太阳能光伏发电系统支架知识.docx

土壤及岩石等级的类别综合No.土壤/岩石等级描述螺旋桩螺旋桩钢型材微型桩混凝土根底0PT, OH-适用1MH, CH, OL, ML, CL粘土或淤泥适用适用适用适用适用2SC, SM, SP粘土的, 淤泥的或次等砂土适用适用适用适用适用3SW, GC, GM, GP优等砂土；粘土的, 淤泥的或次等砂砾适用适用适用适用适用4GW优等砂砾适用适用可能适用适用适用5RMR20次等岩石可能适用-可能适用适用6RMR21-60次等到中等岩石须要预钻-可能适用适用7RMR61-100优等岩石须要预钻-可能适用适用7种土质对螺旋桩的安装要求土壤等级名称成分螺旋桩技术钻孔一等表层土砂土, 砂砾, 泥沙可行用锤钻预钻螺旋洞二等流土液体和糊状地下水可行，但土壤缺乏强度用锤钻预钻螺旋洞三等松散土壤松散砂土, 砂砾，或两者混合物可行，但有少许阻力用锤钻预钻螺旋洞四等中等重量的松散土壤³用锤钻预钻螺旋洞五等难以解决的土壤类型³³的坚硬石头无需预钻螺旋洞也足以确保螺旋桩的安装用锤钻预钻螺旋洞六等可移动的石质土带岩石, 严密连接, 易碎, 板岩, 经风化的土壤需用锤钻用锤钻预钻螺旋洞七等可移动的硬质岩石具构造强度的小岩石, 风化泥岩, 矿渣, 铁和钢需用锤钻用锤钻预钻螺旋洞承载实力依据最大压缩载荷为4公吨，最大拉伸载荷为2公吨来设计标准螺旋桩，也可以供应更高负载实力的产品。一般状况下，一根螺旋桩可以支撑1KW。土壤类型测试载荷PW-GS: 76*800PW-GS: 76*1600PW-GS: 90*1200PW-GS: 90*2000PW-GS: 114*1400PW-GS: 140*1400砂土压力(kN/lbs)拉伸(kN/lbs)水平(kN/lbs)砂砾压力(kN/lbs)拉伸(kN/lbs)水平(kN/lbs)粘性土壤压力(kN/lbs)拉伸(kN/lbs)水平(kN/lbs)FAQ1, 什么是好的螺旋桩客户常常有这样的疑问，你怎么证明自己公司所生产的螺旋桩要比其他公司的好？其实，所谓"好"的螺旋桩，从广义上来讲当然是质量要过关，但从狭义上来说，我们更情愿跟客户说明什么是"最为适合"的螺旋桩。当接到一个太阳能光伏地面电站的工程时，作为业主，他会有以下考虑：     - 工程地点, 气候, 周遭环境等自然因素；    - 工程规定的竣工时间；    - 投资本钱及经济效益；    - 合格供应商筛选及后期维护和质保问题。    因此，假如施工地点远离水源，工期惊慌，而土质条件又允许的状况下，我们建议客户选用螺旋桩。而在过往做过的三个大型地面电站的经验当中，我们也发觉，螺旋桩地基根底的确比水泥根底有其不行替代的优胜之处，例如，桩基完工时效是水泥根底的1/4，人工投入那么是水泥根底的1/3等。在物价飞速上涨的今日，单靠低值劳动力的输出已不能满意一个工程对本钱的限制要求，只有通过简便，高效及现代化机械装备的投入才能实现效益最大化。会在接到工程时派遣工程师到现场做实地勘察，对螺旋桩方案做一个可行性评估。评估通过后，我们的设计师会给出一个最优的地基加支架设计方案，保证整个构造的平安性。对于来说，"好"，代表从某些检测/测量工具上表达产品的属性和质量等级，但我们给出客户的承诺是"最为适合"，这个定义即涵盖"好"的范围。2, 土壤中石块含量为70%以上的地方适用水泥根底。3, 一根螺旋桩多少钱？工程人员将依据你的工程设计要求供应本钱最优，最高效的螺旋桩系统。要给出一个准确的价格须要考虑以下因素：构架构造, 土壤类型, 长度, 地域等等。4. 什么地点适合螺旋桩安装？5. 螺旋桩系统VS混凝土地基？6. 螺旋桩的壁厚一般是多少？通常是2.8-3.5mm。7. 螺旋桩是否须要绝缘套管？不须要。8. 螺旋桩能够打到岩石里吗？通常可以。已经研发了可以将桩体钻入石层的方法。9. 螺旋桩适用于沥青地面吗？可以。不过要在安装螺旋桩的地方打一个洞，用沥青在洞口处修整路面。10. 我们自己可以安装螺旋桩吗？