風(fēng)積沙螺旋鋼樁結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型有關(guān)一種風(fēng)積沙螺旋鋼樁結(jié)構(gòu)，包含鋼管，該鋼管上設(shè)至少3個(gè)螺旋葉片，最上端的螺旋葉片與鋼管頂端距離為300~500mm，鋼樁下端插入地面，最上端的螺旋葉片置于地面下方100mm~300mm處，所述螺旋葉片直徑266mm，厚度5mm，螺牙傾角為30°，相鄰螺旋葉片間的最大葉片間距H為660mm，在風(fēng)積沙地區(qū)采用本實(shí)用新型的螺旋鋼樁作為光伏電站的基礎(chǔ)，具備土方開挖量小、工程量小的優(yōu)勢(shì)，提升螺旋鋼樁基礎(chǔ)水平承載力、抗傾覆能力，能夠較好的適用于地基承載力較弱、成孔及沉樁難度較大、存在一定流動(dòng)性的風(fēng)積沙地區(qū)，在風(fēng)積沙地區(qū)光伏發(fā)電站的建設(shè)中節(jié)省投資、提高環(huán)保效果，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】
風(fēng)積沙螺旋鋼樁結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)于一種風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，屬于太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域，是一種適用于風(fēng)積砂地區(qū)的光伏支架基礎(chǔ)形式及相應(yīng)的地基處理方式。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，較為理想的光伏電站建設(shè)場(chǎng)地基本上被占據(jù)完畢，光伏電站沙漠化、山地化逐漸成為常態(tài)。對(duì)于風(fēng)積砂地區(qū)而言，其突出特征包括:地基承載力較弱;成孔、沉粧難度較大;風(fēng)積砂存在一定流動(dòng)性等。迄今，較為常用的光伏支架基礎(chǔ)包括鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、預(yù)制鋼筋混凝土粧柱基礎(chǔ)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土粧柱基礎(chǔ)、螺旋鋼粧基礎(chǔ)等，但由于風(fēng)積砂地區(qū)的特殊性，如下這些常用的光伏支架基礎(chǔ)并非適用。
[0003]鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)的主要缺陷:所需混凝土及鋼筋工程量大，所需人工多，土方開挖及回填量都很大，施工周期長(zhǎng)，所需總成本過(guò)高，投資方難以接受。
[0004]預(yù)制鋼筋混凝土粧柱基礎(chǔ)的主要缺陷:風(fēng)積砂地區(qū)沉粧存在一定的難度，且預(yù)制粧粧頂標(biāo)尚不容易控制。
[0005]現(xiàn)澆鋼筋混凝土粧柱基礎(chǔ)的主要缺陷:風(fēng)積砂地區(qū)成孔難度較大，在成孔過(guò)程中極易塌孔。
[0006]常規(guī)螺旋鋼粧基礎(chǔ)的主要缺陷:螺旋鋼粧基礎(chǔ)水平承載能力與土層的密實(shí)度休戚相關(guān)，要求土層具有一定的密實(shí)性，特別是接近地表的淺層土不能夠太松散或太軟弱。事實(shí)上，風(fēng)積砂地區(qū)多為松散的細(xì)砂，且具有一定的流動(dòng)性，不能提供足夠的粧土相互作用，如圖1所示的現(xiàn)有螺旋鋼粧上具有2個(gè)葉片，設(shè)置于鋼粧整體的下部，在水平荷載作用下螺旋鋼粧的水平位移將持續(xù)增大，容易導(dǎo)致光伏支架側(cè)向傾斜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題即在提供一種風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，能夠適用于地基承載力較弱，成孔、沉粧困難，存在一定流動(dòng)性的風(fēng)積砂地區(qū)。
[0008]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段如下所述。
[0009]—種風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含鋼管，該鋼管上設(shè)至少3個(gè)螺旋葉片，最上端的螺旋葉片與鋼管頂端距離C為300?500mm;復(fù)數(shù)個(gè)上述風(fēng)積沙螺旋鋼粧形成光伏陣列區(qū)域，橫向相鄰的螺旋鋼粧間距D為3.2m，縱向相鄰的螺旋鋼粧間距E為1.75m。
[0010]所述鋼粧下端插入地面，最上端的螺旋葉片置于地面下方10mm?300mm處。
[0011 ] 所述螺旋葉片直徑266mm，厚度5mm，螺牙傾角為30°。
[0012]所述相鄰螺旋葉片間的最大葉片間距H為660mm。
[0013]對(duì)所述光伏陣列區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)夯。
[0014]所述光伏陣列區(qū)域每側(cè)外擴(kuò)強(qiáng)夯范圍R為1.5m。
[0015]光伏陣列區(qū)域的地基處采用低能級(jí)強(qiáng)夯，單擊夯擊能為100kN.m0
[0016]本實(shí)用新型所產(chǎn)生的技術(shù)效果如下。
[0017]1、對(duì)于風(fēng)積砂地區(qū)而言，本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有的鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)(條形基礎(chǔ))，具備土方開挖量小、工程量小的優(yōu)勢(shì)，避免預(yù)制鋼筋混凝土粧柱基礎(chǔ)沉粧困難、現(xiàn)澆鋼筋混凝土粧柱基礎(chǔ)成孔困難的不足，提升螺旋鋼粧基礎(chǔ)水平承載力、抗傾覆能力，能夠較好的適用于地基承載力較弱、成孔及沉粧難度較大、存在一定流動(dòng)性的風(fēng)積砂地區(qū)，在風(fēng)積砂地區(qū)光伏發(fā)電站的建設(shè)中節(jié)省投資、提高環(huán)保效果，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
