CN110572112A - 一种装配式光伏支架及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式光伏支架及其安装方法，该装配式光伏支架，包括基础和设置于基础上的光伏支架单元，其中：基础包括至少两根桩，每根桩的顶端均固定有立柱，光伏支架单元设置于两根相邻的桩之间，相邻两个光伏支架单元之间相互连接。该装配式光伏支架的安装方法包括：S1.光伏支架单元的组装；S2.立柱及抱箍的定位与安装；S3.光伏支架单元的折叠运输与吊装；S4.光伏支架单元之间的连接与调整。通过对光伏支架的改装及对安装方式的改变，实现了光伏支架的预装与装配式安装，能够实现较大程度的机械化施工，简化了安装工序，提高了安装效率，降低了工程成本。

Description

一种装配式光伏支架及其安装方法

技术领域

本发明属于太阳能发电相关设备领域，具体涉及一种装配式光伏支架及其安装方法。

背景技术

近年来，国家对能源结构的优化调整以及对电力体制的改革深化，新能源的发展迎来了新的机遇，坚持不懈推动能源转型，持续走好绿色发展之路，已成为我国愈发坚定的“能源合音”。清洁能源产业已成为我国推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要推动力量。光伏发电作为新能源发电的重要支柱，为清洁能源的健康发展和电力结构的进一步优化起到了重要的推动作用。

光伏支架作为光伏发电单元不可或缺的组成部分，在安装时，由于其结构组成较为复杂，构件种类、安装工序繁多，人工需求量大，影响着整个光伏电站的建设速度。现有光伏支架按其结构形式主要有单立柱、双立柱两种形式，而单立柱其形式又可进一步细分为单抱箍、双抱箍等形式，双立柱其形式可进一步细分为N型、W型等。而目前，无论采用哪种形式的抱箍，其安装方法都是采用人工手动组装，即将构件运到指定安装地点，然后逐一进行各个构件组装。组装过程中，由于构配件多极容易遗失，且工人在取料时，也容易混淆构件，造成安装错误等问题。现有安装方法效率低，安装速度慢，人工消耗大，安装过程损耗构配件损耗大且安装精度难以控制，因此，发展一种装配式光伏支架及其安装方法，提高机械化程度，降低安装损耗，对降低光伏发电安装成本，提高安装速度与效率显得额外重要。

发明内容

为了克服上述问题，加快光伏支架安装速度、降低光伏发电安装成本，本发明旨在提供一种既能满足安装精度要求，降低安装损耗，又可实现快速安装的装配式光伏支架以及此支架的安装方法，其采取的技术方案如下：

一种装配式光伏支架，包括基础和设置于基础上的光伏支架单元，其中：

基础包括至少两根桩，每根桩的顶端均固定有立柱，光伏支架单元设置于两根相邻的桩之间，相邻两个光伏支架单元之间相互连接。

光伏支架单元包括至少两根梁、四根斜杆、两根檩条，梁的中部连接立柱，梁的两端各连接有一根斜杆，斜杆的一端与梁连接，斜杆的另一端与桩相连，使两根斜杆与梁之间构成三角形的支撑结构，相邻两根梁的端部之间通过檩条连接，使檩条与梁之间组成矩形框架。

进一步地，所述梁与水平面呈之间具有倾角。

进一步地，所述斜杆的端部通过抱箍安装于桩上。

进一步地，位于该装配式光伏支架的首端和尾端的光伏支架单元设有背拉，所述背拉十字交叉地连接于相应光伏支架单元的相邻的两根梁之间。

一种上述装配式光伏支架的安装方法，包括如下步骤

S1.光伏支架单元的组装，根据光伏阵列的长度将装配式光伏支架划分为若干个光伏支架单元，每个光伏支架单元以相邻的两根桩支撑，每个光伏支架单元的组成包括梁、斜杆和檩条，分别对各个光伏支架单元进行组装，并将组装好的光伏支架单元按照在装配式光伏支架上的安装位置分类存放。

