一种光伏支架基础及其应用的制作方法

本申请属于光伏发电领域，尤其涉及一种光伏支架基础及其应用。

背景技术：

1、西北荒漠地区具有丰富的太阳能资源，且地势平坦开阔，十分有利于光伏电站的建设。然而西北荒漠地区广泛分布的砂砾石地层级配不良，工程力学性质较差，在这些地区进行光伏电站建设时，光伏支架基础面临着承载力严重不足的风险。由于西北荒漠地区地表植被稀疏，地势平坦开阔，有利于空气运动，年平均风速较高，对光伏支架基础的抗拔承载力提出了较大的考验。此外，西北地区同样也是盐渍土的广泛分布区域，土壤中的硫酸盐和氯盐容易对光伏支架基础造成腐蚀，进而导致长期承载力劣化，影响光伏电站的安全稳定运营。

2、目前西北荒漠砂砾石地区光伏支架基础的设计主要参照同类结构，采用半经验半理论的设计方法。工程中常用的光伏支架基础类型包括混凝预制桩基础(方桩、圆桩、管桩)、混凝土灌注桩基础、螺旋钢桩基础、型钢桩基础以及锚杆基础等。由于砂砾石材料硬度较大，颗粒尺寸较大，混凝土预制桩基础打入过程中的阻力较大，容易出现断桩现象，此外在松散砂砾石地质中，常规混凝土预制桩的侧摩阻力较低，导致桩的抗拔承载力较差；混凝土灌注桩基础需要先钻孔，然后放入钢筋笼，再浇筑混凝土并养护，其施工周期较长，且在松散砂砾石地层中钻孔容易出现塌孔现象，导致成桩质量较差；螺旋钢桩基础施工便捷，抗拔和抗压承载力高，但是单桩成本较高，且螺旋钢桩基础的抗腐蚀性能依靠桩体表面的镀锌层，在坚硬的砂砾石地层中钻入螺旋钢桩时，镀锌层容易受到破坏；型钢桩基础施工便捷，但是其抗拔承载力较低，且抗腐蚀镀层在入桩过程中容易受到破坏。

3、因此有必要针对这些情况，研究一种适用于荒漠砂砾石地区的光伏支架基础。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本申请基于混凝土预制桩抗拔承载力较差、混凝土灌注桩成桩质量较差、钢桩抗腐蚀镀层易破坏等问题，提出了一种具有各向异性摩擦力的预制混凝土桩基础，该基础入桩过程中的阻力较小而拔出过程中的阻力较大，且通过工厂预制的方式保证成桩质量，通过采用耐腐蚀混凝土材料浇筑桩体提高桩的抗腐蚀性。

