一种悬索结构大跨度光伏支架的制作方法

本实用新型涉及一种大跨度光伏支架。

背景技术：

随着国内光伏电站建设规范的不断扩大，可建设用地越来越少，利用荒山坡岭、水池、渔塘等场地建设光伏电站是今后的发展方向，解决用地需求是建设光伏电站先要的条件。传统常规做法的光伏支架一般为2至6m的跨距，不能适应上述场地的安装需求。

专利CN204179992U的柔性光伏支架和专利CN204794831U的调平柔性光伏支架，其结构是使用两个支撑件和至少一组“柔性组件”，两个支撑件设置于“柔性组件”的两端，另外至少一个支撑件设置于“柔性组件”的中部，“柔性组件”为钢绞线、钢绳、钢缆、钢索或钢链中的任意一种的任意一种或多种组合。“柔性组件”的线形为直线，两端支撑件为垂直的立柱和斜拉柔性组件组成”。其结构存在的缺点是：1.采用柔性拉绳采用直线结构，根据悬索结构的受力计算理论，当柔性拉绳为水平直线时，柔性拉绳的垂直承载力极小，因而“柔性组件”上的承载力很差，使用过程中“柔性组件”容易下垂变形，两个支撑件之间的跨度不宜较大。2.采用两端支撑件为垂直的立柱和斜拉“柔性组件”结构，两端支撑件受力弯距和斜拉的“柔性组件”拉力较大，增加使用材料量，相应的基础也增大，成本高。

专利CN204794826U的预应力柔性光伏支架和专利CN205438386U的柔性光伏支架，其结构是两根柔性拉绳两端固定于斜立柱上，斜立柱上端采用柔性拉绳垂直向下固定于基础上。其结构存在的缺点是：1.与上述的采用柔性拉绳采用直线结构还存在的缺点。2.由于是单根斜立柱，对基础的侧向力较大，要解决侧向力的问题，需加大基础的埋深和体积，因而增加基础的施工成本较高。3.斜立柱上端采用柔性拉绳垂直向下固定于基础上，对基础的向上拨力较大，要解决基础抗力的问题，需加大基础的埋深和体积，因而增加基础的施工成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提出一种悬索结构大跨度光伏支架。

本实用新型的悬索结构大跨度光伏支架，跨距为6～75米。安装光伏组件的主跨采用悬索结构，悬索两端采用N形锚固支座对悬索进行锚固，通过N形锚固支座改变悬索上近似于水平方向拉力的方向，经过力的分解和合成，将悬索上近似于水平方向的力一部分转换为垂直力传递给斜柱基础，一部分转换为斜拉力传递给斜拉锚基础，从而减少N形锚固支座、斜柱基础、斜拉锚基础的材料用量，降低成本。本实用新型的特点是：光伏支架结构跨度大，满足需要大跨度方能施工的建设场地；可独立安装，适应于复杂的地形；自重小、材料省、易施工、成本低。

本实用新型所采用以下技术方案：

本悬索结构大跨度光伏支架包括悬索钢绞线、钢绞线锚固件、N形锚固支座和跨间拉锚。所述的悬索钢绞线的几何线形为弧线。每组悬索钢绞线按实际所需跨越6～75米后，两端经钢绞线锚固件分别固定于两端镜像安装的N形锚固支座的斜柱上端；N形锚固支座固定于支座基础的预埋件；跨距中间每间隔5～8米设一组跨间拉锚；光伏组件经光伏组件护架安装于两组悬索钢绞线上面。所述的钢绞线锚固件有单连接板钢绞线锚固件和双连接板钢绞线锚固件两种结构形式，分别应用于N形锚固支座(3)的两种结构形式。

每组悬索钢绞线两端各安装一件钢绞线锚固件，两组悬索钢绞线形成一个光伏组件的安装面。钢绞线锚固件可以安全地夹紧固定钢绞线，并且可利用钢绞线锚固件的螺栓调整悬索钢绞线的安装张紧度，使同一组光伏组件上的两根悬索钢绞线与锚固件张力一致，受力均衡。