通过将光伏支架划分为若干个光伏支架单元，再对各个光伏支架单元进行预先组装，降低了各部分构件的遗失率，提高了安装的精度以及安装的效率。

S2.立柱及抱箍的定位与安装，首先在位于装配式光伏支架首尾两端的桩顶焊接立柱，并通过拉线或激光进行初步定位，确保位于装配式光伏支架中部的立柱能完整的落在桩顶上；然后进行精确定位，在各桩的顶部均放置立柱，通过不断调整立柱的位置，使得所有立柱纵向排列在一条直线上、横向之间的间距等于施工设计的间距，并将各立柱完全安装于相应的桩顶；抱箍根据施工设计的高度安装于桩上，并确保所有桩上安装的抱箍在一个标高上，安装后标高误差应在施工设计容许范围内。

通过对立柱及抱箍进行初步定位以及精确定位，通过先将“首”、“中、“尾””三根立柱定位于一条直线，再将其余各立柱相继进行定位的方式，确保了立柱安装的精度，保证了后续光伏支架单元安装的顺利进行。

S3.光伏支架单元的折叠运输与吊装，将组装完成的各光伏支架单元进行折叠，按照各光伏支架单元安装的顺序进行码放并运输至施工区域；通过起重设备将各光伏支架单元分别吊装至对应的位置进行安装；安装时，首先将位于装配式光伏支架首端的光伏支架单元吊至对应的立柱上进行安装，再依次逐个将相邻的光伏支架单元吊至对应的立柱上，调整好位置以确保相邻光伏支架单元的檩条能够平整连接后进行安装，直至最后一个光伏支架单元吊装完成，最后将所有光伏支架单元的檀条进行连接。

通过将光伏支架单元的进行折叠，可之间将各光伏支架单元整块的堆叠放置，并按照安装的顺序进行码放，从将光伏支架单元运输至安装区域后能够直接进行吊装，无需二次搬运和组装，化繁为简。并且采用由首至尾依次吊装并调整后再进行安装，安装过程简洁有序，同时保证了精度，方便了后续檩条的连接。

S4.光伏支架单元之间的连接与调整，各光伏支架单元的檩条之间的连接通过檩条连接件进行连接，连接顺序按照光伏支架单元的吊装顺序。对部分存在偏差的檩条，通过再次调整确保使其与其他相连接的檩条位于同一条直线上，再通过檩条连接件进行连接与固定，并检查支架的平整度，符合要求后整个支架基本安装完成。

通过前述各步骤的定位、安装、调整，最后通过檩条连接件将各光伏支架单元连接成整块平整的光伏支架，相比目前普遍的人力集中式逐一组装方法，能够实现较大程度的机械化施工，加快了安装速度，降低了安装成本，并降低了安装事故的发生概率。

进一步地，所述光伏支架单元的组装方法为：将相邻的两根梁的端部之间分别通过两根檩条连接，使檩条与梁之间组成矩形框架，梁的两端各连接一根斜杆。

进一步地，所述光伏支架单元的安装方法为：将梁的中部分别连接对应桩顶所安装的立柱，再将梁两端所连接的斜杆与对应桩上所固定的抱箍连接，使两根斜杆与梁之间构成三角形的支撑结构。

进一步地，所述装配式光伏支架的首端和尾端的光伏支架单元设有背拉，所述背拉十字交叉地连接于对应光伏支架单元的相邻的两根梁之间。

本发明具备的有益效果：相比于目前普遍采用的人力集中式逐一组装方法，本发明通过对光伏支架的改装及对安装方式的改变，实现了光伏支架的预装与装配式安装，规范了安装流程，能够实现较大程度的机械化施工，加快安装速度，提高了安装效率，保证了精度。本发明在实现上述优点的同时，降低了各部分构件的遗失率，从而减少了光伏支架安装过程中支架主要构件和附件的损耗，并且简化了安装工序，从而减少安装人工，降低了事故发生率，保证了工程有序进行，降低了工程成本。

