CN218757449U - 一种phc管桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力工程领域，具体涉及一种phc管桩，包括管桩本体，管桩本体的顶端固定连接有用于与电气设备的接地端连接的第一封盖板，管桩本体的底端固定连接有第二封盖板，所述第二封盖板的底端固定连接有桩尖，第一封盖板、第二封盖板电气连接与桩尖电气连接；利用本实用新型所提供的phc管桩进行接地系统建设，可以减少地下接地网施工的耗材及施工难度，且能降低施工周期，提高施工效率。

Description

一种phc管桩

技术领域

本实用新型涉及电力工程领域，具体涉及一种phc管桩。

背景技术

phc管桩广泛应用于各类电力工程项目，如当前高压输电线路杆塔、变电站设备、光伏支架、风机塔筒等使用的管桩很多都是预应力高强混凝土(phc)管桩。

为确保电气设备运行安全，保障检修人员人身安全，电气设备金属外壳，金属支架等均需接地。以高压输电线路杆塔为例，一般围绕杆塔塔基外侧，在地下敷设一圈闭合接地导体，外围接地环线内部增设水平接地线，形成接地网。输电线路杆塔需要多点接到接地网。变电站一般沿围墙设置环形接地线，内设纵横接地网，在避雷针或避雷器、变压器等设备接地线与接地网连接处设置垂直接地极。

以输电线路杆塔接地或变电站为例，线路走廊经常途径山区、戈壁滩等地，土壤电阻率高，接地电阻高，故需要增大接地导体的埋深以达到标准接地电阻，接地耗材量大，耗时耗力耗材，且受限于周边环境，实际施工难度大。

再以水上光伏项目为例，受限于水上光伏电站的施工环境，其外围接地环线通常敷设于水下淤泥中，实际施工难度大，效率低，周期长，钢材焊接作业困难，同时因水深不一，接地材料庞大，耗时耗力耗材。

如何利用基础phc管桩进行接地系统建设，减少地下接地网施工的耗材及施工难度是本领域要解决的一个技术问题。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本实用新型通过提供一种phc管桩，以解决现有技术中，如何利用基础phc管桩进行接地系统建设，以减少地下接地网施工的耗材及施工难度的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种phc管桩，包括管桩本体，所述管桩本体的顶端固定连接有第一封盖板，所述第一封盖板用于与电气设备的接地端连接，所述管桩本体的底端固定连接有第二封盖板，所述第二封盖板的底端固定连接有桩尖，所述第一封盖板与所述第二封盖板电气连接，和/或与所述桩尖电气连接。

通过上述技术方案，利用所述管桩本体的顶端的所述第一封盖板作为设备接地连接部件，通过使所述第一封盖板与所述第二封盖板电气连接，和/或与所述桩尖电气连接，实现所述第一封盖板与所述桩尖的电气连接，再以所述桩尖作为垂直接地极，即可使上述结构实现设备利用所述phc管桩接地的技术效果，进而利用所述phc管桩至少部分替代地下接地网的功能，实现了利用基础phc桩进行接地系统建设，减少地下接地网施工的耗材及施工难度的技术效果，且降低了施工周期、提高了施工效率。

进一步的，所述管桩本体的侧面设置有至少一个用于电气连接所述第一封盖板与所述第二封盖板的接地件，所述接地件的一端固定连接在所述第一封盖板上，所述接地件的另一端固定连接在所述第二封盖板上。

其中，所述接地件可以使用各种导电体以实现电气连接所述第一封盖板与所述第二封盖板，包括但不限于：铜排、铝排、钢板、钢绞线、铜导线、铝导线等，只要满足实际接地电阻需要即可。

进一步的，所述第一封盖板包括固定连接在所述管桩本体顶端的第一封盖板本体和至少一个第一钢板；所述第一钢板固定连接在所述第一封盖板本体的外周面上；

所述第二封盖板包括固定连接在所述管桩本体底端的第二封盖板本体和至少一个第二钢板；所述第二钢板固定连接在所述第二封盖板本体的外周面上；所述第二钢板、所述第一钢板和所述接地件的数量相同，相互对应的所述第一钢板和所述第二钢板之间固定连接有一个所述接地件。

