梁拉大管桩间距，减少海上沉桩工作量，通过整体拼装、吊装方式，提高海上施工效率。

Description

一种桩基式海上光伏组件支撑装置及桩基式海上光伏系统

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术领域，特别是涉及一种桩基式海上光伏组件支撑装置及桩基式海上光伏系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

海上光伏电站一般分为桩基式和漂浮式，由于外海潮汐、风浪、海流等水文条件的复杂性，目前外海的桩基式海上光伏电站建设尚处于前期可行性研究阶段，漂浮式海上光伏电站处于试验验证阶段。而桩基式海上光伏电站的设计及施工应以海上应用场景为出发点，存在以下问题：

1.支撑装置的安全性。在海上重盐雾甚至浪花飞溅的环境下，常规镀锌或涂层的薄壁型钢的镀锌层或涂层很薄，抵御重盐雾腐蚀的能力很差，型钢的腐蚀会严重危及支撑装置的安全，甚至导致整片组件坍塌。

2.海上施工的高效性。对于海上施工，海上作业窗口期不稳定，传统的多人散装、多工作面推进的施工模式在海上不具备可操作性；且多人多工作面意味着人员和船机的转移存在较大安全隐患。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种桩基式海上光伏组件支撑装置及桩基式海上光伏系统，通过提高支撑装置的防腐蚀可靠性保证整体结构的安全，通过支撑梁拉大管桩间距，减少海上沉桩工作量，通过整体拼装、吊装方式，提高海上施工效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种桩基式海上光伏组件支撑装置，包括：钢筋混凝土主框架和喷塑钢次框架；所述钢筋混凝土主框架包括支撑梁和立柱，所述喷塑钢次框架包括第一斜撑、第二斜撑和檩条；

所述支撑梁的两侧分别连接第一斜撑和第二斜撑，支撑梁的顶部连接立柱；所述第一斜撑、第二斜撑和立柱的顶部由檩条连接，所述檩条上设有光伏组件。

作为可选择的实施方式，所述支撑梁的两侧均设有梁侧埋件，通过梁侧埋件分别与第一斜撑和第二斜撑连接。

作为可选择的实施方式，所述立柱的顶部设有柱顶埋件，通过柱顶埋件与檩条连接。

作为可选择的实施方式，所述梁侧埋件与第一斜撑和第二斜撑的连接采用螺栓连接。

作为可选择的实施方式，所述柱顶埋件与檩条的连接采用螺栓连接。

作为可选择的实施方式，在梁侧埋件、第一斜撑和第二斜撑上设有螺栓孔，以实现梁侧埋件与第一斜撑和第二斜撑的螺栓连。

作为可选择的实施方式，在柱顶埋件与檩条上设有螺栓孔，以实现柱顶埋件与檩条的螺栓连接。

作为可选择的实施方式，所述梁侧埋件和柱顶埋件均为T形埋件。

作为可选择的实施方式，所述支撑梁的端部两侧设有吊耳。

第二方面，本实用新型提供一种桩基式海上光伏系统，包括：管桩和设于管桩顶部的第一方面所述的桩基式海上光伏组件支撑装置。

作为可选择的实施方式，所述管桩的顶部设有支座，支撑梁的底部设置在支座上。

作为可选择的实施方式，所述支座具有360°水平转向自由。

作为可选择的实施方式，相邻管桩顶部的支座的卡槽方向一致。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出了一种桩基式海上光伏组件支撑装置及桩基式海上光伏系统，可应用于海上桩基式光伏电站的建设，通过提高支撑装置的防腐蚀可靠性来保证整体结构的安全；通过钢筋混凝土支撑梁拉大管桩间距，节省桩基工程量，减少海上沉桩工作量；通过整体拼装、整体吊装的方式，减少海上施工工序，提高海上施工效率。

本实用新型提出了一种桩基式海上光伏组件支撑装置，采用钢筋混凝土的主框架结构，其自重大，可为支撑装置抵御环境荷载提供有利作用，结构稳定性好，且钢筋混凝土结构的自身防腐性能好，再结合喷塑钢构件的次框架，次框架喷塑工艺进行包覆防腐，防腐可靠性增强，有效保证支撑装置的耐久性和安全性。