附图说明

图1为本发明实施例的整体示意图；

图2为本发明实施例的侧视图；

图3为檩条与梁的连接示意图；

图4为边压块的结构示意图；

图5为中压块的结构示意图；

图6为斜杆与抱箍的连接示意图；

图7为光伏支架单元之间的连接示意图；

图8为檩条连接件的侧视图；

图9为本发明实施例光伏支架划分示意图；

图10为本发明实施例光伏支架单元折叠示意图；

图11为本发明实施例光伏支架单元吊装示意图；

图中：1-桩，2-立柱，3-光伏支架单元，31-梁，32-斜杆，33-檩条，4-抱箍，41-短抱箍，42-长抱箍，5-背拉，6-檩托，7-压块，71-边压块，72-中压块，8-檩条连接件，81-内垫板，82-外托板，9-光伏组件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1-2，本实施例的装配式光伏支架主要由基础、立柱2、光伏支架单元3和抱箍4组成，具体包括八根呈直线依次等距排列的桩1构成的基础和四个设于基础上的光伏支架单元3，相邻光伏支架单元3相互连接。每个光伏支架单元3由两根相邻的桩1支撑。桩1可为预制桩或现浇桩，本实施采用预制桩，桩1通过打桩设备打入地基之中，上部露出地面或水面，所有桩1在一条直线上，桩顶标高一致。每根桩1的桩身固定有一个抱箍，每根桩1的桩顶焊接有一根立柱2，立柱2可采用C型钢、U型钢、槽钢，本实施例中采用槽钢。

参见图1-3，每个光伏支架单元3由两根梁31，四根斜柱32和四根檩条33组成。每根梁31的两端各连接有一根斜柱32，檩条33通过檩托6连接于两根梁31之上并垂直于梁31，梁31的两端以及中部各固定两根檩条33，檩托6上部通过螺栓与檩条33相连，下部通过螺栓与梁31相连，檩条33之间相互平行且等距分布，檩条33与梁31之间组成矩形的供光伏组件9进行安装的框架，光伏组件9可通过压块7或螺栓固定于檩条33上。檩条33、梁31、斜杆32可采用C型钢、U型钢，本实施例中采用C型钢。

参见图1、图2、图4、图5，光伏组件9的布置形式为3×14，即纵向三块光伏组件9，横向十四块光伏组件9。光伏组件9采用压块7固定于檩条上，每一纵列的三块光伏组件9通过四对边压块71和四对中压块72进行固定。

参见图2，梁31的中部连接于对应桩1顶部的立柱2上并与水平面呈27度倾角，梁31与立柱2通过螺栓连接固定，立柱2上部的开孔为长腰孔，且其长度需满足由于基础施工引起的标高误差容许最大值。梁31的中部与立柱2相连处的开孔为长腰孔，且其长度需满足由于基础施工引起的横向偏差容许最大值。

参见图1、图2、图6，梁上的斜杆32连接抱箍4，使两根斜杆32与梁31之间构成三角形的支撑结构。抱箍4采用半圆形的短抱箍41与长抱箍42组合而成，短抱箍41与长抱箍42通过螺栓连接并固定于桩1上。两根斜柱32的上端分别通过螺栓与梁31连接，两根斜柱32的下端分别通过螺栓与长抱箍42连接。长抱箍42两端开孔为长腰孔，且其长度需满足由于基础施工引起的横向偏差容许最大值，并为支架安装横向偏差提供一定的余量。

参见图1，位于装配式光伏支架首端和尾端的光伏支架单元上还设有圆钢制成的背拉5，背拉十字交叉地连接于相应光伏支架单元3的相邻的两根梁31之间，以保证支架结构整体稳定、提高侧向刚度和传递纵向水平力。