[0018]2、對(duì)于風(fēng)積砂場(chǎng)地而言，地基承載力通常較弱，地基承載力特征值約50kPa。本實(shí)用新型增加了葉片數(shù)量，將常規(guī)的2個(gè)螺旋葉片改進(jìn)為3個(gè)螺旋鋼粧葉片，豎向承載力增加近30%，較大地提高豎向與抗拔承載能力。
[0019]3、常規(guī)螺旋鋼粧葉片直徑為176mm，本實(shí)用新型的螺旋鋼粧葉片直徑增大到266_，可以有效地提高豎向與抗拔承載能力。
[0020]4、與現(xiàn)有鋼粧結(jié)構(gòu)相比，螺旋鋼粧基礎(chǔ)可通過(guò)專用機(jī)械沉入風(fēng)積砂中，鋼粧大部分埋入風(fēng)積砂中，而將最上端葉片向上平移，令葉片盡量靠近地面，鋼粧頂部小部分露出地面(應(yīng)略高于場(chǎng)地最高潮位)，可大幅度地提高抗側(cè)移與抗傾覆能力。
[0021]5、對(duì)光伏陣列區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)夯處理以提高地基承載力。為保證經(jīng)濟(jì)性，地基處理宜采用低能級(jí)強(qiáng)窮，單擊窮擊能約100kN.m。為降低成本，僅在光伏陣列下進(jìn)行強(qiáng)窮處理，處理范圍略大于光伏陣列，考慮到夯擊加固的擴(kuò)散作用，每側(cè)外擴(kuò)范圍為1.5m左右。在強(qiáng)夯過(guò)程中，必要時(shí)可適當(dāng)加水以提高地基處理的質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為現(xiàn)有螺旋鋼粧基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本實(shí)用新型的螺旋鋼粧的最佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本實(shí)用新型鋼粧頂部的A-A截面的對(duì)穿螺栓示意圖。
[0025]圖4為光伏陣列強(qiáng)夯處理范圍示意圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】
[0026]—種風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，包含鋼管I，該鋼管I上設(shè)至少3個(gè)螺旋葉片，最上端的螺旋葉片21與鋼管頂端距離C為300?500mm。該鋼粧下端插入地面，最上端的螺旋葉片21置于地面下方I OOmm?300mm處。
[0027]如圖2所示的最佳實(shí)施例，鋼管I的直徑76mm，壁厚4mm，螺旋葉片的數(shù)量為3個(gè)，葉片直徑266mm，厚度5mm，螺牙傾角為3 O °。相鄰螺旋葉片間的最大葉片間距H最佳為6 6 Omm。螺旋鋼粧整體長(zhǎng)度1800mm，具體長(zhǎng)度可依據(jù)地質(zhì)條件作適當(dāng)調(diào)整。
[0028]上述螺旋鋼粧可通過(guò)專用機(jī)械沉入風(fēng)積砂中，其大部分埋入風(fēng)積砂中，小部分露出地面(應(yīng)略高于場(chǎng)地最高潮位)，基礎(chǔ)頂部可通過(guò)如圖3所示的對(duì)穿螺栓與上部支架連接。
[0029]通常對(duì)光伏陣列區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)夯處理以提高地基承載力。為保證經(jīng)濟(jì)性，地基處理宜采用低能級(jí)強(qiáng)夯，單擊夯擊能約100kN.m。如圖4所示，橫向相鄰的螺旋鋼粧間距D可為
3.2m，縱向相鄰的螺旋鋼粧間距E可為1.75m。只需要在光伏陣列下進(jìn)行強(qiáng)夯處理，其處理范圍略大于光伏陣列范圍即可，考慮到夯擊加固的擴(kuò)散作用，每側(cè)外擴(kuò)范圍R為1.5m左右。
[0030]在光伏電站在施工完之后，宜立即采取防風(fēng)固沙措施，如種植一些耐旱、耐寒的植物。同時(shí)，種植的植物不宜生長(zhǎng)過(guò)高，不能對(duì)光伏發(fā)電產(chǎn)生干擾。
[0031]對(duì)于腐蝕性較強(qiáng)的區(qū)域，可適當(dāng)提高螺旋鋼粧熱浸鍍鋅層的厚度，如增加鍍鋅層厚度至lOOum。在有必要的情況下，可改變螺旋鋼粧的材質(zhì)，如采用防腐蝕性能較強(qiáng)、力學(xué)性能較好、價(jià)格較低的工程塑料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含鋼管(I)，該鋼管(I)上設(shè)至少3個(gè)螺旋葉片，最上端的螺旋葉片(21)與鋼管(I)頂端距離(C)為300?500mm; 復(fù)數(shù)個(gè)上述風(fēng)積沙螺旋鋼粧形成光伏陣列區(qū)域，橫向相鄰的螺旋鋼粧間距(D)為3.2m，縱向相鄰的螺旋鋼粧間距(E)為1.75m。2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，鋼粧下端插入地面，最上端的螺旋葉片(21)置于地面下方I OOmm?300mm處。3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺旋葉片直徑266mm，厚度5mm，螺牙傾角為30°。4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，相鄰螺旋葉片間的最大葉片間距(H)為660mm。5.如權(quán)利要求1至4任一所述的風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，對(duì)所述光伏陣列區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)夯。6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光伏陣列區(qū)域每側(cè)外擴(kuò)強(qiáng)夯范圍(R)為1.5m。7.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)積沙螺旋鋼粧結(jié)構(gòu)，其特征在于，光伏陣列區(qū)域的地基處采用低能級(jí)強(qiáng)夯，單擊夯擊能為100kN.m0
【文檔編號(hào)】E02D5/56GK205662918SQ201620411705
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】賀廣零, 楊菁, 田景奎, 汪海燕, 季揚(yáng)
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院有限公司