一种用于光伏发电系统的桩基础及光伏发电站的制作方法

1.本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种用于光伏发电系统的桩基础及光伏发电站。


背景技术：

2.在平地类的大型光伏电站建设中，通常将混凝土桩作为支撑光伏支架的桩基础，光伏支架系统安装固定在预制混凝土桩基上。由于混凝土桩的成本较低、施工方便，使得其在光伏发电领域应用广泛。
3.但在北方严寒地区，桩基基础需要穿过含水层土壤，在气温较低的时候，含水层土壤膨胀。受风吸荷载或受基础周围土体冻胀而产生影响，桩基本体会因内部的冻胀而开裂，从而使上部支架结构产生不均匀变形，导致支架结构失稳，整个光伏系统出现失效现象。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种用于光伏发电系统的桩基础，旨在加固桩基础，以防止桩基础冻裂。
5.为实现上述目的，本实用新型一种桩基础，所述桩基础包括：
6.桩本体，用以支撑光伏发电系统；
7.刚性件，具有相连接的加强部和固定部，所述加强部设于所述桩本体内部用以加固所述桩本体，所述固定部与所述光伏发电系统固定连接。
8.在一实施例中，所述加强部包括支撑部以及与所述支撑部连接的连接部，所述连接部与所述固定部连接；所述支撑部与所述连接部围合形成顶部具有开口的空间，所述开口朝向所述光伏发电系统。
9.在一实施例中，加强部由所述桩本体的底部向上延伸至所述桩本体的顶部。
10.在一实施例中，所述连接部由所述支撑部的两端向上延伸使得所述加强部呈u型结构；
11.或者，所述连接部由所述支撑部的周缘向上延伸使得所述加强部呈框形结构。
12.在一实施例中，所述加强部包括多根连接筋，多根所述连接筋交错排布形成网状结构。
13.在一实施例中，所述固定部包括多根沿所述桩本体竖直方向设置的固定柱，多根所述固定柱设于所述加强部的上方且与所述加强部连接。
14.在一实施例中，多根所述固定柱沿所述加强部的周缘间隔设置。
15.在一实施例中，所述固定部的外壁设有螺纹，所述螺纹用于与螺帽连接。
16.本实用新型还提供一种光伏发电站，所述光伏发电站包括上述桩基础。
17.在一实施例中，所述光伏发电站还包括立柱和与所述立柱连接的光伏组件，穿出所述桩本体外的所述固定部与所述立柱固定连接。
18.本实用新型技术方案通过采用在桩本体中引入刚性件使得所述桩本体更为牢固，
防止了所述桩本体冻裂，进而增加了光伏发电系统的稳定性。在所述桩本体中加入刚性件可以提高所述桩本体的抗拉性能，一方面可以提高所述桩本体的承重能力，另一方面可以提高所述桩本体的形变能力，避免所述桩本体发生脆性断裂；并且，在混凝土表面长期风化后，所述刚性件可以继续将所述立柱固定，使所述光伏发电系统继续稳定安装于所述桩基础上。在寒冷的天气，本实用新型的桩基础能够抵抗住所述桩本体周围的土壤的冻胀影响，本实用新型的桩基础具有结构简单、成本低以及施工方便等优点。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的桩基础一实施例的结构示意图；
21.图2为图1中a处的局部放大图；
22.图3为本实用新型的桩基础另一实施例的结构示意图；
23.图4为图3中的刚性件的结构示意图。
24.附图标号说明：
[0025][0026][0027]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0030]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一
个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0031]
本实用新型提出一种用于光伏发电系统200的桩基础100。
[0032]
请参照图1和图2，在本实用新型的一实施例中，所述桩基础100包括桩本体10和刚性件30，所述桩本体10由混凝土制成，所述桩本体10用以支撑光伏发电系统200，所述光伏发电系统200设于所述桩本体10的上方；所述刚性件30具有相连接的加强部31和固定部33，所述加强部31与所述固定部33一体成型，所述加强部31设于所述桩本体10内部且用以加固所述桩本体10，至少部分所述固定部33位于所述桩本体10外且与所述光伏发电系统200固定连接。
[0033]
更具体地，所述桩基础100通过模具浇筑成型，可以先将所述刚性件30埋设于模具中，而后再向模具中浇筑混凝土；当所述光伏发电系统200进行安装时，先将制作好的桩基础100插入土壤中的预设深度，再将所述光伏发电系统200安装固定在所述桩基础100上，其中，所述光伏发电系统200包括光伏组件210和立柱230，所述立柱230设于所述光伏组件210下方，用以支撑所述光伏组件210；，先将所述立柱230竖直设立于所述桩本体10上方，所述立柱230的下端面与所述桩本体10的上端面抵接，所述固定部33与所述立柱230固定连接，使得所述立柱230稳定地固定在所述桩本体10上方，所述立柱230将所述光伏组件210稳定支撑。
[0034]
本实用新型技术方案通过采用在桩本体10中引入刚性件30使得所述桩本体10更为牢固，防止了所述桩本体10冻裂，进而增加了光伏发电系统200的稳定性。在所述桩本体10中加入刚性件30可以提高所述桩本体10的抗拉性能，一方面可以提高所述桩本体10的承重能力，另一方面可以提高所述桩本体10的形变能力，避免所述桩本体10发生脆性断裂；并且，在混凝土表面长期风化后，所述刚性件30可以继续将所述立柱230固定，使所述光伏发电系统200继续稳定安装于所述桩基础100上。在寒冷的天气，本实用新型的桩基础100能够抵抗住所述桩本体10周围的土壤的冻胀影响，本实用新型的桩基础100具有结构简单、成本低以及施工方便等优点。