参见图1、图7、图8，相邻光伏支架单元3的檩条33之间采用由内垫板81、外托板82组成的檩条连接件8连接。内垫板81与外托板82分别置于所述檩条33的内、外两侧并通过螺栓进行连接，从而使各支架单元3之间连接形成整体。

上述装配式光伏支架的安装方法包括如下步骤：

S1.光伏支架单元的组装：

根据光伏阵列的长度将装配式光伏支架划分为四个光伏支架单元3(图9)，每个光伏支架单元3以相邻的两根桩1支撑，每个光伏支架单元3的组成包括两根梁31，四根斜柱32和四根檩条33，分别对各个光伏支架单元3进行组装。组装方法为在每根梁31的两端各连接一根斜柱32，檩条33通过檩托6连接于两根梁31之上并垂直于梁31，梁31的两端以及中部各固定两根檩条33，檩托6上部通过螺栓与檩条33相连，下部通过螺栓与梁31相连，檩条33之间相互平行且等距分布，檩条33与梁31之间组成矩形的供光伏组件进行安装的框架，并将组装好的光伏支架单元3按照在装配式光伏支架上的安装位置分类存放，位于装配式光伏支架首端和尾端的光伏支架单元3上还设有圆钢制成的背拉5，背拉5十字交叉地连接于相应光伏支架单元3的相邻的两根梁31之间，以保证支架结构整体稳定、提高侧向刚度和传递纵向水平力。

S2.立柱及抱箍的定位与安装：

首先在位于装配式光伏支架首尾两端的桩顶焊接立柱2，并通过拉线或激光进行初步定位，确保位于装配式光伏支架中部的立柱能完整的落在桩1顶上；然后进行精确定位，在各桩1的顶部均放置立柱2，通过不断调整立柱的位置，使得所有立柱2纵向排列在一条直线上、横向之间的间距等于施工设计的间距，并将各立柱2完全安装于相应的桩1顶；抱箍4根据施工设计的高度安装于桩1上，其采用两个半圆形的短抱箍41与长抱箍42组合而成，短抱箍41与长抱箍42通过螺栓连接并固定于桩1上，并确保所有桩1上安装的抱箍在一个标高上，安装后标高误差应在施工设计容许范围内。

S3.光伏支架单元的折叠运输与吊装：

将组装完成的各光伏支架单元3进行折叠，按照各光伏支架单元3安装的顺序进行码放并运输至施工区域(图10)。通过起重设备将各光伏支架单元3分别吊装至对应的位置进行安装。安装时，首先将位于装配式光伏支架首端的光伏支架单元3吊至对应的立柱2上进行安装，再依次逐个将相邻的光伏支架单元3吊至对应的立柱2上(图11)，调整好位置以确保相邻光伏支架单元3的檩条33能够平整连接后，将梁31的中部连接于对应桩1顶部的立柱2，梁31与立柱通过螺栓连接固定。直至最后一个光伏支架单元吊装完成，最后将所有光伏支架单元3的檀条33进行连接。

S4.光伏支架单元之间的连接与调整，各光伏支架单元的檩条33之间的连接通过檩条连接件8进行连接，檩条连接件8连接由内垫板81、外托板82组成。内垫板81与外托板82分别置于檩条33的内、外两侧并通过螺栓进行连接，从而使各支架单元3之间连接形成整体。连接顺序按照光伏支架单元3的吊装顺序，对部分存在偏差的檩条33，通过再次调整确保使其与其他相连接的檩条33位于同一条直线上，再通过檩条连接件6进行连接与固定，并检查支架的平整度，符合要求后整个支架基本安装完成。

Claims (8)