可以，将供应配套设备及安装指引给到各大用户。11. C型钢地基比照螺旋桩地基？事实上C型桩地基及螺旋桩地基有很大的区分    1 螺旋桩能轻松解决硬质土壤的打桩问题。    2 并且螺旋桩的单立柱系统用一根粗的立柱代替原来的两根立柱能获得更精彩的抗负载实力。    3 C型钢须要更深的贯穿度假如土质好，贯穿度浅也可    4 C型钢的立柱数目和螺旋桩的一样，也是由太阳能系统的静荷设计来确定。12. 螺旋桩露出地面部份一般为多长？一般而言，依据业主要求的高度在打桩时预留露出地面的局部。假如业主没要求，设计团队会依据实地考察的结果，综合地形，太阳高度，本钱，涨潮等因素设计出一个合理的高度及业主确认后实施。13. 打桩过程遇到石头的状况如何处理？潜孔。再依据现场土壤紧凑性确定是否回填所挖出的土壤或另采纳灌浆形式固定。14. 什么样的地点用什么厚度的镀锌钢？螺旋桩镀锌层厚度及在什么工程地点适用这个没有干脆关系。首先，在什么地点选用什么样的螺旋桩，取决于地质报告和螺旋桩构造的设计。其次，螺旋桩之所以要镀锌，是为了起到防腐目的，延长螺旋桩的运用寿命。因此，我们要重点考虑的钢材本身的质量和型材类型。最终，鉴于工艺加工的问题，壁厚越大的螺旋桩镀锌层厚度远比壁厚小的螺旋桩要厚一些。15. 螺旋桩之间的举荐距离是多少？大体来讲，我们建议两个桩之间在245cm to 305cm之间。16. 螺旋桩热浸镀锌厚度一般是多少？通常是60-90m。17. 一根螺旋桩能够承受多大的荷载？一根螺旋桩的最大承载量取决于安装在什么样的土壤里。土质密度越大，承载量当然就会更大。只有在安装过程中才能确定最大荷载的具体数据。当螺旋桩入桩到最终几英寸时，操作者利用液压的方式通过挖掘机力臂上的压力表看到读数之后，他就能够推断桩的承载实力，当然，少不了一个精确的指向表。在宽松的土壤中那么有必要施加肯定的拉伸力使土壤更加紧凑并获得较为志向的承载实力。18. 当安装螺旋桩时遇到了石头怎么办？螺旋桩系统的安装设备在价值30万元人民币以上，因此具有探钻，潜孔等多种功能。在绝大局部的状况下，安装者能避开岩石来完成入桩过程，如石头实在太大，在施工技术参数允许下，桩可以安装到另外一个地点。如桩体必需打入在一个精确的位置点上那么必需实行挖掘土壤的方式，但这种状况相对较少。19. 可不行以将螺旋桩安装在已有的建筑下？可以。然而，我们建议桩体的打入地点肯定要靠在现有建筑的边缘之上。假如桩体肯定要打入建筑物的中心位置，那么必需开一个通道允许桩体打入。比方，在木制的庭院里安装，顾客需移开一些地板来将桩体安装到一个精确的位置上。20. 须要在土壤及建筑构造间留有足够的空间吗？是的，在土壤及建筑构造间例如：格状构造，楼梯等留出足够的空间是特别很重要，目的是为了防止霜冻引发土壤构造膨胀。假如建筑构造及土壤严密接触，桩体的作用将大打折扣，因为霜冻会使土壤构造膨胀，影响整体的稳固性。21. 回填土的地质能不能打螺旋桩，有哪些考前须知？一般回填土质在建立光伏地面电站之前须要先做处理，处理方式主要有以下几种：    1. 分层碾压，分层碾压厚度一般为30cm左右；    2. 换填法：将回填土挖出后，填灰土或大粒径的沙石，提高承载力；    3. 强夯法：用落锤强夯的方式，将回填土夯实；    4. 压入碎石法：在回填土中压入碎石，使回填土挤压密实；    5. 灌注水泥浆：最好是在螺旋桩四周灌注水泥浆，提高承载力。22. 除拉伸测试，螺旋桩本身还需做什么样的测试？抗压承载力, 抗拔承载力及水平承载力三项测试。至于要做多少种，需依据工程状况及土壤的整体性质而定。23. 怎样算出螺旋桩的构造是平安？有肯定的公式吗？我们有做数据和力学静态荷载分析，当我们知道支架系统须要多少支撑力后，我们就可以举荐螺旋桩的种类。土木工程人员在现场做测试时就能推断举荐的型号是否符合地质状况及安装需求。24. 为防止冻土对螺旋桩的影响，是否有必要在桩体的外部增加爱护层？