本实用新型提出了一种桩基式海上光伏组件支撑装置，通过钢筋混凝土的支撑梁拉大管桩间距，极大减少桩基工程量和沉桩作业量。

本实用新型提出了一种桩基式海上光伏组件支撑装置，桩基式海上光伏组件支撑装置可模块化整体吊装，施工资源要求低，整体吊装减少施工人员数量和施工工序，极大提高施工效率，降低施工成本，保证工期进度；且模块可扩展为多跨，根据光伏电站容量及电气设备容量要求等因素调整跨数，布置灵活。

本实用新型提出了一种桩基式海上光伏系统，支座具备360°的水平转动能力，降低管桩沉桩施工精度要求和支撑梁预制精度要求。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1提供的桩基式海上光伏组件支撑装置侧面视图；

图2为本实用新型实施例1提供的桩基式海上光伏组件支撑装置正面视图；

图3为本实用新型实施例1提供的桩基式海上光伏组件支撑装置俯视图；

图4为本实用新型实施例2提供的支座示意图；

图5为本实用新型实施例2提供的吊装示意图；

其中，1、支撑梁，2、立柱，3、第一斜撑，4、第二斜撑，5、檩条，6、光伏组件，7、支座，8、管桩，9、吊耳，10、梁侧埋件，11、柱顶埋件，12、吊绳，13、吊装横梁。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例提出一种桩基式海上光伏组件支撑装置，可应用于海上桩基式光伏电站的建设，通过提高支撑装置的防腐蚀可靠性来保证整体结构的安全；通过混凝土支撑梁拉大管桩间距，节省桩基工程量，减少海上沉桩工作量；通过整体拼装、整体吊装的方式，减少海上施工工序，提高海上施工效率。

如图1-图3所示，包括：钢筋混凝土主框架和喷塑钢次框架；所述钢筋混凝土主框架包括支撑梁1和立柱2；所述喷塑钢次框架包括第一斜撑3、第二斜撑4和檩条5；所述支撑梁1的两侧分别连接第一斜撑3和第二斜撑4，支撑梁1的顶部连接立柱2；所述第一斜撑3、第二斜撑4和立柱2的顶部由檩条5连接，所述檩条5上设有光伏组件6。

在本实施例中，所述支撑梁1和立柱2组成该支撑装置的主框架，均由钢筋混凝土制成，自身具有良好的防腐性能；且由于混凝土结构自重大，所以主框架的设计可为该支撑装置抵御环境荷载提供有利作用，结构稳定性好。

作为可选择的一种实施方式，所述支撑梁1和立柱2可为一体式结构。

在本实施例中，通过钢筋混凝土支撑梁拉大了管桩间距，可做到10m甚至更大，极大减少桩基工程量和沉桩作业量。

在本实施例中，所述第一斜撑3、第二斜撑4和檩条5组成该支撑装置的次框架，第一斜撑3、第二斜撑4和檩条5均为喷塑钢材质；

由于钢筋混凝土主框架结构自身防腐性能好，喷塑钢次框架采用喷塑工艺进行包覆防腐，防腐可靠性高，可有效保证该支撑装置的耐久性和安全性；再者，钢筋混凝土主框架耐久性好，喷塑钢次框架具有可更换性。

在本实施例中，钢筋混凝土主框架和喷塑钢次框架之间采用螺栓连接，即在支撑梁1与第一斜撑3和第二斜撑4的连接交点处，立柱2与檩条5的连接交点处布置螺栓孔，通过螺栓将各构件连接固定；