其中，所述第一钢板还能用于与电气设备的接地端连接。

进一步的，多个所述第一钢板沿周向均匀分布在所述第一封盖板本体的外周面上；多个所述第二钢板沿周向均匀分布在所述第二封盖板本体的外周面上。

进一步的，所述第一封盖板还包括至少一个第三钢板，所述第三钢板固定连接在所述第一封盖板本体的外周面上，用于与电气设备的接地端连接。

进一步的，多个所述第三钢板沿周向均匀分布在所述第一封盖板本体的外周面上。

进一步的，所述接地件为第四钢板，所述第四钢板沿所述管桩本体的长度方向延伸，所述第四钢板的顶端焊接在对应的所述第一钢板上，所述第四钢板的底端焊接在对应的所述第二钢板上。

进一步的，所述桩尖呈锥形。

通过使所述桩尖呈锥形，也即在所述管桩本体的底部设置锥形桩尖(钢制)，一方面便于所述phc管桩的定位安装，另一方面通过使所述桩尖为锥形，可增大所述桩尖的接地钢材与土壤的接触面积，降低接地电阻。

进一步的，所述桩尖内部设置为中空结构。

通过使所述桩尖内部设置为中空结构，在不减少所述桩尖的接地钢材与土壤的接触面积的前提下，可以节省制作所述桩尖的材料，并减轻重量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例中phc管桩的管桩本体的结构示意图1；

图2是本实施例中phc管桩的管桩本体的结构示意图2；

图3是本实施例中phc管桩的管桩本体的结构示意图3；

图4是本实施例中phc管桩的结构示意图；

图5是本实施例中phc管桩的立体结构示意图；

图6是图5的爆炸结构示意图；

图7是本实施例中第一封盖板的结构示意图；

图8是本实施例中第二封盖板的结构示意图；

其中，1—管桩本体、2—第一封盖板、3—第二封盖板、4—桩尖、5—接地件；

11—螺旋箍筋、12—预应力钢筋、13—混凝土外层；

21—第一封盖板本体、22—第一钢板、23—第三钢板；

31—第二封盖板本体、32—第二钢板；

51—第四钢板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图3所示，现有的基础phc管桩由管桩本体1和顶底两端的钢质封盖板(即第一封盖板2和第二封盖板3)，其中管桩本体1通常由螺旋箍筋11、预应力钢筋12及混凝土外层13构成，桩内的预应力钢筋12和顶底两侧的钢盖板(即第一封盖板2和第二封盖板3)都进行了可靠焊接。

为利用现有的基础phc管桩进行接地系统建设，以减少地下接地网施工的耗材及施工难度，降低施工周期、提高施工效率。

故本实施例在现有的基础phc管桩的基础上，提供了一种phc管桩，如图4和图5所示，包括管桩本体1，管桩本体1的顶端固定连接有第一封盖板2，第一封盖板2用于与电气设备的接地端连接，管桩本体1的底端固定连接有第二封盖板3，第二封盖板3的顶端与管桩本体1的底端固定连接，第二封盖板3的底端固定连接有桩尖4，第一封盖板2与第二封盖板3电气连接，并通过第二封盖板3与桩尖4电气连接。

通过上述技术方案，利用管桩本体1的顶端的第一封盖板2作为设备接地连接部件，通过使第一封盖板2与第二封盖板3电气连接，和/或与桩尖4电气连接，实现第一封盖板2与桩尖4的电气连接，再以桩尖4作为垂直接地极，即可使上述结构实现设备利用所述phc管桩接地的技术效果，进而利用所述phc管桩至少部分替代地下接地网的功能，实现了利用基础phc桩进行接地系统建设，减少地下接地网施工的耗材及施工难度的技术效果，且降低了施工周期、提高了施工效率。