不是，霜冻对镀锌钢的桩体性质没有影响。螺旋桩的原理是利用螺旋桩叶片将整个桩体固定在土壤构造里面，使之不会造成整体构造的移位。25. 假如螺旋桩在打入土壤后被取出而再次打入，它本身的承载力会受影响吗？会的。这就是为什么我们肯定要对安装人员进展培训和颁发资格证书。没有受过培训的人很简洁就会破坏整个工程。26. 不用法兰盘进展固定支架系统，而只是用螺栓固定，如何防止螺旋桩发生沉降？系统设计恰当就不会发生。27.譬如说，是否在宽松的土壤就是否用叶片较大的螺旋桩？不。叶片宽度一般是固定。在宽松的土壤里，我们用管芯直径较大的螺旋桩去增加横向的支撑力。28, 地面/屋顶支架-滑入式通过调整后立柱与底部导轨的连接点位置，到达调整组件角度的目的，具有较强的地域适用性。安装与角度调整均特别便利。自重式设计，外表阳极氧化处理，适用于平屋顶和地面电站。可以承受60M/s以上的风压荷载，雪压荷载可达1000N/。   通过地锚栓或水泥根底固定，适用于平屋顶系统和地面系统。可以将电池组件干脆滑入导轨内部，为您节约一半的安装时间。适用于有框, 无框的薄膜以及晶硅太阳能电池组件，具有普遍好用性。可以承受60m/s以上的风压荷载，雪压荷载可达1000N/。   29, 屋顶支架-可调整式30, 地面/屋顶支架-一般打桩式适用于平屋顶屋面系统和大型地面电站。通过底部连接件与混凝土基座相连。不破坏屋顶构造，与屋面连接严密，抗风压性能优越。可以承受60M/s以上的风压荷载，雪压荷载可达1000N/。   31, 地面/屋顶支架-自重式自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。利用水泥块压住支架底部的铝制托盘，起到固定系统的作用。水泥块可以现场浇铸。 独特的铝制挡风背板，有效减轻组件所受风压，加上底部托盘硅胶垫，可以承受60M/s以上的风压荷载。相邻组件可共用托盘与龙骨，大大节约材料，一体式支架，安装便利。外表阳极氧化。雪压荷载可达1000N/。   32, 地面支架-单立柱自重式通过地锚栓或水泥根底固定，适用于平屋顶系统和地面系统。可以将电池组件干脆滑入导轨内部，为您节约一半的安装时间。适用于有框, 无框的薄膜以及晶硅太阳能电池组件，具有普遍好用性。可以承受60m/s以上的风压荷载，雪压荷载可达1000N/。   33, 地面支架-单立柱预埋式通过调整后立柱与底部导轨的连接点位置，到达调整组件角度的目的，具有较强的地域适用性。安装与角度调整均特别便利。自重式设计，外表阳极氧化处理，适用于平屋顶和地面电站。可以承受60M/s以上的风压荷载，雪压荷载可达1000N/。   34, 地面支架-可调整滑入式适用于平屋顶屋面系统和大型地面电站。通过底部连接件与混凝土基座相连。不破坏屋顶构造，与屋面连接严密，抗风压性能优越。可以承受60M/s以上的风压荷载，雪压荷载可达1000N/。  35, 地面支架-双立柱可调整式自重式解决方案适用于平屋顶及地面系统。利用水泥块压住支架底部的铝制托盘，起到固定系统的作用。水泥块可以现场浇铸。 独特的铝制挡风背板，有效减轻组件所受风压，加上底部托盘硅胶垫，可以承受60M/s以上的风压荷载。相邻组件可共用托盘与龙骨，大大节约材料，一体式支架，安装便利。外表阳极氧化。雪压荷载可达1000N/。   36, 地面支架-托盘自重式特别的防水固定方式，在有效固定组件的同时，保证良好的防水性能。适用于美国等地的木瓦屋顶。可以承受55m/s以上的风压荷载，雪压荷载可达900N/。  37, 螺旋桩螺旋桩可以削减地基的花费，缩短安装时间，降低对地面光伏支架系统的环境影响。作为快捷和具本钱效益的方案，螺旋桩可以应用于从松散土壤到基岩, 沙地, 沼泽和最大30°的斜坡等全部的地质环境中。 2.100%环保，可循环运用  38, 根底构造选择我们设想的条件是阵列四周没有挡风设施，地基是比拟硬的沙地。因此采纳构造简洁且巩固的构造，施工也采纳廉价且易得到的材料的施工方法，即采纳干脆根底。