專利名稱：一種復合樁及其組合的制作方法
技術領域：
一種復合樁及其組合
技術領域：
本實用新型涉及一種復合樁，尤其是應用于大型地面光伏發電站的基礎復合樁。技術背景大型地面光伏發電站主要由光伏陣列構成，光伏陣列的數量與電站的容量成正比，而光伏陣列的數量直接決定了用于安裝光伏陣列的基礎樁的數量，比如目前IOMW的光伏電站，大約需要基礎2萬根左右。以前，基礎主要采用鋼筋水泥結構基礎，不但施工周期長，而且會對地表造成破壞。目前國內外有開始使用磨擦樁、螺旋樁等方式替代鋼筋水泥結構基礎。磨擦樁主要采用型材或圓鋼直接插入土壤，對土壤均勻性要求高，而且抗拔力較小，抗傾覆能力也不佳； 螺旋樁采用旋轉式機械旋入土壤，有一定的抗拔力，但抗傾覆不佳。我國最適合發展大型光伏電站地區地址結構主要為西北地區的戈壁沙灘、凍土層及沿海鹽堿灘涂。當地面為砂或砂質土壤時，經過長期雨水的沖刷造成中間土壤流動，會造成樁的松動、位移和傾斜，造成陣列的變形，破壞結構；當在寒冷地區時，地表會出現交替的冰凍和融化，地表層不斷的膨脹和收縮，造成樁基底部部分周期性位移，使土壤擾動或產生空洞，從而使基礎樁松動；在流沙地質情況時，鋼筋水泥基礎幾乎無法施工，磨擦樁與螺旋樁需打穿流沙層后固定在穩定層，且穿入穩定層的深度必須大于流沙層1-2倍的高度。所以應用于不穩定地質的基礎樁，如戈壁沙灘、凍土層及沿海鹽堿灘涂的等，是非常有必要的。
發明內容針對上述問題，本實用新型一種復合樁，其包括樁體和翼片，所述樁體下端收口帶有一定錐度，所述翼片由樁體的周壁向外延伸。所述翼片可分為空心管和側翼兩個部分，所述側翼由空心管的周壁向外延伸，所述空心管可拆卸地套于所述樁體上。所述樁體和翼片也可采用為一體成型的加工方式。所述側翼與所述空心管的中軸線平行，可防止復合樁打入地下后的平移滑動。所述側翼可為一片或多片，并沿所述空心管外圍均勻分布，優選地關于所述空心管的中軸線對稱分布，可防止復合樁在多個方向上的平移滑動。所述側翼的形狀可為扇形或四邊形，且其上帶有凸起的倒鉤，所述倒鉤上端凸起高度高于下端凸起高度，可在不增加打樁壓力的前提下，增加樁體的抗拔力。所述復合樁的樁體可采用螺旋樁或摩擦樁，其上開有第一腰直孔，且所述空心管上開有通孔，通過安裝件貫穿所述樁體上的第一腰直孔和空心管上的通孔，可將所述樁體和翼片可拆卸地裝配在一起。所述第一腰直孔可設計為扁長形，所述翼片通過安裝件裝配于所述樁體后，所述安裝件可在所述腰直孔內上下滑動，帶動所述翼片在所述樁體上上下滑動。多個復合樁可通過連接件連接起來，可在所述復合樁樁體或翼片上開設第二腰直孔，然后將所述連接件分別插入不同復合樁上的第二腰直孔，以將多個復合樁組合裝配在一起，使單個復合樁的抗拔力和抗傾覆力大大增強。本實用新型的有益效果是(1)本實用新型的樁體上帶有翼片，有良好的抗傾覆作用，當多個復合樁構成陣列結構時，不會造成樁的傾斜、松動和位移，從而保證陣列結構的穩固和安全；(2)在地表出現交替的冰凍和融化的情況下，由于本實用新型中的翼片可在樁體上上下滑動，消除了土壤膨脹和收縮的位移，從而使該復合樁不會產生周期性位移而使樁體松動；(3)在流沙地質情況時，本實用新型在打穿流沙層后固定在穩定層，再將上部的垂直翼片連接起來，可將地表流沙層穩固，能確保地表流沙層基本不發生水平移動，復合樁植入深度可有效降低。
