[實用新型]適用于灘涂光伏電站的光伏支架基礎結構

有效

• 申請號: 201320530175.4
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN203420279U
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 汪海燕;李彥利;鄭洪有;楊菁;賀廣零;范立婷
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司
• 主分類號: E02D27/32
• 分類號: E02D27/32;E02D27/44
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

技術領域

本實用新型涉及一種適用于太陽能地面光伏電站中光伏組件固定式支架的簡易條形基礎。

背景技術

在光伏發電站中，用來實現光電轉換的組件叫光伏組件，光伏支架是用來支撐光伏組件的鋼（或鋁合金）支架，光伏支架下設光伏支架基礎以滿足承載能力和正常使用要求。光伏支架一般露天布置在面積廣闊的空曠場地上，也有光伏支架布置在屋頂、灰場、大棚上，但是灘涂光伏發電站尚屬鳳毛麟角。迄今，較為常用的光伏支架基礎包括鋼筋混凝土獨立基礎、螺旋鋼樁基礎等，但由于灘涂場地的特殊性，這些常用的光伏支架基礎并非適用。

如圖1a、b所示，鋼筋混凝土獨立基礎是最早采用的傳統光伏支架基礎形式之一，也是適用范圍較廣的一種基礎形式，它是在光伏支架前后立柱下分別設置鋼筋混凝土獨立基礎，由基礎底板和底板之上的基礎短柱組成，短柱頂部設置預埋鋼板（或預埋螺栓）與上部光伏支架連接，需要一定的埋深（1m左右）和一定的基礎底面積，基礎底板上覆土，用基礎自重和基礎上的覆土重量共同抵抗環境荷載導致的上拔力，用較大的基礎底面積來分散光伏支架向下的垂直荷載，用基礎底面與土體之間的摩擦力抵抗水平荷載。它的優點是傳力途徑明確，受力可靠，適用范圍廣，施工無需專門施工機械。這種基礎形式抵抗水平荷載的能力較強。

但鋼筋混凝土獨立基礎的缺陷十分明顯：所需混凝土及鋼筋工程量大，所需人工多，土方開挖及回填的量都很大，施工周期長。灘涂場地土多處于軟塑或者可塑狀態，地下水位較淺，土方開挖難度頗大，需要在整個施工過程中連續不斷地降水，費時、費力、費錢。灘涂具有明顯的漲潮、退潮周期，漲潮期間一般無法施工，需等退潮之后才能正常施工，由于鋼筋混凝土獨立基礎施工周期過長，不利于保證施工連續性與施工質量。

如圖2a、b所示，螺旋鋼樁基礎是近年來日益廣泛使用的光伏支架基礎形式，它是在光伏支架前、后立柱下均采用帶有螺旋狀葉片的熱浸鍍鋅鋼管樁，螺旋葉片可大可小、可連續可間斷，螺旋葉片與鋼管樁之間采用連續焊接。施工過程中，可用專業機械將其旋入土層中。螺旋鋼樁基礎上部露出地面，與上部支架立柱之間通過螺栓連接。其受力機理與日常生活中常見的螺絲釘相似，用配套機械將其旋入土體中，通過鋼管樁樁側與土體之間的側摩阻力，尤其是螺旋葉片與土體之間的咬合力抵抗上拔力及承受垂直荷載，利用樁體、螺旋葉片與土體之間的樁土相互作用抵抗水平荷載。螺旋鋼樁基礎的優點突出：施工速度快，無需場地平整，無土方開挖量，方便調節上部支架，可隨地勢調節支架高度。對環境影響較小，所需人工少，今后進行回收時，螺旋鋼樁仍可視情況得到二次利用。

螺旋鋼樁基礎的主要缺陷是：工程造價相對較高，且需要專門的施工機械，最重要的是基礎水平承載能力與土層的密實度休戚相關，螺旋鋼樁基礎要求土層具有一定的密實性，特別是接近地表的淺層土不能夠太松散或太軟弱。事實上，灘涂場地多為松散土或者軟弱土，不能提供足夠的樁土相互作用，在水平荷載作用下螺旋鋼樁的水平位移將持續增大，容易導致光伏支架側向傾斜。此外，螺旋鋼樁耐腐蝕性能較差，盡管可以在螺旋鋼樁表面進行熱浸鍍鋅防腐，但仍然難以適應灘涂強腐蝕性環境。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種新穎的光伏支架基礎形式，能夠適用于地基承載力較弱、土方開挖困難、地下水位淺、腐蝕性較強的灘涂場地，替代在這類場地中具有安全隱患、耐腐蝕性能差的螺旋鋼樁基礎，以及土方開挖難度頗大、需要持續不斷降水的鋼筋混凝土獨立基礎。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案。一種適用于灘涂光伏電站的光伏支架基礎結構，其包含設于地面的基礎，光伏支架設置于該基礎上，該光伏支架包含前立柱和后立柱，前后立柱分別設于不同的基礎之上，該基礎頂部預埋有連接件，光伏支架通過該連接件與基礎連接；該基礎截面為邊長0.2-0.4m的矩形或者直徑為0.2-0.4m的圓形；該基礎的長度為2-5m。

連接件為預埋鋼板或預埋螺栓，分別與光伏支架的前立柱或后立柱相連接。

該基礎外表面設有保護層。

本實用新型的有益效果是：提出了一種新型的光伏支架混凝土樁柱基礎——預制鋼筋混凝土樁柱基礎，擯棄了鋼筋混凝土獨立基礎土方開挖量大、需要施工降水的劣勢，消除了螺旋鋼樁基礎截面尺寸較小、防腐蝕性能較差的弊端，能夠較好的適用于地基承載力較弱、土方開挖困難、地下水位淺、腐蝕性較強的灘涂場地，能夠在灘涂光伏發電站的建設中節省投資、增大安全性及增強耐久性。