1.本發(fā)明涉及光伏樁技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種灘涂光伏電站用光伏樁。

背景技術(shù)：

2.灘涂光伏電站就是將光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在灘涂地區(qū)的光伏項目，它是由光伏板、支架以及支架基礎(chǔ)組成的光伏發(fā)電體系，上部結(jié)構(gòu)一般采用支架上鋪太陽能光伏板的工藝，下部結(jié)構(gòu)多以矩陣形式布列的樁基礎(chǔ)作為支架基礎(chǔ)，形成透水構(gòu)筑物，不改變海域自然屬性，這不僅緩解了沿海地區(qū)電力能源緊俏的局面，同時也符合工業(yè)與城鎮(zhèn)海區(qū)的海洋經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和生態(tài)用海的政策要求。

3.現(xiàn)有技術(shù)中，預(yù)應(yīng)力管樁是灘涂電站中最早使用的支架基礎(chǔ)，多采用錘擊、靜壓、振動等擠土式施工方法，而灘涂施工場地條件差，沉樁量大，盡管擠土式施工方法施工速度快，成本低，但樁體易受擠土影響，極易出現(xiàn)標高不一致、樁體左右偏移的現(xiàn)象，后期支架和主件的安裝將變得困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種灘涂光伏電站用光伏樁，其能夠解決預(yù)應(yīng)力管樁在灘涂電站中存在的擠土效應(yīng)產(chǎn)生的樁體標高不一致、左右偏移的問題。

5.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，包括樁體，樁體為圓柱狀的中空筒體，樁體的上部為光圓段，樁體的下部為螺旋肋段，光圓段的上端部分露出于土壤，螺旋肋段的外壁上設(shè)置有連續(xù)螺旋凸起的螺旋肋，螺旋肋沿樁體的軸向方向延伸。

6.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，螺旋肋的長度l為2.5m～3.0m；灘涂淤泥地質(zhì)通常具有高含水率、高壓縮性以及低強度，光伏樁不僅用于做光伏支架同時也用作支架基礎(chǔ)，對灘涂淤泥地質(zhì)進行處理以確保上部光伏板在使用壽命其內(nèi)能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)，因此對光伏樁基礎(chǔ)也應(yīng)有較好的承載力性能，能夠保證上部光伏板抵抗外部荷載；通常光伏支架基礎(chǔ)設(shè)計要求需要確保樁端進入持力層2.5m～3.0m，因此螺旋段選擇此參數(shù)，確保螺旋段處理持力層部分，同時持力層部位設(shè)計螺旋肋也可以增大樁表面與土壤的接觸面積，能夠提高樁端承載力。

7.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，螺旋肋的螺距m為0.4m～0.6m；灘涂淤泥多為黏土，具有一定粘滯性，在螺旋肋對土體進行旋轉(zhuǎn)切削時也要留有一定空間以便淤泥疏導(dǎo)，合適的螺距可以使得土體較為緩和沿著螺旋肋被打開并向上傳動，這樣能不會向周邊產(chǎn)生不利的擠壓效應(yīng)；若螺距過短，土體來不及疏導(dǎo)便會向周邊擠壓，容易對樁周產(chǎn)生擠土效應(yīng)；若螺距過長，螺旋肋段螺紋較少，對土體的切削效果差，施工時上部夾持端需要施加更大的扭力；而本技術(shù)將螺距m設(shè)置為0.4m～0.6m后，能夠兼顧上述兩個問題。

8.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，螺旋肋的徑向凸起高度h為90mm～150mm；市面上常用管樁壁厚基本在90mm～150mm；螺旋肋凸起高度不超過壁厚，若螺旋肋凸起高度過高，生產(chǎn)制造難度大，且在生產(chǎn)、運輸、施工過程中容易脫落損壞；螺旋肋凸起高度過小，

對土體切削效果較差，在樁體鉆入土壤的過程中，打不開黏度較高的黏土。

9.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，螺旋肋的截面為三角形狀結(jié)構(gòu)；螺旋肋的外端部采用圓倒角過度，這樣既能保證良好切削效果，也能防止螺旋肋過大而導(dǎo)致在生產(chǎn)、運輸、施工過程中易于損壞。

10.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，螺旋肋的截面為等腰梯形狀結(jié)構(gòu)；螺旋肋外端部與螺旋肋兩個側(cè)壁之間均采用圓倒角過度，這樣既能保證良好切削效果，也能防止螺旋肋過大而導(dǎo)致在生產(chǎn)、運輸、施工過程中易于損壞。

11.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，螺旋肋外端部的縱向高度b≤50mm；螺旋肋設(shè)計不僅要考慮自身對土體的切削效果同時還要考慮能夠在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)，沿海灘涂土質(zhì)，土的含水率高、強度低，旋轉(zhuǎn)切削過程所需要的外力要比其他土質(zhì)小，因此采用這個參數(shù)上能夠便于生產(chǎn)模具加工，同時還能保證良好的切削鉆孔效果，以便更好沉樁。