干脆根底由于形式不同，又分为独立底座根底和复合底座根底。根底类型根底适用范围干脆根底支撑层浅的场合采纳打桩根底支撑层深的场合采纳深基桩根底铁塔等根底上采纳沉箱根底荷重规模大的场合采纳(长而大桥梁的根底等)钢管板桩根底在河内建立桥梁等时采纳连续根底支撑层深度大的场合采纳独立底座根底是常用于道路标识等根底施工时的砌块根底。复合底座根底是由2个或2个以上的柱产生的应力用一个根底支撑的根底方式。39, 风压载重的计算用于计算的模型如下列图所示。风压荷重以前节中的"太阳电池阵列用支架设计根底"中表达的考虑方法为根底，依据基准速度压的计算，设计速度压的计算，设计用风压荷重的计算等依次算出。首先，求出基准速度压。qo=(×V2)/2qo 标准速度压(N/)； S2/m4；V 设计风速。设计风速V是太阳能电池安装地区地上高度10m的再现期限50年的最大瞬间风速作为基准。这里的设计风速设为60m/s，那么有qo×602)/2(N/)其次，求出设计速度压q:q= qo××I×Jq 设计速度压(N/)； 高度补正系数；I 用途系数;J 环境系数。设用途系数为1.0(一般的太阳能光伏发电系统)，环境系数为1.15(像海上那样没有障碍物的平坦地面)。求出高度补正系数，即=(h/ho)1/nh 阵列在地面上的高度；ho 10m(基准高度)；n 5(标准值)。由此得出=(4.4/100)1/5把以上的系数代入到设计速度压的式子，那么有××1×1.5=2241.6(N/)最终，求出设计用风压荷重W，即W=Cw×q×AWW 设计用风压荷重(N/)；Cw 风力系数；q 设计用速度压(N/)；Aw 受风面积。风力系数Cw以地面安装性考虑。在这种场合，对应倾斜角40°的风力系数在表中找不到，所以按线性插入来考虑，分别求出正压，负压时的风力系数。正压：0.79+(1.06-0.79)×负压：0.94+(1.43-0.94)×计算受风面积Aw时考虑为一快板的状况。Aw=B×l=2.976x5.930=17.648()B 板的宽度=2.976m;l 板的长边的长度=5.930m。因此，顺风时的设计用的风压荷重Wf为：Wf××17.6=40241.2(N)同样，逆风时的设计用的风压荷重Wc为Wc××17.6=53260.4(N)40, 作用于根底的水平反作用力的计算下面求出作用于根底的水平反作用力, 垂直反作用力及力矩。计算时运用矩阵法。依据矩阵法的应力, 变形的计算中利用计算机为手段。现运用UC-FRAME 。计算实例分为从太阳能电池板的正面风吹的场合和从反面风吹的场合两个例子。假设设计用荷重匀称作用于太阳能电池板上，这样可以计算出设计用风压荷重作用于长边方向的每米相当的风压荷重。wf=Wf/I=40241.2/5.930=6786.0(N/m)=6.8(kN/m)wc=Wc/I=53260.4/5.930=8981.5(N/m)=9.0(kN/m)在计算中假设阵列支架的重量和根底重量相比很小，可忽视不计。另外，根底支点认为是固定端。具体的计算另行介绍，这里将结果列于下表。水平力垂直力力矩Rh1Rh2Rv1Rv2M1M2(kN)(kN)(kN)(kN)(kN·m)(kN·m)顺风逆风以上的计算结果为根底，对独立底座根底, 复合底座根底进展稳定性的计算。41, 根底稳定性计算当受到强风时，对于构造物根底要考虑以下问题：受横向风的影响，根底滑动或者跌倒。地基下沉(垂直力超过垂直支撑力)。根底本身被破坏。吹进电池板反面的风使构造物浮起。吹过电池板下侧的风产生漩涡，引起气压的改变，使电池板向地面吸引。这里进展"滑动和跌倒的探讨"和"垂直支撑力的探讨"。对于须采纳流体解析等方法才能具体探讨。探讨风向只考虑危急侧的逆风状态。以下所示为各种稳定条件：平常：平安率Fs1.5地震及暴风时：平安率Fsb对跌倒的稳定平常：合力作用位置在底盘的中心1/3以内时。地震及暴风时：合力作用位置在底盘中心2/3以内时。