如图4和图5所示，管桩本体1的侧面设置有至少一个(在本实施例中，为两个)用于电气连接第一封盖板2与第二封盖板3的接地件5，接地件5的一端固定连接在第一封盖板2上，接地件的另一端固定连接在第二封盖板3上。

其中，接地件5可以使用各种导电体以实现电气连接第一封盖板2与第二封盖板3，包括但不限于：铜排、铝排、钢板、钢绞线、铜导线、铝导线等，只要满足实际接地电阻需要即可。

如图6至图8所示，第一封盖板2包括固定连接在管桩本体1顶端的第一封盖板本体21和至少一个第一钢板22；第一钢板22固定连接(在本实施例中为焊接连接，实际应用中，只要能够满足接地电阻的要求，也可以采用其他固定连接方式，如螺栓连接等)在第一封盖板本体21的外周面上；

第二封盖板3包括固定连接在管桩本体1底端的第二封盖板本体31和至少一个第二钢板32；第二钢板32固定连接(在本实施例中为焊接连接，实际应用中，只要能够满足接地电阻的要求，也可以采用其他固定连接方式，如螺栓连接等)在第二封盖板本体31的外周面上；第二钢板32、第一钢板22和接地件5的数量相同(在本实施例中，第二钢板32、第一钢板22和接地件5的数量均为两个)，相互对应的第一钢板22和第二钢板32之间固定连接有一个接地件5。

其中，第一钢板22还能用于与电气设备的接地端连接。

如图7和图8所示，多个(在本实施例中为两个)第一钢板22沿周向均匀分布在第一封盖板本体21的外周面上；多个(在本实施例中为两个)第二钢板32沿周向均匀分布在第二封盖板本体31的外周面上。

如图6和图7所示，第一封盖板2还包括至少一个(在本实施例中为两个)第三钢板23，第三钢板23固定连接在第一封盖板本体21的外周面上，用于与电气设备的接地端连接。

如图6和图7所示，多个(在本实施例中为两个)第三钢板23沿周向均匀分布在第一封盖板本体21的外周面上。

如图6所示，接地件5为第四钢板51，第四钢板51沿管桩本体的长度方向延伸，第四钢板51的顶端焊接在对应的第一钢板22上，第四钢板51的底端焊接在对应的第二钢板32上。

如图5和图6所示，桩尖4呈锥形。

其中，桩尖4的制作材料可为任意导电金属材料(如：钢、铝和铜等)，能满足桩尖4的强度需要和接地电阻需要即可，在本实施例中，所述桩尖4为钢制。

通过使桩尖4呈锥形，也即在管桩本体1的底部设置锥形桩尖，一方面便于所述phc管桩的定位安装，另一方面通过使桩尖4为锥形，可增大桩尖4的接地钢材与土壤的接触面积，降低接地电阻。

如图5和图6所示，桩尖4内部设置为中空结构。

通过使桩尖4内部设置为中空结构，在不减少桩尖4的接地钢材与土壤的接触面积的前提下，可以节省制作桩尖4的材料，并减轻重量。

其中，优选的，第一钢板22、第二钢板32和第三钢板23的规格均不小于80mm×160mm(宽×长)，即宽度不小于80mm，长度不小于160mm。

在本实施例所提供的phc管桩的实际应用中，以光伏电站为例：

光伏电站中的光伏支架是由多根phc管桩作为基础支撑起来的，phc管桩组成了一个管桩矩阵，而光伏支架包括支座、夹具、联接件、导轨等，整体都是镀锌钢结构，只需将光伏支架与phc管桩焊接成一个整体，就能形成一个小型的接地网；将每个小型接地网通过镀锌扁铁焊接在一起，就可以实现将该光伏电站的全部光伏支架都通过所述管桩矩阵接地，以形成整个光伏电站的接地网。