12.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，螺旋肋的兩個側(cè)壁與樁體的外壁之間所形成的夾角a為10°～20°；螺旋肋設(shè)計不僅要考慮自身對土體的切削效果同時還要考慮能夠在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)，沿海灘涂土質(zhì)，土的含水率高、強度低，旋轉(zhuǎn)切削過程所需要的外力要比其他土質(zhì)小，因此采用這個參數(shù)上能夠便于生產(chǎn)模具加工，同時還能保證良好的切削鉆孔效果，以便更好沉樁。

13.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，光圓段下部的外壁上設(shè)置有若干道沿樁體的軸向方向分布的環(huán)形凸起，樁體沉樁后，若干道環(huán)形凸起沉入在土壤中；通過若干道環(huán)形凸起的設(shè)置，可增加樁體與周邊土體接觸面積，提高側(cè)摩阻力，同時施工結(jié)束后也會隨著時間的延長產(chǎn)生“土體回溯效應(yīng)”，提高光伏基礎(chǔ)的承載性能。

14.本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，其中，環(huán)形凸起的徑向凸起高度c為50mm；通過采用這種尺寸的環(huán)形凸起后，可增加樁體與周邊土體接觸面積，提高側(cè)摩阻力，同時施工結(jié)束后也會隨著時間的延長產(chǎn)生“土體回溯效應(yīng)”，提高光伏基礎(chǔ)的承載性能。

15.本發(fā)明通過螺旋肋的設(shè)置，在施工過程中，樁體上部由夾持設(shè)備夾持并施加一定旋轉(zhuǎn)力，樁體下部的螺旋肋便可達到類似螺旋鉆入的效果，在樁體下沉過程中，螺旋肋能夠切削松軟土體，以使樁體的下沉速度更快，施工效率更高，還可有效緩解擠土效應(yīng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中樁體因擠土產(chǎn)生的標高不一致、樁體左右偏移的問題；此外，樁體下部的螺旋肋段處于樁端持力層處，與擠土式施工方式不同，本發(fā)明中的螺旋肋段可錨入或嵌入持力層中，對周邊土破壞力較小，與周邊土體接觸更緊密，能夠提高樁體的承載力。

附圖說明

16.此處所說明的附圖用來提供對本技術(shù)的進一步理解，構(gòu)成本技術(shù)的一部分，本技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當限定。在附圖中：

17.圖1為光伏樁鉆入到土壤中后的結(jié)構(gòu)示意圖；

18.圖2為截面為三角形狀的螺旋肋的結(jié)構(gòu)示意圖；

19.圖3為截面為等腰梯形狀的螺旋肋的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

20.以下將以圖式揭露本發(fā)明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務(wù)上的細節(jié)

將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實務(wù)上的細節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明的部分實施方式中，這些實務(wù)上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習(xí)知慣用的結(jié)構(gòu)與組件在圖式中將以簡單的示意的方式繪示之。

21.另外，在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，并非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發(fā)明，其僅僅是為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的組件或操作而已，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。

22.實施例1

23.如圖1-2所示，本發(fā)明的灘涂光伏電站用光伏樁，包括樁體1，樁體1為圓柱狀的中空筒體，樁體1的上部為光圓段11，樁體1的下部為螺旋肋段12，光圓段11的上端部分露出于土壤3，螺旋肋段12的外壁上設(shè)置有連續(xù)螺旋凸起的螺旋肋121，螺旋肋121沿樁體1的軸向方向延伸。

24.螺旋肋121的長度l為2.5m～3.0m；該螺旋肋121的長度l為沿樁體1軸向方向的長度；灘涂淤泥地質(zhì)通常具有高含水率、高壓縮性以及低強度，光伏樁不僅用于做光伏支架同時也用作支架基礎(chǔ)，對灘涂淤泥地質(zhì)進行處理以確保上部光伏板在使用壽命其內(nèi)能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)，因此對光伏樁基礎(chǔ)也應(yīng)有較好的承載力性能，能夠保證上部光伏板抵抗外部荷載；通常光伏支架基礎(chǔ)設(shè)計要求需要確保樁端進入持力層2.5m～3.0m，因此螺旋段選擇此參數(shù)，確保螺旋段處理持力層部分，同時持力層部位設(shè)計螺旋肋也可以增大樁表面與土壤的接觸面積，能夠提高樁端承載力。

