本發明涉及一種下沉式農業大棚光伏支架基礎結構及其施工方法。

背景技術：

隨著國家對環境問題越來越重視，光伏電站的投資建設得到了各級政府的支持。而地面光伏電站由于占地較廣，使得原本稀缺的土地資源更加緊張。“農光互補”模式使得光伏電站與農業種植相結合，實現了上可發電、下可種植的效果。

“光伏農業大棚”的立柱一般采用成品鍍鋅鋼材，基礎則有幾種形式：預制管樁基礎、現澆或預制獨立基礎、灌注樁基礎。預制管樁基礎由于擠土效應存在，一般需要打樁機進行施工，且由于“光伏農業大棚”所在地的土質一般較好，難以施打且噪音影響附近居民；現澆獨立基礎由于需要進行大量土方開挖并支模，且由于受力需要一般截面較大，影響后期大棚的其他用途；預制獨立基礎工廠預制，制作費及運輸費用較高，且需要進行土方開挖，不經濟；灌注樁基礎施工簡單快捷，但由于支架受力較小一般選用直徑0.2～0.3m的鉆孔，且長度達不到灌注樁要求的5m以上，而且由于斷面較小，無法進行與上部立柱端板相應位置的地腳螺栓的預埋工作。

所以急需一種新型的基礎形式，既能使得上部斷面較大，方便地腳螺栓預埋，造價又能盡量降低，同時需要施工簡便，方便大面積開展施工。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供一種下沉式農業大棚光伏支架基礎結構，技術方案為：下沉式農業大棚光伏支架基礎結構，包括基礎樁和設置在基礎樁上的光伏支架立柱；所述的基礎樁為T形結構，所述的基礎樁分為基礎樁上部和基礎樁下部，所述的基礎樁上端面高出地面；所述的基礎樁包括鋼筋籠、與鋼筋籠澆筑為一體的混凝土基和固定在鋼筋籠上端的立柱端板；所述的鋼筋籠由置于基礎樁下部第一鋼筋籠和套于第一鋼筋籠上端并置于基礎樁上部的第二鋼筋籠組成。

為了將光伏支架立柱更加方便且牢固的固定在基礎樁上，所述的第二鋼筋籠為若干個地腳螺栓箍制而成，所述的地腳螺栓與立柱端板通過螺母固定連接。

作為一種具體的結構形式，所述的地腳螺栓為4根，所述的立柱端板為方形結構，所述的安裝孔位于立柱端板的四角位置。

進一步增加光伏支架立柱與基礎樁的牢固性，所述的光伏支架立柱通過若干立柱加勁肋固定在立柱端板上。

進一步，作為一種具體的結構形式，所述的基礎樁長度為1.5～3m。所述的基礎樁上端面高于地面200mm。所述的基礎樁上部截面直徑為0.37～0.57m，所述的基礎樁下部截面直徑為0.2～0.3m。

一種實現上述下沉式農業大棚光伏支架基礎結構的施工方法包括如下步驟：包括確定基礎參數，定取施工位置，鉆孔，支模，安裝鋼筋籠并澆筑混凝土；所述的基礎參數包括基礎樁的長度，基礎樁截面直徑和基礎樁上端面高出地面的高度。

所述的鉆孔為通過施工一次成孔形成與基礎樁下部直徑相當的第一柱形孔；所述的支模為安裝基礎樁上部(101)的成型模具。

為了便于安裝模具，可將部分模具置于地下，在所述的支模前對第一柱形孔上端孔徑進行擴展形成與基礎樁上部直徑相當的第二柱形孔；將模具置于第二柱形孔內并高出地面預設高度。

進一步，更詳細的所述的支模為選用直徑與第二柱形孔孔徑相當的PVC管作為模具；所述的澆筑為一次澆筑成功，待混凝土硬化后拆除模具并做找平層。

為了方便拆模，所述的模具為PVC管沿軸向切開后的組合體，所述的找平層為10mm。

有益效果

本發明所達到的有益效果包括：1、本基礎結構通過采用上下變截面形式，使得基礎樁上部截面與立柱端板大小匹配，更加符合計算時立柱底部采用的固結假定；2、第一柱形孔孔徑較小，可通過施工機械一次成孔，施工方便；3、第二柱形孔長度較短，只需將第一柱形孔上端孔徑進行擴展即可形成孔徑較大的第二柱形孔，易于施工；4、第二鋼筋籠選用螺紋柱箍制而成，可將立柱端板通過螺母直接固定在第二鋼筋籠上，增加了光伏支架的牢固性；5、第一鋼筋籠和第二鋼筋籠均可預先加工并通過箍筋固定，使得后期施工快捷，節約造價；6、選用軸向剖開的PVC管支模成本低且易于拆模；7、本基礎結構的施工方法簡單，占地面積小且不影響光伏支架的牢固性。

