抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電組件支架基礎(chǔ)，尤其是一種用于凍土地區(qū)的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)。
【背景技術(shù)】
[0002]在地面光伏電站中采用常規(guī)的基礎(chǔ)形式有混凝土擴(kuò)展式基礎(chǔ)、螺旋粧、打(壓)入式型鋼粧、微孔灌注粧，但都存在一定的局限性?；炷翑U(kuò)展式基礎(chǔ)施工工序多，不利于施工質(zhì)量與工期控制，對(duì)環(huán)境也會(huì)造成破壞；螺旋粧、打(壓)入式型鋼粧在地形起伏較大的山區(qū)施工時(shí)施工機(jī)具難以達(dá)到，遇巖石、卵石及土夾石層等地基，粧體不易打入或引起粧身變形乃至損壞；微孔灌注粧鉆孔的垂直度及長(zhǎng)度較難控制質(zhì)量，在砂土地基容易出現(xiàn)塌孔，巖石及卵石地基不易成孔。
[0003]位于凍土地區(qū)的光伏電站，上述基礎(chǔ)形式局限性更大。混凝土擴(kuò)展式基礎(chǔ)埋深較非凍土地區(qū)更大，工程量增加；微孔灌注粧、螺旋粧、打(壓)入式型鋼粧均需加大粧長(zhǎng)，工程量增加。由于對(duì)凍脹力估計(jì)不足，北方凍土地區(qū)使用微孔灌注粧的光伏電站，甚至出現(xiàn)粧體上拔、傾斜，支架柱傾斜過大甚至影響光伏板的正常發(fā)電。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可有效降低鋼管粧周側(cè)凍切力，減少鋼管粧用鋼量及灌漿混凝土用量。
[0005]本實(shí)用新型公開的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)孔、鋼管粧、錨桿，所述基礎(chǔ)孔下部延伸至凍脹線以下，所述錨桿位于基礎(chǔ)孔底部并錨入基礎(chǔ)孔下方非凍脹巖土內(nèi)，所述鋼管粧設(shè)置于基礎(chǔ)孔中，所述錨桿上部插入鋼管粧中，所述鋼管粧中通過灌注混凝土將鋼管粧與錨桿相固定，所述鋼管粧外周與基礎(chǔ)孔之間填充有回填料。
[0006]優(yōu)選地，所述鋼管粧底部焊接有受壓鋼板，所述受壓鋼板與基礎(chǔ)孔的孔截面相適配，所述錨桿上部穿過受壓鋼板延伸入鋼管粧內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，所述回填料上方的基礎(chǔ)孔內(nèi)澆筑有硬化面層。
[0008]優(yōu)選地，所述回填料為非凍脹材料。
[0009]優(yōu)選地，所述錨桿為自進(jìn)注漿中空錨桿。
[0010]優(yōu)選地，所述鋼管粧為熱鍍鋅鋼管。
[0011]與傳統(tǒng)微孔灌注鋼管粧基礎(chǔ)相比，本實(shí)用新型公開的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)具有以下有益效果:
[0012]1、它能夠有效減小凍切力；粧基礎(chǔ)凍土層受到的凍切力，與粧的周側(cè)面積成正比例關(guān)系，微孔灌注鋼管粧周側(cè)灌注混凝土，凍切力作用于混凝土表面，凍切力隨著凍切面積增大而增大；本實(shí)用新型成孔后，在凍土層外側(cè)進(jìn)行回填，凍切力作用于鋼管側(cè)面，常規(guī)情況下凍切力可顯著減小60%，可有效防止出現(xiàn)粧體上拔、傾斜等現(xiàn)象。
[0013]2、本實(shí)用新型施工便捷，它能夠減小鋼管粧的長(zhǎng)度，減小用鋼量；一般地，微孔灌注鋼管粧除穿越凍土層以外，還應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度以抵抗上拔力與凍切力的合力，計(jì)算所需的粧長(zhǎng)較長(zhǎng)，用鋼量較高；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了錨桿來抵抗上拔力與凍切力的合力，減小了成孔工作量及鋼管用量。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的的示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型中受壓鋼板和鋼管粧組合件的仰視圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型中受壓鋼板和鋼管粧組合件的示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型中自進(jìn)注漿中空錨桿大樣圖。