2、本申请的一个目的在于提供一种光伏支架基础包括：桩体和纵筋；

3、桩体包括多段交错布置的棱柱段和棱台段，桩体打入地下的一端固定连接有桩尖；

4、桩体沿桩长方向锚固有多根纵筋。

5、进一步地，纵筋包括露出段和锚固段，

6、锚固段穿过各段棱柱段和棱台段；

7、露出段高于桩体露出地面的端面。

8、进一步地，露出段的表面设有螺纹并具有抗腐蚀镀层。

9、进一步地，多根纵筋围绕桩体的轴线对称均匀分布。

10、进一步地，桩体采用抗腐蚀性混凝土浇筑养护而成。

11、进一步地，棱台段为倒棱台结构，棱台段的下表面与棱柱段的截面尺寸相同，棱台段的上表面尺寸大于下表面尺寸。

12、进一步地，纵筋的外侧通过扎丝固定有抗拉钢筋；

13、多个抗拉钢筋分别位于各段棱台段的上部且与棱台段的上表面平行；

14、抗拉钢筋包裹于棱台段内。

15、进一步地，抗拉钢筋的两端设置有45°向下的弯钩。

16、进一步地，桩尖为尖端朝下的棱锥结构。

17、本申请的第二个目的在于提供一种光伏支架基础的应用，基于上述的光伏支架基础布设光伏支架。

18、本申请的技术效果和优点：

19、由于砂砾石材料硬度较大，颗粒尺寸较大，混凝土预制桩基础打入过程中的阻力较大，容易出现断桩现象，此外在松散砂砾石地质中，常规混凝土预制桩的侧摩阻力较低，导致桩的抗拔承载力较差；混凝土灌注桩基础需要先钻孔，然后放入钢筋笼，再浇筑混凝土并养护，其施工周期较长，且在松散砂砾石地层中钻孔容易出现塌孔现象，导致成桩质量较差；螺旋钢桩基础施工便捷，抗拔和抗压承载力高，但是单桩成本较高，且螺旋钢桩基础的抗腐蚀性能依靠桩体表面的镀锌层，在坚硬的砂砾石地层中钻入螺旋钢桩时，镀锌层容易受到破坏；型钢桩基础施工便捷，但是其抗拔承载力较低，且抗腐蚀镀层在入桩过程中容易受到破坏。

20、本申请基于混凝土预制桩抗拔承载力较差、混凝土灌注桩成桩质量较差、钢桩抗腐蚀镀层易破坏等问题，通过棱柱段和棱台段的交错布置赋予桩体各向摩擦异性，使得桩体向下运动时的摩擦力小而向上运动的摩擦力大，减小打桩阻力并提高桩体的抗拔承载力；通过沿桩长方向布置纵筋，使得桩体在打桩过程中与桩头一并受力，防止桩头因受压过大损坏，在工作时，纵筋的露出段可以通过法兰盘和螺母与上部结构连接，将荷载传递至桩体；通过在棱台段上部设置抗拉钢筋可以提高棱台段的抗拉强度，防止桩体在受到上拔荷载时，棱台段与棱柱段交界处因承受过大受拉荷载而破坏，与传统光伏支架基础相比，本申请的光伏支架基础具有更高的抗拔承载力、抗腐蚀性更强、经济性更好。

21、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种光伏支架基础，其特征在于，包括：桩体(1)和纵筋(5)；

2.根据权利要求1所述的一种光伏支架基础，其特征在于，所述纵筋(5)包括露出段(6)和锚固段(7)，

3.根据权利要求2所述的一种光伏支架基础，其特征在于，所述露出段(6)的表面设有螺纹并具有抗腐蚀镀层。

4.根据权利要求2所述的一种光伏支架基础，其特征在于，多根所述纵筋(5)围绕所述桩体(1)的轴线对称均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种光伏支架基础，其特征在于，所述桩体(1)采用抗腐蚀性混凝土浇筑养护而成。

6.根据权利要求1所述的一种光伏支架基础，其特征在于，所述棱台段(3)为倒棱台结构，所述棱台段(3)的下表面与所述棱柱段(2)的截面尺寸相同，所述棱台段(3)的上表面尺寸大于下表面尺寸。

7.根据权利要求6所述的一种光伏支架基础，其特征在于，所述纵筋(5)的外侧通过扎丝固定有抗拉钢筋(8)；

8.根据权利要求7所述的一种光伏支架基础，其特征在于，所述抗拉钢筋(8)的两端设置有45°向下的弯钩。

9.根据权利要求1所述的一种光伏支架基础，其特征在于，所述桩尖(4)为尖端朝下的棱锥结构。

10.一种光伏支架基础的应用，其特征在于，基于权利要求1-9任意一项所述的光伏支架基础布设光伏支架。

技术总结本申请属于光伏发电领域，公开了一种光伏支架基础及其应用，光伏支架基础包括桩体和纵筋；所述桩体包括多段交错布置的棱柱段和棱台段，所述桩体打入地下的一端固定连接有桩尖；所述桩体沿桩长方向锚固有多根所述纵筋。本申请的光伏支架基础与传统光伏支架基础相比，具有更高的抗拔承载力、抗腐蚀性更强、经济性更好。技术研发人员：宋山茂,李占海,李进孝,毛湘,刘建坤,谢鑫宇,任志凤受保护的技术使用者：青海黄河上游水电开发有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29