圖1為本實用新型復合樁的外形示意圖；圖2為本實用新型的翼片俯視圖；圖3為本實用新型的樁體上開設第二腰直孔的示意圖；圖4為本實用新型的翼片套于樁體上的連接示意圖；圖5為壓入一種流沙地質的多個復合樁的連接示意圖；圖6為壓入一種凍土地質的多個復合樁的連接示意圖；圖7為本實用新型復合樁壓入另一種流沙地質的示意圖。
具體實施方式參見圖1-4，本實用新型一種復合樁包括樁體1和翼片2，樁體1的下端收口帶有一定錐度，便于復合樁垂直壓入或旋轉壓入土壤。翼片2由樁體1的周壁向外伸出，用以提高復合樁的抗拔力和抗傾覆力。翼片2可直接和樁體1 一體成型加工，也可由樁體1上固定連接延伸出來，比如在樁體1上焊接一定數量的翼片2，或將翼片2可拆卸的套于樁體1 上。根據不同的土壤條件，可改變翼片2的高度和寬度，也可調整翼片2的數量。翼片2的表面可通過處理，形成一定數量的倒鉤對，在不增加復合樁安裝壓力的情況下，大幅度提高復合樁的抗拔強度。當將翼片2可拆卸的套于樁體1上時，所述翼片2可分為空心管21和側翼22兩個部分，側翼22由空心管21的周壁向外延伸，空心管21可拆卸地套于樁體21上。空心管 21和側翼22也可采用為一體成型的加工方式。側翼22優選地與空心管21的中軸線平行，在不增加復合樁安裝壓力的情況下，提高復合樁的抗傾覆力。所述側翼22可為一片或多片，并沿空心管21的外圍均勻分布，側翼 22優選地關于空心管21的中軸線對稱分布，可提高復合樁在多個方向上的抗傾覆力，也可防止復合樁在多個方向上的平移。所述側翼22的形狀可為扇形或四邊形等扁平形狀，其上的倒鉤M的上端凸起高度高于下端凸起高度，上端的凸起高度較高是為了增加拔起復合樁所需的力，使復合樁的抗拔力增強，下端的凸起高度較低是為了不增加復合樁壓入或旋轉壓入土壤的壓力。所述復合樁的樁體1可采用螺旋樁或摩擦樁，當將翼片2可拆卸的套于樁體1上時，可在樁體1上開第一腰直孔11，翼片2上的空心管21上開通孔23，將安裝件4貫穿所述樁體上的第一腰直孔11和空心管21上的通孔23，將所述樁體1和翼片2可拆卸地裝配
在一起。如圖5所示，多個復合樁可通過連接件3連接起來，使單個復合樁組合成整體，使復合樁陣列的抗拔力和抗傾覆力大大增強，不會造成復合樁的傾斜、松動和位移，當在其上安裝光伏陣列時，光伏陣列的組合穩定性將大大增強，從而保證陣列結構的穩固和安全。如圖3所示，可在所述復合樁樁體1或翼片2上開設第二腰直孔12，然后將所述連接件3分別插入不同復合樁上的第二腰直孔12，以將多個復合樁組合裝配在一起。在地表出現交替的冰凍和融化的情況下，會出現由于土壤膨脹和收縮而引起的位移不均勻的問題，如圖6中所示，圖6中左邊的樁體1引起的膨脹較小，而右邊引起的膨脹較大，當連接在一起時，會使復合樁產生松動、傾斜甚至損壞；所以可將第一腰直孔11設計為扁長形，如圖4所示，所述翼片2通過安裝件4裝配于所述樁體1后，所述安裝件4可在所述第一腰直孔11內上下滑動，帶動所述翼片2在所述樁體1上上下滑動。