通过本实施例所提供的一种phc管桩，至少具有如下技术效果或优点：

1、利用管桩本体1的顶端的第一封盖板2作为设备接地连接部件，通过使第一封盖板2与第二封盖板3电气连接，和/或与桩尖4电气连接，实现第一封盖板2与桩尖4的电气连接，再以桩尖4作为垂直接地极，即可使上述结构实现设备利用所述phc管桩接地的技术效果，进而利用所述phc管桩至少部分替代地下接地网的功能，实现了利用基础phc桩进行接地系统建设，减少地下接地网施工的耗材及施工难度的技术效果，且降低了施工周期、提高了施工效率。

2、以输电线路杆塔接地或变电站为例，如果利用本实用新型所提供的phc管桩作为杆塔基础phc桩，并作为接地极使用，有助于降低杆塔接地电阻，并至少部分替代地下接地网的功能，这种方式可以减少接地材料，提高施工效率和质量，节材节能高效。

3、以水上光伏项目为例，如果利用本实用新型所提供的phc管桩作为基础phc桩来支撑光伏支架，并作为接地极使用，则在满足接地电阻要求的情况下，可以将原敷设于水下淤泥中的接地钢材敷设在水面上或水中任意位置，这种方式可以大幅减少接地材料，提高施工效率和质量，节材节能高效。

4、通过使桩尖4呈锥形，也即在管桩本体1的底部设置锥形桩尖(钢制)，一方面便于所述phc管桩的定位安装，另一方面通过使桩尖4为锥形，可增大桩尖4的接地钢材与土壤的接触面积，降低接地电阻。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制，凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种phc管桩，其特征在于：包括管桩本体，所述管桩本体的顶端固定连接有第一封盖板，所述第一封盖板用于与电气设备的接地端连接，所述管桩本体的底端固定连接有第二封盖板，所述第二封盖板的底端固定连接有桩尖，所述第一封盖板与所述第二封盖板电气连接，和/或与所述桩尖电气连接。

2.根据权利要求1所述的phc管桩，其特征在于：所述管桩本体的侧面设置有至少一个用于电气连接所述第一封盖板与所述第二封盖板的接地件，所述接地件的一端固定连接在所述第一封盖板上，所述接地件的另一端固定连接在所述第二封盖板上。

3.根据权利要求2所述的phc管桩，其特征在于：所述第一封盖板包括固定连接在所述管桩本体顶端的第一封盖板本体和至少一个第一钢板；所述第一钢板固定连接在所述第一封盖板本体的外周面上；

所述第二封盖板包括固定连接在所述管桩本体底端的第二封盖板本体和至少一个第二钢板；所述第二钢板固定连接在所述第二封盖板本体的外周面上；所述第二钢板、所述第一钢板和所述接地件的数量相同，相互对应的所述第一钢板和所述第二钢板之间固定连接有一个所述接地件。

4.根据权利要求3所述的phc管桩，其特征在于：多个所述第一钢板沿周向均匀分布在所述第一封盖板本体的外周面上；多个所述第二钢板沿周向均匀分布在所述第二封盖板本体的外周面上。

5.根据权利要求3所述的phc管桩，其特征在于：所述第一封盖板还包括至少一个第三钢板，所述第三钢板固定连接在所述第一封盖板本体的外周面上，用于与电气设备的接地端连接。

6.根据权利要求5所述的phc管桩，其特征在于：多个所述第三钢板沿周向均匀分布在所述第一封盖板本体的外周面上。

7.根据权利要求3所述的phc管桩，其特征在于：所述接地件为第四钢板，所述第四钢板沿所述管桩本体的长度方向延伸，所述第四钢板的顶端焊接在对应的所述第一钢板上，所述第四钢板的底端焊接在对应的所述第二钢板上。

8.根据权利要求1所述的phc管桩，其特征在于：所述桩尖呈锥形。

9.根据权利要求8所述的phc管桩，其特征在于：所述桩尖内部设置为中空结构。

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