c对垂直支撑力的稳定平常: 平安率Fs3地震及暴风时: 平安率Fs2关于滑动关于水平荷重，只考虑根底底面的剪切地基的反作用力，不考虑根部的反抗力。这里，所谓剪切地基的反作用力，是作用于根底底面和地基间的剪切阻力，由下式求出：Hu=CB×A+VtanHu 作用于根底底面和地基间的临界剪切阻力(N)；CB 根底底面和地基间的附着力(N)；B 根底底面和地基间的摩擦角(度)；A 有效载荷面积；V 作用于根底底面的垂直荷重。先设想地基是坚硬的沙地，然后确定CB和B。确定的时候参考下表，认为条件是"土和混凝土"。另外，求出内部的摩擦角时，地基的坚硬状况参照了日本马路工团的标准。条件摩擦角B(摩擦系数tanB)附着力CB土和混凝土B=(2/3)CB=0土和混凝土间敷设圆砾石的场合tanB=0.6 或 B=(两者中取小的值)CB=0岩石和混凝土tanBCB=0土和土或者岩石和岩石B=CB=C注：支撑地基的剪切阻力角(度)；C支撑地基的黏着力(tf/)种 类状 态内部摩擦角/(°)黏着力/(tf/)填土砾石及砾石混合沙压实400沙压实粒度良好粒度差353000沙质土压实253以下粘性土压实155以下自然地基砾石密实或者粒度良好密实或者粒度差403500砾石混合沙密实不密实403500沙密实或者粒度良好不密实或者粒度差353000沙质土密实不密实30253以下0粘性土坚实(手指用力按下有小坑N=815)较软(手机稍用力可以插入N=48)软(手指简洁插入N=24)252015粘土及淤泥坚实(手指用力按下有小坑N=815)较软(手机稍用力可以插入N=48)软(手指简洁插入N=24)201510注：N是重量63.5kg的锤从75cm的高度自由落下打入30cm的打击次数。关于跌倒对于干脆根底跌倒的平安度，可用作用于根底底面的合力的偏心量来探讨。下列图所示是计算模型。假设横向风作用于电池板中心位置的集中荷重P为：P=Wc××5.930=53.4(kN)依据此模型做力矩计算，结果列于下表中。风向要素垂直荷重/kN臂长/m阻力力矩/(kN·m)水平荷重/kN臂长/m倾覆力矩/(kN·m)独立底座逆风根底A根底B风压荷重总计0.8505.392    4.206 复合底座逆风根底风压荷重总计 3.406 由上表，独立底座的合力作用位置d为：d=M/V=(389.6-224.6)/192.8=0.86(m)稳定条件用"地震及暴风时"来评价。作为评价方法，以偏心距离e是否在地基中心2/3以内来推断。(5.992/2)×(2/3)=2.00(m)这个结果，从现在的形态来看，合力的作用位置不在地基中心2/3以内，所以有跌倒的可能性。因此，为不使太阳能阵列根底跌倒，要么使根底B的形态变大，要么使根底AB的间距变宽，可任选一种方法。关于垂直支撑力的稳定性作用于独立底座根底前方地基上的接触地压，由作用于根底的垂直力和及地基接触的面积(接触地面积)求得。假设横向风作用于电池板中心位置的集中荷重P为：垂直力：Pb=120.4+11.4=131.8(kN)×1.7=2.89()因此，接触地压为：=Pb/A=131.8/2.89=45.6(kN/)作用于独立底座根底前方(根底形态为每边1.35m的立方体)的接触地压，在数值大的顺风状态下求出。复合底座根底的场合，由于风压荷重产生垂直力和混凝土的重量比拟很小，计算上可以忽视不计。考虑以上问题求得的各根底的接触地压如下表所示。根底的种类接触地压/(kN/)独立底座前方前方复合底座假设地基为密实的沙质地，此时从下表得知允许支撑力为294KN/(30tf/)，上表中的值完全在允许支撑力的范围内。根底的种类允许支撑力/(tf/)备注qM/(kgf/cm2)N值岩石地基稍有裂纹的匀称硬质岩层裂纹较多的硬岩硬岩 土丹1006030100以上100以上10以上-卵石层密实不密实6030-沙质地基密实中等3020-粘土地基特别坚实坚实中等20105153081548注：qM表示一个轴压缩强度(试件在轴方向压碎时的压缩应力)