25.螺旋肋121的螺距m為0.4m～0.6m；灘涂淤泥多為黏土，具有一定粘滯性，在螺旋肋對土體進行旋轉(zhuǎn)切削時也要留有一定空間以便淤泥疏導(dǎo)，合適的螺距可以使得土體較為緩和沿著螺旋肋被打開并向上傳動，這樣能不會向周邊產(chǎn)生不利的擠壓效應(yīng)；若螺距過短，土體來不及疏導(dǎo)便會向周邊擠壓，容易對樁周產(chǎn)生擠土效應(yīng)；若螺距過長，螺旋肋段螺紋較少，對土體的切削效果差，施工時上部夾持端需要施加更大的扭力；而本技術(shù)將螺距m設(shè)置為0.4m～0.6m后，能夠兼顧上述兩個問題。

26.螺旋肋121的徑向凸起高度h為90mm～150mm；市面上常用管樁壁厚基本在90mm～150mm；螺旋肋凸起高度不超過壁厚，若螺旋肋凸起高度過高，生產(chǎn)制造難度大，且在生產(chǎn)、運輸、施工過程中容易脫落損壞；螺旋肋凸起高度過小，對土體切削效果較差，在樁體鉆入土壤的過程中，打不開黏度較高的黏土。

27.螺旋肋121的截面為三角形狀結(jié)構(gòu)；螺旋肋的外端部采用圓倒角過度，這樣既能保證良好切削效果，也能防止螺旋肋過大而導(dǎo)致在生產(chǎn)、運輸、施工過程中易于損壞。

28.螺旋肋121的兩個側(cè)壁與樁體1的外壁之間所形成的夾角a為10°～20°；螺旋肋設(shè)計不僅要考慮自身對土體的切削效果同時還要考慮能夠在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)，沿海灘涂土質(zhì)，土的含水率高、強度低，旋轉(zhuǎn)切削過程所需要的外力要比其他土質(zhì)小，因此采用這個參數(shù)上能夠便于生產(chǎn)模具加工，同時還能保證良好的切削鉆孔效果，以便更好沉樁。

29.灘涂是在大潮高潮期間被海水淹沒，大潮低潮期間露出的陸海過度地帶，其海岸

地貌可能組成物質(zhì)粉砂，也可能是灘涂淤泥。我國沿海較多地區(qū)屬于地質(zhì)條件較差的灘涂淤泥地質(zhì)，具有高含水率、高壓縮性以及低強度的特點，且由于潮汐作用，易受海水的沖刷，同時還受到以日光輻照和干濕交替為主的大氣因素，因此與其他地區(qū)光伏電站相比，該區(qū)域光伏設(shè)施面臨著嚴峻復(fù)雜的海洋環(huán)境，極易發(fā)生腐蝕疲勞和應(yīng)力腐蝕，加快腐蝕行為的發(fā)生，這些問題給灘涂光伏發(fā)電基礎(chǔ)的設(shè)計、施工以及使用帶來極大挑戰(zhàn)。目前預(yù)應(yīng)力管樁仍是采用普通硅酸鹽水泥材料制成，若不做防腐處理，樁身可能在5～10年就開始出現(xiàn)腐蝕問題，甚至更早，難以滿足電站使用設(shè)計年限和安全高效運行的要求，因此普通混凝土構(gòu)件的耐久性問題非常突出。

30.為此，本光伏樁采用高抗蝕混凝土成型，高抗蝕混凝土的組分由0.7～0.9份高鐵低鈣硅酸鹽水泥、0.1～0.3份輔助組分以及適量的砂石骨料顆粒和水組成，高鐵低鈣硅酸鹽水泥中c4a為18％～19％，輔助礦物摻合料由礦粉和工業(yè)脫硫石膏按比例混合而成，該高抗蝕混凝土不僅能滿足c80預(yù)制樁用干硬性混凝土的生產(chǎn)與使用要求，同時與硅酸鹽混凝土或者普通硅酸鹽混凝土相比，具有更好的長期力學(xué)性能、抗沖磨性能以及抗硫酸鹽侵蝕性能，高抗蝕混凝土的抗水流沖刷性能較硅酸鹽混凝土提高近1倍，確保構(gòu)件在服役過程中抵抗海水沖刷，確保使用壽命。

31.實施例2

32.如圖3所示，與實施例1不同的是：

33.螺旋肋121的截面為等腰梯形狀結(jié)構(gòu)；螺旋肋外端部與螺旋肋兩個側(cè)壁之間均采用圓倒角過度，這樣既能保證良好切削效果，也能防止螺旋肋過大而導(dǎo)致在生產(chǎn)、運輸、施工過程中易于損壞。

34.螺旋肋121外端部的縱向高度b≤50mm；螺旋肋設(shè)計不僅要考慮自身對土體的切削效果同時還要考慮能夠在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)，沿海灘涂土質(zhì)，土的含水率高、強度低，旋轉(zhuǎn)切削過程所需要的外力要比其他土質(zhì)小，因此采用這個參數(shù)上能夠便于生產(chǎn)模具加工，同時還能保證良好的切削鉆孔效果，以便更好沉樁。

