CN219980690U - 一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，包括前排预制管桩、前排格构式支腿、大跨度空间桁架、后排格构式支腿、后排预制管桩；前排预制管桩和后排预制管桩间隔设置，大跨度空间桁架的前端通过前排格构式支腿固定于前排预制管桩顶部，后端通过后排格构式支腿固定于后排预制管桩顶部，前排格构式支腿、后排格构式支腿的下端分别通过盆式支撑结构与前排预制管桩、后排预制管桩连接。格构式支腿受力可靠、与上部结构连接性能好，可将高度分类和标准化设计以适应不同高差；采用的盆式支撑结构简化了海上光伏支架结构整体或分块吊装时的连接定位工艺，实现了近海海域光伏组件的大跨度支撑和布设功能。

Description

一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架

技术领域

本实用新型属于光伏发电工程建设技术领域，具体涉及一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架。

背景技术

随着国家“双碳”战略目标的提出，我国开始加速构建“以新能源为主体的新型电力系统”，新能源光伏行业又获得了新一轮的快速发展。然而，随着国家土地政策的收紧，可开发光伏用地逐渐由交通和施工方便的平地向地形地势复杂的山地转移，也逐渐扩展至沿海地区近海海域。

相比较陆地光伏而言，海上光伏面临更复杂的海洋气候条件和施工作业条件，传统的固定支架结构型式不能满足海上光伏的组件支撑和布置要求，也不符合海上的施工作业特点。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，以解决海上光伏项目的组件支撑和布置要求，并具备结构简单、有利于海上施工和安装、跨越性能好和易标准化等特性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，包括前排预制管桩、前排格构式支腿、大跨度空间桁架、后排格构式支腿、后排预制管桩；所述前排预制管桩和后排预制管桩间隔设置，所述大跨度空间桁架的前端通过前排格构式支腿固定于前排预制管桩顶部，所述大跨度空间桁架的后端通过后排格构式支腿固定于后排预制管桩顶部，所述前排格构式支腿、后排格构式支腿的下端分别通过盆式支撑结构与前排预制管桩、后排预制管桩连接。

作为进一步改进，所述前排预制管桩、后排预制管桩的下端埋设海底，前排预制管桩、后排预制管桩的上端外露于海平面上。

作为进一步改进，所述前排格构式支腿和后排格构式支腿的高度相同或者不同。

作为进一步改进，所述前排格构式支腿、后排格构式支腿均由若干根钢管立柱和连接于相邻钢管立柱之间的若干钢管支撑杆形成立体空间结构。

作为进一步改进，所述前排格构式支腿、后排格构式支腿均为变截面格构式钢立柱结构。

作为进一步改进，所述盆式支撑结构包括盆式支座和侧插式底座，所述盆式支座固定于前排预制管桩或后排预制管桩的顶部，侧插式底座设置于盆式支座的内部，并与盆式支座通过螺栓连接。

作为进一步改进，所述盆式支座包括支座本体，支座本体的顶部开设有供侧插式底座穿过的通孔，支座本体的底部侧板沿环向设有若干螺栓孔。

作为进一步改进，所述侧插式底座的底部侧板外侧设有环形凹槽，待侧插式底座插入盆式支座内部后，将螺栓从外向内拧入所述环形凹槽中，进而将盆式支座和侧插式底座连接在一起。

本实用新型具有如下的有益效果：

1.本实用新型提供的该桁架式大跨度支架是一种新型的光伏组件支架结构型式，能够实现近海海域中光伏组件的支撑和布设要求。上部钢结构体系中大跨度桁架和格构式支腿均由小构件拼接而成，比实心结构更有利于适应海上不利的风浪条件，且桁架结构精巧稳定，整体吊装工艺成熟，对海上施工方便有利；下部预制管桩产品成熟、力学性能可靠和施工方便，容易深入海底持力层，确保上部结构的稳定性。

2.大跨度桁架结构跨越性能好、结构简单、构件规整，容易实现批量化生产。

3.格构式支腿（包括前排格构式支腿、后排格构式支腿）受力可靠、与上部结构连接性能好，可将高度分类和标准化设计以适应不同高差。

4.盆式支撑结构采用盆式支座与支腿底座侧插式连接的型式，简化了海上光伏支架结构整体或分块吊装时的连接定位工艺，避免了传统焊接连接在海上施工不便的弊端和传统的法兰连接螺栓孔定位偏差问题，实现了近海海域光伏组件的大跨度支撑和布设功能。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的设计方案和附图。