所述的N形锚固支座由斜柱、斜撑和斜拉锚组成。每根悬索钢绞线两端以镜像形式各安装一组N形锚固支座；每组N形锚固支座按光伏组件安装倾角要求制成高低差形状。左侧N形锚固支座的斜柱向左方向倾斜，右侧N形锚固支座的斜柱向右方向倾斜。斜柱上端与钢绞线锚固件连接，下端与斜撑的下端铰接后，固定于斜柱的支座基础的预埋件上。斜撑的上端通过托杆与钢绞线锚固件上的悬索钢绞线连接，斜柱、斜撑和钢绞线锚固件上的悬索钢绞线连接形成一个三角形。斜拉锚的上端与斜柱上端铰接，斜拉锚的下端与斜拉锚基础的拉环连接，斜拉锚与斜柱形成一个人字形。

所述的跨间拉锚由连结杆、南拉索和北拉索组成。连结杆两端用U形螺栓安装悬索钢绞线上，连结杆两侧各安装一个吊环；南拉索和北拉索分别用钢丝索夹头固定于连结杆的吊环上，南拉索经过拉索花篮螺丝和卸扣安装于南地锚基础拉环上，北拉索经过拉索花篮螺丝和卸扣安装于北地锚基础拉环上。跨间拉锚根据所需设计跨度每间隔5～8米设置一组。

所述的钢绞线锚固件是连接悬索钢绞线和N形锚固支座的斜柱的重要构件。钢绞线锚固件按照结构形式分为双连接板钢绞线锚固件和单连接板钢绞线锚固件。

所述的双连接板钢绞线锚固件由一个楔形线夹、两根螺丝杆和两块方形锚固板组成；一根螺丝杆和一块方形锚固板焊接为一体，组成一根杆件。方形锚固板的端部设有一个通孔与N形锚固支座的斜柱上端铰接。悬索钢绞线插入楔形线夹内固定。两根由螺栓杆和方形锚固板焊接组成的杆件穿入楔形线夹中用螺母固定，并可调节松紧度。

所述的单连接板钢绞线锚固件由一个楔形线夹、一根U型螺栓和一块U形锚固板组成。U形锚固板焊接于U型螺栓的U型弯处，U形锚固板上设有一个通孔与N形锚固支座的斜柱耳板铰接；悬索钢绞线插入楔形线夹固定；U型螺栓穿入楔形线夹中用螺母固，定并可调节松紧度。

所述的N形锚固支座的斜柱和斜撑采用钢管混凝土结构，以提高构件强度，减少用钢量；两端N形锚固支座采用斜柱、斜撑、斜拉杆的组合，改变力的方向，减少两端支座基础的材料用量，降低成本。

所述的N形锚固支座的斜拉锚的结构形式分为拉杆式斜拉锚和拉线式斜拉锚两种。所述拉杆式斜拉锚由钩圈型花篮螺丝、专用钢筋套筒和螺丝杆组成，三者位于同一轴线；钩圈型花篮螺丝的圈型端螺栓能够通过专用钢筋套筒和连接螺丝杆加长，连接螺丝杆的长度可以根据需要截取。所述的拉线式斜拉锚由钢绞线、耐张楔形线夹和钢绞线锚固件组成，三者位于同一轴线，从斜柱到斜拉锚基础依次排列，分别是耐张楔形线夹、钢绞线和钢绞线锚固件。

所述的两组N形锚固支座设有两组斜拉索，第一组斜拉索的上端经花篮螺丝与顶端连结杆的南侧吊环连接，下端与后排斜拉锚基础拉环连接；第二组斜拉索的上端经花篮螺丝与顶端连结杆的北侧吊环连接，下端与前排斜拉锚基础拉环连接，两组斜拉索形成交叉形状。

所述的跨间拉锚的连结杆两端用U形螺栓安装悬索钢绞线上，连结杆两侧各安装一个吊环；南拉索和北拉索分别用钢丝索夹头固定于连结杆的吊环上，南拉索经过拉索花篮螺丝和卸扣安装于南地锚基础拉环上，北拉索经过拉索花篮螺丝和卸扣安装于北地锚基础拉环上。跨间拉锚承受光伏组件风载荷造成的向上拨力和前后水平力，起到了稳定整个光伏支架的作用。

