[实用新型]适用于滩涂光伏电站的光伏支架基础结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于太阳能地面光伏电站中光伏组件固定式支架的简易条形基础。

背景技术

在光伏发电站中，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（或铝合金）支架，光伏支架下设光伏支架基础以满足承载能力和正常使用要求。光伏支架一般露天布置在面积广阔的空旷场地上，也有光伏支架布置在屋顶、灰场、大棚上，但是滩涂光伏发电站尚属凤毛麟角。迄今，较为常用的光伏支架基础包括钢筋混凝土独立基础、螺旋钢桩基础等，但由于滩涂场地的特殊性，这些常用的光伏支架基础并非适用。

如图1a、b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，它是在光伏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，短柱顶部设置预埋钢板（或预埋螺栓）与上部光伏支架连接，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环境荷载导致的上拔力，用较大的基础底面积来分散光伏支架向下的垂直荷载，用基础底面与土体之间的摩擦力抵抗水平荷载。它的优点是传力途径明确，受力可靠，适用范围广，施工无需专门施工机械。这种基础形式抵抗水平荷载的能力较强。

但钢筋混凝土独立基础的缺陷十分明显：所需混凝土及钢筋工程量大，所需人工多，土方开挖及回填的量都很大，施工周期长。滩涂场地土多处于软塑或者可塑状态，地下水位较浅，土方开挖难度颇大，需要在整个施工过程中连续不断地降水，费时、费力、费钱。滩涂具有明显的涨潮、退潮周期，涨潮期间一般无法施工，需等退潮之后才能正常施工，由于钢筋混凝土独立基础施工周期过长，不利于保证施工连续性与施工质量。

如图2a、b所示，螺旋钢桩基础是近年来日益广泛使用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热浸镀锌钢管桩，螺旋叶片可大可小、可连续可间断，螺旋叶片与钢管桩之间采用连续焊接。施工过程中，可用专业机械将其旋入土层中。螺旋钢桩基础上部露出地面，与上部支架立柱之间通过螺栓连接。其受力机理与日常生活中常见的螺丝钉相似，用配套机械将其旋入土体中，通过钢管桩桩侧与土体之间的侧摩阻力，尤其是螺旋叶片与土体之间的咬合力抵抗上拔力及承受垂直荷载，利用桩体、螺旋叶片与土体之间的桩土相互作用抵抗水平荷载。螺旋钢桩基础的优点突出：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，最重要的是基础水平承载能力与土层的密实度休戚相关，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。事实上，滩涂场地多为松散土或者软弱土，不能提供足够的桩土相互作用，在水平荷载作用下螺旋钢桩的水平位移将持续增大，容易导致光伏支架侧向倾斜。此外，螺旋钢桩耐腐蚀性能较差，尽管可以在螺旋钢桩表面进行热浸镀锌防腐，但仍然难以适应滩涂强腐蚀性环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新颖的光伏支架基础形式，能够适用于地基承载力较弱、土方开挖困难、地下水位浅、腐蚀性较强的滩涂场地，替代在这类场地中具有安全隐患、耐腐蚀性能差的螺旋钢桩基础，以及土方开挖难度颇大、需要持续不断降水的钢筋混凝土独立基础。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。一种适用于滩涂光伏电站的光伏支架基础结构，其包含设于地面的基础，光伏支架设置于该基础上，该光伏支架包含前立柱和后立柱，前后立柱分别设于不同的基础之上，该基础顶部预埋有连接件，光伏支架通过该连接件与基础连接；该基础截面为边长0.2-0.4m的矩形或者直径为0.2-0.4m的圆形；该基础的长度为2-5m。

连接件为预埋钢板或预埋螺栓，分别与光伏支架的前立柱或后立柱相连接。

该基础外表面设有保护层。

本实用新型的有益效果是：提出了一种新型的光伏支架混凝土桩柱基础——预制钢筋混凝土桩柱基础，摈弃了钢筋混凝土独立基础土方开挖量大、需要施工降水的劣势，消除了螺旋钢桩基础截面尺寸较小、防腐蚀性能较差的弊端，能够较好的适用于地基承载力较弱、土方开挖困难、地下水位浅、腐蚀性较强的滩涂场地，能够在滩涂光伏发电站的建设中节省投资、增大安全性及增强耐久性。