這樣，當出現復合樁之間的位移不均時，翼片2可沿第一腰直孔的方向，在樁體1上上下滑動，以消除土壤膨脹和收縮引起的位移不均，從而保證復合樁之間的穩定性。如圖5所示的流沙地質，圖中上層為穩定層泥沙經過日曬或碾壓形成的暫時穩定層，中間為流沙層，最下層為自然的穩定層。樁體1固定于上層是不夠的，需在打穿流沙層后固定于穩定層，才能達到安裝光伏陣列需要的強度。本實用新型的復合樁樁體1打入自然的穩定層后，再將上部的翼片2通過連接件3連接起來，可將上層的暫時穩定層穩固，確保其不發生水平移動，這樣復合樁的植入深度比起現有的摩擦樁或螺旋樁來，可有效降低。如圖7所示的流沙地質，圖中上層為流沙層，下層為自然的穩定層。樁體1固定于自然的穩定層。由于其上部全部為流沙層，將翼片2固定于流沙層意義不大，所以可以將翼片2直接打入穩定層，提高單個復合樁的抗拔力和抗傾覆力。其打入方式可在樁體1上套上一個空管，將翼片2抵住，打入穩定層，再將空管抽走。由于此時翼片2位于地下，所以無法將多個復合樁連接起來，但由于翼片2已固定于穩定層，比起現有的摩擦樁和螺旋樁，其抗拔力和抗傾覆力已經顯著增強，復合樁的植入深度也可有效降低。
權利要求1.一種復合樁，其特征在于所述復合樁包括樁體和翼片，所述樁體下端收口帶有一定錐度，所述翼片由樁體的周壁向外延伸。
2.如權利要求1所述的一種復合樁，其特征在于所述翼片包括空心管和側翼，所述側翼由空心管的周壁向外延伸，所述空心管套于所述樁體上。
3.如權利要求1所述的一種復合樁，其特征在于所述樁體和翼片為一體成型。
4.如權利要求2所述的一種復合樁，其特征在于所述側翼與所述空心管的中軸線平行。
5.如權利要求2所述的一種復合樁，其特征在于所述側翼關于所述空心管的中軸線對稱分布。
6.如權利要求2所述的一種復合樁，其特征在于所述側翼呈扇形或四邊形。
7.如權利要求1所述的一種復合樁，其特征在于所述樁體上開有第一腰直孔，所述空心管上開有通孔，通過安裝件貫穿所述樁體上的第一腰直孔和空心管上的通孔，將所述翼片裝配于所述樁體上。
8.如權利要求7所述的一種復合樁，其特征在于所述第一腰直孔為扁長形，所述翼片通過安裝件裝配于所述樁體后，所述安裝件可在所述第一腰直孔內上下滑動，并帶動所述翼片在所述樁體上上下滑動。
9.如權利要求1所述的一種復合樁，其特征在于所述側翼上凸起有倒鉤，所述倒鉤上端凸起高度高于下端凸起高度，以增加樁體的抗拔力。
10.如權利要求1所述的一種復合樁的組合，其特征在于其包括連接件和多個復合樁，所述復合樁樁體或翼片上開設有第二腰直孔，所述連接件分別插入不同復合樁上的第二腰直孔，以將多個復合樁組合裝配在一起。
專利摘要本實用新型涉及一種應用于大型地面光伏發電站的基礎復合樁，其包括樁體和翼片，所述樁體下端收口帶有一定錐度，所述翼片由樁體的周壁向外延伸。所述翼片可套于所述樁體上，用以提高復合樁的抗拔力和抗傾覆力。多個復合樁可通過連接件連接起來，以保證其上安裝的光伏陣列的穩定性。
文檔編號E02D27/35GK201962670SQ201020648560
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者孫韻琳, 沈輝, 舒江東 申請人:順德中山大學太陽能研究院