本悬索结构大跨度光伏支架适用于荒山地沟谷、沟渠、水池等需要大跨距方能安装光伏支架的建设场地，提高土地利用效率，节约建设用地成本。

附图说明

图1为本实用新型悬索结构大跨度光伏支架的俯视示意图；

图2为本实用新型悬索结构大跨度光伏支架的东西向前视示意图；

图3为本实用新型悬索结构大跨度光伏支架的右侧第一N形锚固支座总装示意图；

图4为本实用新型悬索结构大跨度光伏支架的右侧第二N形锚固支座前视示意图；

图5为本实用新型悬索结构大跨度光伏支架的跨间拉锚左视剖面示意图；

图中，1悬索钢绞线、2钢绞线锚固件、3N形锚固支座、4跨间拉锚、5托杆、6中间连结杆、7顶端连结杆、8斜拉索、9连结杆、10吊环；11南拉索、12北拉索、13拉索花篮螺丝、14卸扣、15南地锚基础拉环、16北地锚基础拉环、17光伏组件、3.1斜柱、3.2斜撑、3.3斜拉锚、2A双连接板钢绞线锚固件、2.A1楔形线夹、2.A2螺栓杆、2.A3方形锚固板、2B单连接板钢绞线锚固件、2.B1楔形线夹、2.B2U型螺栓、2.B3U形锚固板、3.3A拉杆式斜拉锚、3.3A1丝杆、3.3A2钩圈型花篮螺丝、3.3A3专用钢筋套筒、3.3B拉线式斜拉锚、3.3B1耐张楔形线夹、A支座基础、B斜拉锚基础、B1前排斜拉锚基础拉环、B2后排斜拉锚基础拉环、C1南地锚基础、C2北地锚基础。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型的悬索结构大跨度光伏支架，由悬索钢绞线1，钢绞线锚固件2，N形锚固支座3和跨间拉锚4组成。悬索钢绞线1的几何线形为弧线。每组悬索钢绞线1按实际所需跨越6～75米后，两端经钢绞线锚固件2分别固定于两端镜像安装的N形锚固支座3的斜柱3.1上端；N形锚固支座2固定于支座基础A的预埋件上；跨距中间每间隔5～8米设一组跨间拉锚4；光伏组件17经连接安装于两组悬索钢绞线1上面。

钢绞线锚固件2是用来连接悬索钢绞线1和斜柱3.1的重要构件。如图3和图4所示，分为单连接板钢绞线锚固件2B和双连接板钢绞线锚固件2A两种结构形式，可根据要求采用其中一种。悬索钢绞线1的长度可现场取料，楔形线夹2.A1或楔形线夹2.B1使钢绞线锚固施工简便并保证锚固紧固强度，螺栓杆2.A2或U型螺栓2.B2方便悬索钢绞线1的长度调整，保证了悬索钢绞线1的弧度要求和两组悬索钢绞线1张力均衡一致，方形锚固板2.A3或U形锚固板2.B3保证了与斜柱3.1的可靠铰接。

如图3所示，双连接板钢绞线锚固件2A由一个楔形线夹2.A1、两根螺栓杆2.A2和两块方形锚固板2.A3组成；一根螺栓杆2.A2和一块方形锚固板2.A3焊接为一体，组成一根杆件。方形锚固板2.A3端部设有一个通孔与N形锚固支座3的斜柱3.1上端铰接。悬索钢绞线插入楔形线夹2.A1内固定。两根由螺栓杆2.A2和方形锚固板2.A3焊接组成的杆件穿入楔形线夹2.A1中用螺母固定，并可调节松紧度。

如图4所示，单连接板钢绞线锚固件2B由一个楔形线夹2.B1、一根U型螺栓2.B2和一块U形锚固板2.B3组成；U型螺丝杆2.B2和U形锚固板2.B3焊接为一体；U形锚固板2.B3上设有一个通孔与N形锚固支座3的斜柱3.1上端耳板铰接。悬索钢绞线插入楔形线夹2.B1固定；U型螺栓2.B2穿入楔形线夹2.B1中用螺母固定，并可调节松紧度。

如图3和图4所示，N形锚固支座3分为第一N形锚固支座和第二N形锚固支座两种结构形式；第一N形锚固支座适用于安装双连接板钢绞线锚固件2A，第二N形锚固支座适用于安装单连接板钢绞线锚固件2B；斜柱3.1和斜撑3.2采用钢管混凝土结构制成，以提高构件强度，减少用钢量，节约成本。