图1为本实用新型所述适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架的侧视图；

图2为图1的 K向视图；

图3为图1中a部的局部放大图；

图4为盆式支座的结构示意图；

图5为侧插式底座的结构示意图；

图6为前排格构式支腿（后排格构式支腿）的示意图。

附图标记说明：

1、前排预制管桩；2、前排格构式支腿；3、大跨度空间桁架；4、后排格构式支腿；5、后排预制管桩；6、盆式支座；7、侧插式底座。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

具体实施方式

结合以下本实用新型的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本实用新型的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本实用新型所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本实用新型中提供的任何定义不一致，则以本实用新型中提供的术语定义为准。

参照图1，本实用新型涉及一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，包括前排预制管桩1、前排格构式支腿2、大跨度空间桁架3、后排格构式支腿4、后排预制管桩5；前排预制管桩1和后排预制管桩5间隔设置，大跨度空间桁架3的前端通过前排格构式支腿2固定于前排预制管桩1顶部，大跨度空间桁架3的后端通过后排格构式支腿4固定于后排预制管桩5顶部，优选地，前排格构式支腿2、后排格构式支腿4的下端分别通过盆式支撑结构与前排预制管桩1、后排预制管桩5连接。

作为对本实用新型技术方案的进一步改进，参照图6，前排格构式支腿2、后排格构式支腿4均由若干根钢管立柱和连接于相邻钢管立柱之间的若干钢管支撑杆形成立体空间结构。

在一优选实施例中，前排格构式支腿2（后排格构式支腿4）各由4根钢管立柱和与之焊接的若干钢管支撑杆形成格构式结构。更进一步，钢管支撑杆包括横杆和斜杆，各钢管支撑杆的两端分别与4根钢管立柱中的2根焊接连接。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，参照图3，盆式支撑结构包括盆式支座6和侧插式底座7，所述盆式支座6固定于前排预制管桩1或后排预制管桩5的顶部，侧插式底座7设置于盆式支座6的内部，并与盆式支座6通过螺栓连接。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，参照图3和图4，盆式支座6包括支座本体，支座本体的顶部开设有供侧插式底座7穿过的通孔，支座本体的底部侧板沿环向设有若干螺栓孔。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，参照图5，侧插式底座7的底部侧板外侧设有环形凹槽，待侧插式底座7插入盆式支座6内部后，将螺栓从外向内拧入所述环形凹槽中，进而将盆式支座6和侧插式底座7连接在一起。

在近海光伏项目大跨度支架实施过程时，根据项目所在地太阳光资源数据和辐射角度确定组件固定角度，根据海洋地质资料和风浪资料确定预制管柱尺寸和布置。确定好各桩位后，开始预制管桩沉桩作业，应提前在工厂或现场作业平台将盆式支座提前焊接在预制管桩顶面，检查无误后，将预制管桩沉桩至设计位置和高程。将前后排格构式支腿、大跨度空间桁架和侧插式底座进行整体预组装，确认无误后，分块拆运至现场后根据施工吊装安排考虑整体吊装或分块吊装，就位至桩顶调整尺寸和位置无误后，将盆式支座外侧环向螺栓群逐个拧入插入式底座环向凹槽，完成连接固定，形成整体支架结构，最后再将光伏组件电池板逐个安装在桁架上平面。

上述前排预制管桩，即预应力混凝土管桩，一般依据国家建筑标准设计图集10G409标准在工厂预制而成后运抵现场安装，被广泛应用于太阳能光伏电站支架基础上，一般采用PHC或PRC预制管桩，也可以适用于其它类型和尺寸的预制类桩型。

上述后排预制管桩，即预应力混凝土管桩，一般依据国家建筑标准设计图集10G409标准在工厂预制而成后运抵现场安装，被广泛应用于太阳能光伏电站支架基础上，一般采用PHC或PRC预制管桩，也可以适用于其它类型和尺寸的预制类桩型。后排预制管桩可与前排预制管桩型号和尺寸可一致也可不一致。也可根据需要自定义截面和材料，满足受力要求即可。

进一步地，前排预制管桩1、后排预制管桩5的下端埋设海底，前排预制管桩1、后排预制管桩5的上端外露于海平面上。

上述前排格构式支腿，材质为Q355，为变截面格构式钢立柱，主要截面采用角钢或圆钢，下部与侧插式底座连接，上部整体桁架结构连接，支腿高度与前后排预制管桩高度匹配，最终满足上部整体桁架上表面的固定角度。也可根据需要自定义截面和材料，满足受力要求即可。