附圖說明

圖1是下沉式農業大棚光伏支架基礎結構示意圖；

圖2是下沉式農業大棚光伏支架基礎結構俯視圖；

圖3是下沉式農業大棚結構示意圖；

圖中1.基礎樁，101.基礎樁上部，102.基礎樁下部，2.支架立柱，3.第一鋼筋籠，4.第二鋼筋籠，401.地腳螺栓，5.混凝土基，6.立柱端板，7.立柱加勁肋，8.找平層，9.地面，10.支架斜梁，11.光伏面板，12.大棚支架，13.基礎樁上端面。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細地說明。但應當理解本發明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

圖1為下沉式農業大棚支架基礎的結構示意圖，該支架基礎包括基礎樁1和設置在基礎樁1上的支架立柱2，基礎樁1由地下鉆孔后放置鋼筋籠，然后由混凝土澆筑而成。基礎樁1的縱向剖面為T形結構，分為基礎樁上部101和基礎樁下部102，基礎樁1包括第一鋼筋籠3、套于第一鋼筋籠3上端并與之固定的的第二鋼筋籠4、與鋼筋籠澆筑為一體的混凝土基5和置于第二鋼筋籠4上端的立柱端板6。

基礎樁1長度為1.5～3m，該長度可根據上部荷載大小進行調節，基礎樁下部102為直徑在0.2～0.3m范圍內的柱形體，該直徑范圍內的孔可通過施工機械一次成孔，形成第一柱形孔，簡化了施工過程，降低了施工難度；基礎樁上部101為直徑在0.37～0.57m范圍內的柱形體，基礎樁上端面13比地面9高出200mm。

圖2為下沉式農業大棚光伏支架基礎結構俯視圖，由圖得光伏支架立柱2通過若干立柱加勁肋7固定在立柱端板6上，立柱端板6與第二鋼筋籠4固定連接，第二鋼筋籠4為4根地腳螺栓401通過箍筋箍制而成，箍筋不僅保證了地腳螺栓401的相對位置恒定而且增加了基礎樁1的牢固性。立柱端板6上設有與第二鋼筋籠4中的地腳螺栓401相對應的安裝孔，地腳螺栓401穿過安裝孔與立柱端板6通過螺母固定，該種固定方式不僅便于立柱端板6的安裝與拆卸，而且充分利用了原有資源。為了進一步增加立柱端板6的牢固性，可將安裝孔分布在方形立柱端板6的對角線處。

圖3為下沉式農業大棚結構示意圖，該農業大棚包括兩個基礎樁1、支架立柱2、支架斜梁10、光伏面板11和大棚支架12。部分基礎樁1置于天然地面9以下，基礎樁上端面13高于天然地面9。

一種下沉式農業大棚光伏支架基礎結構的施工方法，包括如下步驟：1、根據荷載大小及實際施工條件確定基礎樁1的長度，鉆孔直徑和基礎樁上端面1高出天然地面9的高度等參數；2、根據實際情況定取施工位置；3、鉆孔：通過施工一次成孔形成與基礎樁下部102直徑相當的第一柱形孔；4、支模：由于基礎樁上部101高出地面9，因而需要支模后澆筑混凝土，以便成型，支模可選用適當直徑的PVC管作為模具；為了便于后期的拆模，PVC管可沿軸向切開后支模。5、安裝第一鋼筋籠3，并將第二鋼筋籠4套在第一鋼筋籠3上端并與之固定；6、澆筑混凝土，可一次澆筑成功；待混凝土硬化后拆模并做10mm厚的找平層8，該找平層8可通過水泥砂漿抹平而成；7、安裝立柱端板6和光伏支架立柱2。

為了方便支模以及增加基礎樁1的牢固性，將部分模具置于地面9以下，可在上述步驟4之前將第一柱形孔上端孔徑進行擴展形成與基礎樁上部101直徑相當的第二柱形孔；在進行步驟4時將模具置于第二柱形孔內并高出地面9預設高度。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所做的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。