35.實施例3

36.如圖1所示，與實施例1不同的是：

37.光圓段11下部的外壁上設(shè)置有若干道沿樁體1的軸向方向分布的環(huán)形凸起111，樁體1沉樁后，若干道環(huán)形凸起111沉入在土壤3中；通過若干道環(huán)形凸起的設(shè)置，可增加樁體與周邊土體接觸面積，提高側(cè)摩阻力，同時施工結(jié)束后也會隨著時間的延長產(chǎn)生“土體回溯效應(yīng)”，提高光伏基礎(chǔ)的承載性能。

38.環(huán)形凸起111的徑向凸起高度c為50mm；通過采用這種尺寸的環(huán)形凸起后，可增加樁體與周邊土體接觸面積，提高側(cè)摩阻力，同時施工結(jié)束后也會隨著時間的延長產(chǎn)生“土體回溯效應(yīng)”，提高光伏基礎(chǔ)的承載性能。

39.實施例4

40.與實施例1不同的是：

41.本光伏樁采用高抗蝕混凝土成型，高抗蝕混凝土的組分由0.8份高鐵低鈣硅酸鹽水泥、0.2份輔助組分、1.8份砂、3.6份石、0.3份水以及0.028份減水劑組成，高鐵低鈣硅酸鹽水泥中c4a為18.5％，輔助組分由90％礦粉和10％工業(yè)石膏組成，按上述組分制成的高抗蝕混凝土成型入模后，靜停3h，采用55℃常壓蒸汽養(yǎng)護6h后，混凝土脫?？箟簭姸葹?br />
55.2mpa，28d抗壓強度98mpa，且抗壓強度隨齡期增長而增大，210d抗壓強度可達109mpa，ks210的抗硫酸鹽侵蝕系數(shù)達102％，高抗蝕混凝土的抗水流沖刷性能較硅酸鹽混凝土提高近1倍。該高抗蝕混凝土具有具有更好的長期力學(xué)性能、抗沖磨性能以及抗硫酸鹽侵蝕性能，無需再通過額外的防腐措施，能夠確保光伏樁在服役過程中抵抗海水沖刷，確保使用壽命。

42.以上所述僅為本發(fā)明的實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種灘涂光伏電站用光伏樁，包括樁體(1)，所述樁體(1)為圓柱狀的中空筒體，其特征在于：所述樁體(1)的上部為光圓段(11)，所述樁體(1)的下部為螺旋肋段(12)，所述光圓段(11)的上端部分露出于土壤(3)，所述螺旋肋段(12)的外壁上設(shè)置有連續(xù)螺旋凸起的螺旋肋(121)，所述螺旋肋(121)沿樁體(1)的軸向方向延伸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述螺旋肋(121)的長度l為2.5m～3.0m。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述螺旋肋(121)的螺距m為0.4m～0.6m。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述螺旋肋(121)的徑向凸起高度h為90mm～150mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述螺旋肋(121)的截面為三角形狀結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述螺旋肋(121)的截面為等腰梯形狀結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述螺旋肋(121)外端部的縱向高度b≤50mm。8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述螺旋肋(121)的兩個側(cè)壁與樁體(1)的外壁之間所形成的夾角a為10°～20°。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述光圓段(11)下部的外壁上設(shè)置有若干道沿樁體(1)的軸向方向分布的環(huán)形凸起(111)，所述樁體(1)沉樁后，若干道所述環(huán)形凸起(111)沉入在土壤(3)中。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的灘涂光伏電站用光伏樁，其特征在于，所述環(huán)形凸起(111)的徑向凸起高度c為50mm。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明揭示一種灘涂光伏電站用光伏樁，包括樁體，樁體為圓柱狀的中空筒體，樁體的上部為光圓段，樁體的下部為螺旋肋段，光圓段的上端部分露出于土壤，螺旋肋段的外壁上設(shè)置有連續(xù)螺旋凸起的螺旋肋，螺旋肋沿樁體的軸向方向延伸；本發(fā)明通過螺旋肋的設(shè)置，在施工過程中，樁體上部由夾持設(shè)備夾持并施加一定旋轉(zhuǎn)力，樁體下部的螺旋肋便可達到類似螺旋鉆入的效果，在樁體下沉過程中，螺旋肋能夠切削松軟土體，以使樁體的下沉速度更快，施工效率更高，還可有效緩解擠土效應(yīng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中樁體因擠土產(chǎn)生的標高不一致、樁體左右偏移的問題。樁體左右偏移的問題。樁體左右偏移的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：明維 喻旭明 薛竣中 王晶 馮茹鳴 張日紅 杜曉超

受保護的技術(shù)使用者：寧波中淳高科股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.05.26

技術(shù)公布日：2022/7/25