[0035]
所述刚性件30的构造变化多样，所述加强部31包括支撑部311以及与所述支撑部311连接的连接部313，所述连接部313与所述固定部33连接；所述支撑部311与所述连接部313围合形成顶部具有开口的空间，所述开口朝向所述光伏发电系统200。所述加强部31的下端可以为敞口结构，也可以为封闭结构，相对于前者，后者更有利于提高所述桩基础100的抗拉性能，更能够提高所述桩基础100的抗冻胀能力。在一实施例中，所述刚性件30整体构造为u型结构，所述加强部31为u型结构，所述连接部313由所述支撑部311的两端向上延伸而成；所述刚性件30可以为u型条或者u型板，所述刚性件30可以由铁丝或刚性长条弯折而成，或者，所述刚性件30由刚性板弯折而成；相对于u型条，所述刚性件30为u型板更有利于提高所述桩基础100的抗冻胀能力，当所述刚性件30的下端为封闭结构时，所述刚性件30与所述桩本体10的接触面积越大，更有利于提高所述桩基础100的抗冻胀能力。
[0036]
请参照图3和图4，进一步地，所述加强部31为框型结构，所述连接部313由所述支
撑部311的周缘向上延伸而成；所述刚性件30将所述桩本体10部分框住，相对于u型结构，此时，所述刚性件30与所述桩本体10的接触面积得以进一步提高，所述桩基础100的抗冻胀能力也得以进一步提高，所述光伏发电系统200的稳定性进一步增强。
[0037]
所述加强部31可以为圆柱形状、棱柱形状、圆锥状、棱锥状、半球状或其他不规则形状，一般来说，所述加强部31为圆柱状或棱柱状框型结构更利于增大所述刚性件30与所述桩本体10的接触面积，进而提高所述桩基础100的抗冻胀能力。
[0038]
为了降低制造成本，所述加强部31为网状框型结构，具体地，所述加强部31包括多根连接筋，多根所述连接筋交错排布形成网状结构。与混凝土的制造成本相比较，刚性材料的造价一般都是比较高的，若是所述刚性件30的各个面都是非网状的，那么必然会大幅度提高所述桩基础100的制造成本。通过将所述刚性件30制作成网状框形结构，一方面可以加固所述桩本体10，另一方面还可以将所述桩基础100的制作成本维持在一个较低的水平。
[0039]
所述加强部31的长度与所述刚性件30插入所述桩本体10的深度是相应的，所述刚性件30插入所述桩本体10的深度是越深越好，所述刚性件30插入所述桩本体10的深度越深，所述刚性件30与所述桩本体10的接触面积越大，所述刚性件30对所述桩本体10的加固力度越大，所述桩本体10的抗冻胀能力越强，在一实施例中，所述加强部31由所述桩本体10的底部向上延伸至所述桩本体10的顶部。当然，在实际项目中，出于经济成本考虑，可在满足所述桩基础100的强度要求的前提下，适当将所述刚性件30的插入深度控制在一定范围内，尽可能减小所述加强部31的长度以降低所述桩基础100的制造成本。同理地，所述加强部31的宽度越大，所述刚性件30与所述桩本体10的接触面积越大，所述刚性件30对所述桩本体10的加固力度越大，同样地，出于经济成本考虑，可以在满足所述桩基础100的强度的前提下，尽可能的减小所述加强部31的宽度以降低所述桩基础100的制造成本。所述加强度的长度和宽度还需要根据具体的施工场景来决定，不同的施工场景，其取值范围不同。
[0040]
请参照图4，所述固定部33包括多根固定柱331，多根所述固定柱331竖直间隔设于所述加强部31的上方且与所述加强部31连接，所述固定柱331与所述加强部31一体成型或焊接连接，所述固定柱331为圆柱形或棱柱形。当所述光伏发电系统200安装于所述桩基础100时，所述立柱230设于多根所述固定柱331的中间，多根所述固定柱331围设于所述立柱230的外周，所述立柱230与所述固定柱331通过一底板固定连接，所述底板与所述立柱230一体成型，所述底板位于所述立柱230下方，所述底板上设有穿孔，所述穿孔用以供所述固定柱331穿过，所述固定柱331的外壁设有螺纹，所述固定柱331穿过所述穿孔，再通过与所述螺纹适配的螺栓将所述底板与所述固定柱331紧固在一起。
[0041]
为了提高所述固定柱331对所述光伏发电系统200的固定力度，进一步地，多根所述固定柱331沿所述加强部31的周缘间隔设置，所述固定部33为中心对称结构。当所述加强部31为圆柱形时，多根所述固定柱331等间距排布呈圆周状，所述立柱230安装于圆周的正中心；当所述加强部31为长方体状时，所述固定柱331由所述加强部31的棱边向上延伸形成，所述立柱230安装于所述加强部31的正中心。
[0042]
所述刚性件30由钢材制成，钢材具有材料来源光泛、价格适中和易于取材的优点。在一实施例中，所述刚性件30由钢筋或钢板制成，当所述刚性件30为u型条时，所述刚性件30直接由钢筋或钢板弯折而成；当所述刚性件30为非网状框型时，所述刚性件30可通过钢板焊接而成；当所述刚性件30为网状框型时，所述刚性件30通过多根弯折的钢筋编制而成，
其中，多根钢筋的搭接形式有绑扎搭接、焊接连接和机械连接三种，焊接连接包括电弧焊、闪光对焊和电渣压力焊，机械连接包括锥螺纹连接和直螺纹连接。
[0043]
本实用新型还提供一种光伏发电站1000，该光伏发电站200包括光伏发电系统200和桩基础100，该桩基础100的具体结构参照上述实施例，由于本光伏发电站200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述光伏发电系统200包括立柱230和与所述立柱230连接的光伏组件210，穿出所述桩本体10外的所述固定部33与所述立柱230固定连接。
[0044]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。