[0018]附圖標(biāo)記:1-凍土層，2-鋼管粧，3-非凍脹巖土，4-錨桿，5-受壓鋼板，6_凍脹線，7-混凝土，8-回填料，9-硬化面層，10-基礎(chǔ)孔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的公開的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，包括基礎(chǔ)孔10、鋼管粧2、錨桿4，所述基礎(chǔ)孔10下部延伸至凍脹線6以下，所述錨桿4位于基礎(chǔ)孔10底部并錨入基礎(chǔ)孔10下方非凍脹巖土 3內(nèi)，所述鋼管粧2設(shè)置于基礎(chǔ)孔10中，所述錨桿4上部插入鋼管粧2中，所述鋼管粧2中通過灌注混凝土 7將鋼管粧2與錨桿4相固定，所述鋼管粧2外周與基礎(chǔ)孔10之間填充有回填料8。
[0021]其中凍脹線6即是指光伏支架基礎(chǔ)所處地域的凍土層1與其下方非凍脹巖土 3之間的界線，將基礎(chǔ)成孔至凍脹線6以下，進(jìn)而使其內(nèi)的鋼管粧2延伸至凍脹線6以下，以降低凍脹力對(duì)鋼管粧2的影響，保證其穩(wěn)定性，同時(shí)有利于錨桿4錨入非凍脹巖土 3，錨桿4錨入非凍脹巖土 3，可抵抗鋼管粧2因凍脹而產(chǎn)生的上拔力和凍切力。同樣，因錨桿4的設(shè)置可有效降低成孔深度和鋼管用量，因而可降低施工量和施工成本，提高施工效率。
[0022]為提高該抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)的承重量，作為優(yōu)選方式，所述鋼管粧2底部焊接有受壓鋼板5，所述受壓鋼板5與基礎(chǔ)孔10的孔截面相適配，所述錨桿4上部穿過受壓鋼板5延伸入鋼管粧2內(nèi)。受壓鋼板5與基礎(chǔ)孔10的孔截面相適配即是指受壓鋼板5在保證具有足夠面積的同時(shí)可以順利放入基礎(chǔ)孔10內(nèi)，在增設(shè)受壓鋼板5以后，可增加基礎(chǔ)與非凍脹巖土 3的接觸面積，從而提高其承重能力。
[0023]為提高該抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)的水平荷載承受能力，作為優(yōu)選方式，所述回填料
(8)上方的基礎(chǔ)孔10內(nèi)澆筑有硬化面層9。
[0024]雖然減小基礎(chǔ)周側(cè)所受凍切力的面積后，可有效降低其所受凍切力，但為了進(jìn)一步減小鋼管粧2所受凍切力，作為優(yōu)選方式，所述回填料8為非凍脹材料。非凍脹材料即是指在凍土環(huán)境條件下，仍不會(huì)發(fā)生凍脹的材料，如中砂或粗砂等，采用此類材料作為回填料8，將其填充于凍土與鋼管粧2之間，可對(duì)凍切力的傳遞起到緩沖作用，從而進(jìn)一步降低鋼管粧所受凍切力，防止因基礎(chǔ)所受凍切力過大而導(dǎo)致的各種問題。
[0025]錨桿4作為抵抗凍脹上拔力的關(guān)鍵部件，對(duì)其抗拔力要求較高，因而其選型較為重要，而且因其位于基礎(chǔ)孔10底部，還須考慮其施工的難易程度，因此，作為優(yōu)選方式，所述錨桿4為自進(jìn)注漿中空錨桿。如圖4所示，自進(jìn)式中空注漿錨桿采用良好的厚壁無縫鋼管材料，前段穿透力強(qiáng)的鉆頭，在一般鑿巖機(jī)械的作用下，可以輕易穿透各類巖石，鉆桿的錨桿體無需拔出，其中空可作為注漿通道，從里至外進(jìn)行注漿，可實(shí)現(xiàn)自鉆式錨桿鉆孔、注漿、錨固等功能的統(tǒng)一。
[0026]而為防止鋼管粧2被腐蝕，作為優(yōu)選方式，所述鋼管粧2為熱鍍鋅鋼管。同時(shí)，鋼管粧2與受壓鋼板5焊接之后也須進(jìn)行防腐處理。
[0027]以下為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的具體實(shí)施過程:
[0028]一、前期工作:
[0029]1、進(jìn)行巖土勘察，取得凍土層1的凍脹類別及凍深，以確定鋼管粧2的長(zhǎng)度；取得非凍脹巖土 3的粧側(cè)阻標(biāo)準(zhǔn)值等設(shè)計(jì)參數(shù)。
[0030]2、按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范(當(dāng)前可采用《CECS 22:2005巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)范》等)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)基本試驗(yàn)(極限拉拔試驗(yàn))，實(shí)地復(fù)核設(shè)計(jì)錨固段長(zhǎng)度，確定出最終采用的錨固段長(zhǎng)度及自進(jìn)注漿中空錨桿的長(zhǎng)度。
[0031]3、工廠加工制作，Φ200χ8受壓鋼板5成孔，以便于自進(jìn)注漿中空錨桿穿過，采用熱鍍鋅鋼管作為鋼管粧2，將其與受壓鋼板5焊接成型后，噴鋅防腐。
[0032]二、進(jìn)行工作:
[0033]1、定位成孔至凍脹線6以下，鉆入自進(jìn)注漿中空錨桿至設(shè)計(jì)深度，從尾部進(jìn)行壓力灌注細(xì)石混凝土，以尾部泛漿為止。
[0034]2、待灌漿混凝土硬化后，將熱鍍鋅鋼管與受壓鋼板5組合件的孔與自進(jìn)注漿中空錨桿對(duì)中，安裝就位調(diào)正。