上述大跨度空间桁架，材质为Q355，为空间桁架结构，主要截面采用角钢或圆钢，下部与前、后排格构式支腿连接。也可根据需要自定义截面和材料，满足受力要求即可。参照图1和图2，大跨度空间桁架采用钢结构常用的空间桁架结构，但考虑光伏组件的角度，桁架结构倾斜布置在支腿上，但在工厂加工和组装时可平放，是常规的方方正正的空间桁架结构。大跨度空间桁架的构件截面可为圆钢或角钢，构件之间可通过连接板用螺栓连接，采用圆钢时构件之间可直接相贯焊接。

上述后排格构式支腿，材质为Q355，为变截面格构式钢立柱，主要截面采用角钢或圆钢，下部与侧插式底座连接，上部整体桁架结构连接，支腿高度与前后排预制管桩高度匹配，最终满足上部整体桁架上表面的固定角度。后排格构式支腿高度可与前排格构式支腿高度可一致也可不一致。也可根据需要自定义截面和材料，满足受力要求即可。

上述盆式支座，主要材质为Q355，为钢结构焊接件，底部侧板沿环向开螺栓孔，待与各支腿连接一体的侧插式底座就位后，将盆式支座螺栓从外侧向内侧拧入支座内部，从而完成连接卡固。也可根据需要自定义截面和材料，满足受力要求即可。

上述侧插式底座，主要材质为Q355，为机械加工件，底部侧板外侧带环形凹槽，待插入盆式支座后，将盆式支座螺栓从外侧向内侧拧入侧插式底座环形凹槽中，从而完成连接卡固。也可根据需要自定义截面和材料，满足受力要求即可。

作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述侧插式底座7的底部侧板外侧设有环形凹槽，待侧插式底座7插入盆式支座6内部后，将螺栓从外向内拧入所述环形凹槽中，进而将盆式支座6和侧插式底座7连接在一起。

本实用新型设计了一种由前后排预制管桩和格构式支腿撑起的大跨度桁架结构，能够实现近海海域中光伏组件的支撑和布设要求。其中：大跨度桁架结构跨越性能好、结构简单、构件规整，容易实现批量化生产；格构式支腿受力可靠、与上部结构连接性能好，可将高度分类和标准化设计以适应不同高差；采用盆式支座与支腿底座侧插式连接的型式，简化了海上光伏支架结构整体或分块吊装时的连接定位工艺，避免了传统焊接连接在海上施工不便的弊端和传统的法兰连接螺栓孔定位偏差问题。本实用新型所提供的这种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架跨越性能好、结构型式简单、有利海上施工作业，对设计、制造和安装标准化有利，满足近海海域光伏组件的大跨度支撑和布设功能，施工方便，成本经济，具有较强的推广应用价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，其特征在于：包括前排预制管桩（1）、前排格构式支腿（2）、大跨度空间桁架（3）、后排格构式支腿（4）、后排预制管桩（5）；所述前排预制管桩（1）和后排预制管桩（5）间隔设置，所述大跨度空间桁架（3）的前端通过前排格构式支腿（2）固定于前排预制管桩（1）顶部，所述大跨度空间桁架（3）的后端通过后排格构式支腿（4）固定于后排预制管桩（5）顶部，所述前排格构式支腿（2）、后排格构式支腿（4）的下端分别通过盆式支撑结构与前排预制管桩（1）、后排预制管桩（5）连接。

2.如权利要求1所述的适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，其特征在于：所述前排预制管桩（1）、后排预制管桩（5）的下端埋设海底，前排预制管桩（1）、后排预制管桩（5）的上端外露于海平面上。

3.如权利要求1所述的适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，其特征在于：所述前排格构式支腿（2）和后排格构式支腿（4）的高度相同或者不同。

4.如权利要求1所述的适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，其特征在于：所述前排格构式支腿（2）、后排格构式支腿（4）均由若干根钢管立柱和连接于相邻钢管立柱之间的若干钢管支撑杆形成立体空间结构。

5.如权利要求1所述的适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，其特征在于：所述盆式支撑结构包括盆式支座（6）和侧插式底座（7），所述盆式支座（6）固定于前排预制管桩（1）或后排预制管桩（5）的顶部，侧插式底座（7）设置于盆式支座（6）的内部，并与盆式支座（6）通过螺栓连接。

6.如权利要求5所述的适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，其特征在于：所述盆式支座（6）包括支座本体，支座本体的顶部开设有供侧插式底座（7）穿过的通孔，支座本体的底部侧板沿环向设有若干螺栓孔。

7.如权利要求5所述的适用于近海光伏项目的桁架式大跨度支架，其特征在于：所述侧插式底座（7）的底部侧板外侧设有环形凹槽，待侧插式底座（7）插入盆式支座（6）内部后，将螺栓从外向内拧入所述环形凹槽中，进而将盆式支座（6）和侧插式底座（7）连接在一起。