如图3所示，第一N形锚固支座由斜柱3.1、斜撑3.2、拉杆式斜拉锚3.3A组成。每根悬索钢绞线两端以镜像形式各安装一组N形锚固支座；每组N形锚固支座3按光伏组件安装倾角要求制成高低差形状。右侧N形锚固支座3的斜柱3.1向右方向倾斜。斜柱3.1上端与钢绞线锚固件2A连接，下端与斜撑3.2的下端铰接后，固定于斜柱3.1的支座基础A的预埋件上。斜撑3.2的上端通过托杆5与钢绞线锚固件2A上的悬索钢绞线1连接，斜柱3.1、斜撑3.2和钢绞线锚固件2A上的悬索钢绞线1连接后形成一个三角形。拉杆式斜拉锚3.3A的上端与斜柱3.1上端铰接，拉杆式斜拉锚3.3A的下端与斜拉锚基础B连接，拉杆式斜拉锚3.3A与斜柱3.1形成一个人字形。

如图4所示，第二N形锚固支座由斜柱3.1、斜撑3.2和拉线式斜拉锚3.3B组成。每根悬索钢绞线两端以镜像形式各安装一组N形锚固支座；每组N形锚固支座3按光伏组件安装倾角要求制成高低差形状。右侧N形锚固支座3的斜柱3.1向右方向倾斜。斜柱3.1上端与钢绞线锚固件2B连接，下端与斜撑3.2的下端铰接后，固定于斜柱3.1的支座基础A的预埋件上。斜撑3.2的上端通过托杆5与钢绞线锚固件2B上的悬索钢绞线1连接，斜柱3.1、斜撑3.2和钢绞线锚固件2B上的悬索钢绞线1连接形成一个三角形。拉线式斜拉锚3.3B的上端与斜柱3.1上端铰接，拉线式斜拉锚3.3B的下端与斜拉锚基础B连接，拉线式斜拉锚3.3B与斜柱3.1形成一个人字形。

如图2和图3所示，两组N形锚固支座3平行且垂直于支座基础A台面，安装在支座基础A的预埋件上，中间连结杆6平行于支座基础A台面，连接在前后排两个N形锚固支座的斜柱3.1中部，使两斜柱3.1、支座基础A台面和中间连结杆6形成一个方形；顶端连结杆7连接N形锚固支座的斜柱3.1上端，使两斜柱3.1、中间连结杆6和顶端连结杆7形成一个直角梯形，斜拉索8交叉安装在两斜柱3.1上端和斜拉锚基础B上。

如图3和图4所示，N形锚固支座3的斜拉锚3.3分为拉杆式斜拉锚3.3A和拉线式斜拉锚3.3B两种结构形式。

如图3所示，N形锚固支座3的拉杆式斜拉锚3.3A由钩圈型花篮螺丝3.3A2、专用钢筋套筒3.3A3和螺丝杆3.3A1组成；钩圈型花篮螺丝3.3A2的圈型端螺栓能够通过专用钢筋套筒3.3A3和连接螺丝杆3.3A1加长，连接螺丝杆3.3A1的长度可以根据需要截取；钩圈型花篮螺丝3.3A2的圈型端与斜柱3.1通过螺栓铰接，钩圈型花篮螺丝3.3A2的钩型端与斜拉锚基础B的拉环钩接。

如图4所示，N形锚固支座3的拉线式斜拉锚3.3B由钢绞线1、耐张楔形线夹3.3B1和钢绞线锚固件2组成。钢绞线1一端连接耐张楔形线夹3.3B1，铰接于斜柱3.1的上端耳板上，另一端连接钢绞线锚固件2，与斜拉锚基础B的拉环铰接。

如图3所示，所述的两组N形锚固支座3有两组斜拉索8，第一组斜拉索8的上端经花篮螺丝与顶端连结杆7的南侧吊环连接，下端与后排斜拉锚基础拉环B2连接；第二组斜拉索8的上端经花篮螺丝与顶端连结杆7的北侧吊环连接，下端与前排斜拉锚基础拉环B1连接，两组斜拉索8形成交叉形状，保证N形锚固支座3的稳定性。

如图5所示，跨间拉锚4的连结杆9两端用U形螺栓安装悬索钢绞线1上，连结杆9两侧各安装一个吊环10；南拉索11和北拉索12分别用钢丝索夹头固定于连结杆9的吊环10上，南拉索11和北拉索12分别经过拉索花篮螺丝13和卸扣14安装于南地锚基础拉环15上和北地锚基础拉环16上。跨间拉锚4根据所需设计跨度每间隔5～8米设置一组。