1.一种装配式光伏支架，包括基础和设置于基础上的光伏支架单元，其特征在于：

基础包括至少两根桩，每根桩的顶端均固定有立柱，光伏支架单元设置于两根相邻的桩之间，相邻两个光伏支架单元之间相互连接。

光伏支架单元包括至少两根梁、四根斜杆、两根檩条，梁的中部连接立柱，梁的两端各连接有一根斜杆，斜杆的一端与梁连接，斜杆的另一端与桩相连，使两根斜杆与梁之间构成三角形的支撑结构，相邻两根梁的端部之间通过檩条连接，使檩条与梁之间组成矩形框架。

2.根据权利要求1所述的装配式光伏支架，其特征在于：所述梁与水平面呈之间具有倾角。

3.根据权利要求1所述的装配式光伏支架，其特征在于：所述斜杆的端部通过抱箍安装于桩上。

4.根据权利要求1-4中任意一条权利要求所述的装配式光伏支架，其特征在于：位于该装配式光伏支架的首端和尾端的光伏支架单元设有背拉，所述背拉十字交叉地连接于相应光伏支架单元的相邻的两根梁之间。

5.一种如权利要求1所述的装配式光伏支架的安装方法，其特征在于包括如下步骤：

S1.光伏支架单元的组装，根据光伏阵列的长度将装配式光伏支架划分为若干个光伏支架单元，每个光伏支架单元以相邻的两根桩支撑，每个光伏支架单元的组成包括梁、斜杆和檩条，分别对各个光伏支架单元进行组装，并将组装好的光伏支架单元按照在装配式光伏支架上的安装位置分类存放；

S2.立柱及抱箍的定位与安装，首先在位于装配式光伏支架首尾两端的桩顶焊接立柱，并通过拉线或激光进行初步定位，确保位于装配式光伏支架中部的立柱能完整的落在桩顶上；然后进行精确定位，在各桩的顶部均放置立柱，通过不断调整立柱的位置，使得所有立柱纵向排列在一条直线上、横向之间的间距等于施工设计的间距，并将各立柱完全安装于相应的桩顶；抱箍根据施工设计的高度安装于桩上，并确保所有桩上安装的抱箍在一个标高上，安装后标高误差应在施工设计容许范围内；

S3.光伏支架单元的折叠运输与吊装，将组装完成的各光伏支架单元进行折叠，按照各光伏支架单元安装的顺序进行码放并运输至施工区域；通过起重设备将各光伏支架单元分别吊装至对应的位置进行安装；安装时，首先将位于装配式光伏支架首端的光伏支架单元吊至对应的立柱上进行安装，再依次逐个将相邻的光伏支架单元吊至对应的立柱上，调整好位置以确保相邻光伏支架单元的檩条能够平整连接后进行安装，直至最后一个光伏支架单元吊装完成，最后将所有光伏支架单元的檀条进行连接；

S4.光伏支架单元之间的连接与调整，各光伏支架单元的檩条之间的连接通过檩条连接件进行连接，连接顺序按照光伏支架单元的吊装顺序；对部分存在偏差的檩条，通过再次调整确保使其与其他相连接的檩条位于同一条直线上，再通过檩条连接件进行连接与固定，并检查支架的平整度，符合要求后整个支架基本安装完成。

6.根据权利要求5所述的装配式光伏支架的安装方法，其特征在于，所述光伏支架单元的组装方法为：将相邻的两根梁的端部之间分别通过两根檩条连接，使檩条与梁之间组成矩形框架，梁的两端各连接一根斜杆。

7.根据权利要求5所述的装配式光伏支架的安装方法，其特征在于，所述光伏支架单元的安装方法为：将梁的中部分别连接对应桩顶所安装的立柱，再将梁两端所连接的斜杆与对应桩上所固定的抱箍连接，使两根斜杆与梁之间构成三角形的支撑结构。

8.根据权利要求5所述的装配式光伏支架的安装方法，其特征在于，所述装配式光伏支架的首端和尾端的光伏支架单元设有背拉，所述背拉十字交叉地连接于对应光伏支架单元的相邻的两根梁之间。