[0035]3、孔內(nèi)回填料8回填至地坪以下150mm處，不應(yīng)一次回填到位，邊回填時(shí)邊輔以鋼筋插搗，以保證回填料8能有效約束熱鍍鋅鋼管的水平移動(dòng)。
[0036]4、在孔內(nèi)饒筑混凝土作為硬化面層9，厚150mm。
[0037]5、從熱鍍鋅鋼管頂部壓力灌注細(xì)石混凝土，以混凝土高出自進(jìn)注漿中空錨桿4尾部200mm為止。
[0038]三、后期工作:
[0039]在施工階段階段應(yīng)對(duì)成孔、自進(jìn)注漿中空錨桿進(jìn)行檢查和檢測(cè)，保證其垂直度及深入巖土的長(zhǎng)度。第一次灌漿及第二次灌漿后均應(yīng)有一定的間隔時(shí)間方可進(jìn)行下一步施工，以保證自進(jìn)注漿中空錨桿與鋼管、巖土的錨固。
[0040]本實(shí)施例中，最大季節(jié)性凍土深度為100cm，凍脹類別為凍脹，非凍脹土處粧的側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值為125kPa。
[0041]當(dāng)采用傳統(tǒng)微孔灌注粧時(shí)，主要材料和工程量為熱鍍鋅鋼管2.7m，成孔2.4m，細(xì)石混凝土 0.065m3;當(dāng)采用本實(shí)用新型提供的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)時(shí)，主要材料和工程量為熱鍍鋅鋼管1.3m，成孔lm，細(xì)石混凝土 0.0044m3，Φ 25錨桿2m。兩者比較可以明顯看出，采用本實(shí)用新型提供的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)工程量更小，材料成本更低，施工也更加便捷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，其特征在于:包括基礎(chǔ)孔(10)、鋼管粧(2)、錨桿(4)，所述基礎(chǔ)孔(10)下部延伸至凍脹線(6)以下，所述錨桿(4)位于基礎(chǔ)孔(10)底部并錨入基礎(chǔ)孔(10)下方非凍脹巖土(3)內(nèi)，所述鋼管粧(2)設(shè)置于基礎(chǔ)孔(10)中，所述錨桿(4)上部插入鋼管粧(2)中，所述鋼管粧(2)中通過灌注混凝土(7)將鋼管粧(2)與錨桿(4)相固定，所述鋼管粧(2)外周與基礎(chǔ)孔(10)之間填充有回填料(8)。2.如權(quán)利要求1所述的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，其特征在于:所述鋼管粧(2)底部焊接有受壓鋼板(5 )，所述受壓鋼板(5 )與基礎(chǔ)孔(10 )的孔截面相適配，所述錨桿(4 )上部穿過受壓鋼板(5)延伸入鋼管粧(2)內(nèi)。3.如權(quán)利要求2所述的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，其特征在于:所述回填料(8)上方的基礎(chǔ)孔(10)內(nèi)澆筑有硬化面層(9)。4.如權(quán)利要求1、2或3所述的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，其特征在于:所述回填料(8)為非凍脹材料。5.如權(quán)利要求4所述的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，其特征在于:所述錨桿(4)為自進(jìn)注漿中空銷桿。6.如權(quán)利要求1所述的抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)，其特征在于:所述鋼管粧(2)為熱鍍鋅鋼管。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電組件支架基礎(chǔ)，公開了一種抗凍脹光伏支架基礎(chǔ)。該基礎(chǔ)包括基礎(chǔ)孔、鋼管樁、錨桿，所述基礎(chǔ)孔下部延伸至凍脹線以下，所述錨桿位于基礎(chǔ)孔底部并錨入基礎(chǔ)孔下方非凍脹巖土內(nèi)，所述鋼管樁設(shè)置于基礎(chǔ)孔中，所述錨桿上部插入鋼管樁中，所述鋼管樁中通過灌注混凝土將鋼管樁與錨桿相固定，所述鋼管樁外周與基礎(chǔ)孔之間填充有回填料。采用該基礎(chǔ)可有效降低鋼管樁周側(cè)凍切力，減少鋼管樁用鋼量及灌漿混凝土用量。
【IPC分類】E02D5/80, E02D27/44, E02D27/12, E02D31/14, E02D27/35
【公開號(hào)】CN204982931
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520577212
【發(fā)明人】劉翔, 李龍華, 常顯勇, 漆檜
【申請(qǐng)人】四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年8月3日