[发明专利]光伏组件支架带混凝土块的锚杆基础结构及设置方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏发电领域，特别涉及光伏发电站中的光伏组件支架基础结构。

背景技术

在地面光伏发电站中，用来实现光电转换的组件叫光伏组件，光伏支架是用来支撑光伏组件的钢支架，光伏支架一般露天布置在面积广阔的空旷场地上。光伏支架的基础目前多采用螺旋钢桩基础或传统的钢筋混凝土独立基础，在岩石出露的山区，也常采用钢锚杆基础。

如图1a及图1b所示，钢筋混凝土独立基础是最早采用的传统光伏支架基础形式之一，也是适用范围较广的一种基础形式，它是在钢支架前后立柱下分别设置钢筋混凝土独立基础，由基础底板和底板之上的基础短柱组成，短柱顶部设置钢质预埋件或预埋螺栓与上部钢支架连接，需要一定的埋深（1m左右）和一定的基础底面积，基础底板上覆土，用基础自重和基础上的覆土重量共同抵抗风荷载造成的上拔力，用一定的基础底面积来分散支架向下的垂直荷载，用基础底面与土壤之间的摩擦力抵抗水平风荷载。它的优点是传力途径明确，受力可靠，适用范围广，施工无需专门机械。这种基础形式抵抗风荷载造成的水平力的能力较强。

但钢筋混凝土独立基础也有十分明显的缺陷：施工周期长，所需人工多，土方开挖及回填的量都很大，需要一定的场地平整，对环境的破坏较大，不利于环境植被的保护和恢复。

如图2a及图2b所示，螺旋钢桩基础是近年来使用较为广泛的光伏支架基础形式，它是在光伏支架前、后立柱下均采用带有螺旋状叶片的镀锌钢管桩，用专业机械旋入土层中，上部露出地面，与上部支架立柱采用螺栓连接。其原理是利用钢管桩桩侧与土壤间的侧摩阻力及叶片与土壤间的作用力抵抗风荷载引起的上拔力及承受垂直荷载，利用桩体、叶片与土壤之间的桩土共同作用抵抗风荷载引起的水平力。

螺旋钢桩基础的优点是：施工速度快，无需场地平整，无土方开挖量，方便调节上部支架，可随地势调节支架高度。对环境影响较小，所需人工少，今后进行回收时，螺旋钢桩仍可视情况得到二次利用。

螺旋钢桩基础的主要缺陷是：工程造价相对较高，且需要专门的施工机械，最重要的是基础的水平承载能力与土层的密实度密切相关，螺旋钢桩基础要求土层具有一定的密实性，特别是接近地表的浅层土不能够太松散或太软弱，因为若浅层土较松散，就不能提供足够的桩土共同作用，在水平力作用下桩的水平位移增大，容易造成支架侧向倾斜。

发明内容

本发明的目的在于，找出一种基础形式，尽可能多地适用于各种工程地质环境，尤其是适用于浅层土层密实度较差、较为松散的地质条件，替代在这种土层中具有安全隐患的螺旋钢桩基础，从而找到一种既施工速度快，又对环境影响小且经济性好的基础形式。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。一种光伏组件支架带混凝土块的锚杆基础结构，其包含设于地面的基础，光伏支架设置于该基础上，该基础包含插入地面的锚杆，该锚杆顶部与地面交接位置外侧套设有混凝土块。

该锚杆顶部外露于混凝土块，光伏支架与锚杆顶部外露部分相连接。

该混凝土块与锚杆之间设有孔道，孔道内灌注水泥浆。

该锚杆顶部不外露于混凝土块，光伏支架与混凝土块相连接。

一种光伏组件支架带混凝土块的锚杆基础结构的设置方法，包含如下步骤：A、挖开地面放入混凝土块，混凝土块部分露出地面；B、该混凝土块设有孔道，将锚杆插入孔道之中，并钻入底部土层，锚杆顶部外露于混凝土块；C、将水泥浆灌入孔道之中，使混凝土块与锚杆形成一个整体；D、光伏支架与锚杆外露部分连接，以完成光伏支架与基础的连接。

一种光伏组件支架带混凝土块的锚杆基础结构的设置方法，包含如下步骤：A、先将锚杆打入地面；B、在该锚杆顶部与地面交接位置外侧现场浇注混凝土块，混凝土块部分露出地面，锚杆顶部不外露于混凝土块；C、将光伏支架与混凝土块连接，以完成光伏支架与基础的连接。

一种光伏组件支架带混凝土块的锚杆基础结构的设置方法，包含如下步骤：A、先将锚杆打入地面；B、在该锚杆顶部与地面交接位置外侧现场浇注混凝土块，混凝土块部分露出地面，锚杆顶部外露于混凝土块；C、光伏支架与锚杆外露部分连接，以完成光伏支架与基础的连接。

本发明的有益效果如下。