具体地，在所述支撑梁1的两侧均设有梁侧埋件10，通过梁侧埋件10分别与第一斜撑3和第二斜撑4连接；

在所述立柱2的顶部设有柱顶埋件11，通过柱顶埋件11与檩条5连接。

作为可选择的一种实施方式，所述梁侧埋件10与第一斜撑3和第二斜撑4的连接采用螺栓连接。

更进一步地，在梁侧埋件10、第一斜撑3和第二斜撑4上设有螺栓孔，以实现梁侧埋件10与第一斜撑3和第二斜撑4的螺栓连接。

作为可选择的一种实施方式，所述柱顶埋件11与檩条5的连接采用螺栓连接。

更进一步地，在柱顶埋件11与檩条5上设有螺栓孔，以实现柱顶埋件11与檩条5的螺栓连接。

作为可选择的一种实施方式，所述梁侧埋件10和柱顶埋件11均为T形埋件。

在本实施例中，所述支撑梁1的端部两侧设有吊耳9，所述吊耳9靠近支撑梁的顶部布置，通过将吊绳12设于吊耳9上，以吊装光伏组件及其支撑装置。

在本实施例中，相邻支撑梁的吊耳9在梁宽方向上错开间隙，以保证吊装完毕后吊绳12可顺利解除。

在本实施例中，吊装完成后，还可将相邻支撑梁的吊耳9的吊耳孔对齐，继而可采用螺栓穿孔连接相邻的吊耳9，以使相邻支撑梁形成铰接拉结。

以上支撑装置及光伏组件全部在陆地加工制作并组装为整体结构，实现模块化设计及模块化整体吊装；模块总体重量小，施工资源要求低，整体吊装减少施工人员数量和施工工序，极大提高施工效率，降低施工成本，保证工期进度；且模块可扩展为多跨，根据光伏电站容量及电气设备容量要求等因素调整跨数，布置灵活。

实施例2

本实施例提供一种桩基式海上光伏系统，包括管桩8和设于管桩8顶部的实施例1所述的桩基式海上光伏组件支撑装置。

在本实施例中，如图4所示，所述管桩8的顶部设有支座7，所述支撑梁1的底部设置在支座7上。

作为可选择的一种实施方式，所述支座7为钢筋混凝土制成。

作为可选择的一种实施方式，所述支座7具备360°的水平转动能力。

作为可选择的一种实施方式，相邻管桩顶部的支座保持卡槽方向一致，通过吊机将桩基式海上光伏组件支撑装置吊装至支座7的卡槽内。

可以理解的，吊装方式可采用垂直起吊方式或通过吊装横梁13将吊绳12转为竖直起吊，如图5所示。

作为可选择的一种实施方式，吊装完成后，相邻支撑梁的吊耳9的吊耳孔对齐，继而可采用螺栓穿孔连接相邻的吊耳9，以使相邻支撑梁形成铰接拉结。

在管桩与支座的卡槽之间、支座的卡槽与支撑梁之间均留有施工间隙，同时支座具有360°水平转向自由，极大降低了管桩沉桩施工精度要求和支撑梁预制精度要求。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种桩基式海上光伏组件支撑装置，其特征在于，包括：钢筋混凝土主框架和喷塑钢次框架；所述钢筋混凝土主框架包括支撑梁和立柱，所述喷塑钢次框架包括第一斜撑、第二斜撑和檩条；

所述支撑梁的两侧分别连接第一斜撑和第二斜撑，支撑梁的顶部连接立柱；所述第一斜撑、第二斜撑和立柱的顶部由檩条连接，所述檩条上设有光伏组件。

2.如权利要求1所述的一种桩基式海上光伏组件支撑装置，其特征在于，

所述支撑梁的两侧均设有梁侧埋件，通过梁侧埋件分别与第一斜撑和第二斜撑连接；

所述立柱的顶部设有柱顶埋件，通过柱顶埋件与檩条连接。

3.如权利要求2所述的一种桩基式海上光伏组件支撑装置，其特征在于，

所述梁侧埋件与第一斜撑和第二斜撑的连接采用螺栓连接；

所述柱顶埋件与檩条的连接采用螺栓连接。

4.如权利要求3所述的一种桩基式海上光伏组件支撑装置，其特征在于，

在梁侧埋件、第一斜撑和第二斜撑上设有螺栓孔，以实现梁侧埋件与第一斜撑和第二斜撑的螺栓连接；

在柱顶埋件与檩条上设有螺栓孔，以实现柱顶埋件与檩条的螺栓连接。

5.如权利要求2所述的一种桩基式海上光伏组件支撑装置，其特征在于，

所述梁侧埋件和柱顶埋件均为T形埋件。

6.如权利要求1所述的一种桩基式海上光伏组件支撑装置，其特征在于，

所述支撑梁的端部两侧设有吊耳。

7.一种桩基式海上光伏系统，其特征在于，包括管桩和设于管桩顶部的权利要求1-6任一项所述的桩基式海上光伏组件支撑装置。

8.如权利要求7所述的一种桩基式海上光伏系统，其特征在于，

所述管桩的顶部设有支座，支撑梁的底部设置在支座上。

9.如权利要求8所述的一种桩基式海上光伏系统，其特征在于，

所述支座具有360°水平转向自由。

10.如权利要求8所述的一种桩基式海上光伏系统，其特征在于，

相邻管桩顶部的支座的卡槽方向一致。

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