一種山地光伏電站巖錨基礎抗拔測試系統的製作方法

2023-06-01 21:38:36 1

本實用新型涉及一種山地光伏電站巖錨基礎抗拔測試系統。適用於巖土工程測試和檢測技術領域。

背景技術：

太陽能作為當前發展快速、前景看好的新能源之一，受到世界各國的重視。光伏電站可將太陽能轉換為電能，用於緩解日趨緊張的電力供應。近年來我國對光伏產業高度重視，頻頻出臺利好政策鼓勵發展光伏產業，旨在大力拓展了國內光伏市場。全國範圍內太陽能充足地區均規劃布置了光伏電站，其中，大量山地丘陵地區同樣被用以開發光伏電站。目前，地面光伏電站的基礎主要採用條形基礎、螺旋樁基礎、獨立基礎和錨杆基礎，山地丘陵地區由於巖層埋深淺、地勢起伏大等特點，光伏支架多採用巖(石)錨(杆)基礎。

巖錨基礎主要破壞模式有錨固體-巖石界面滑移、錨杆-錨固體界面滑移、錨杆拉斷、巖體剪切破壞四種形式。因此巖錨基礎的承載性能主要由其抗拔力控制，抗拔力一般通過抗拔測試的荷載-上拔量曲線進行評價。目前，巖錨基礎抗拔承載力測試裝置主要為原位試驗系統，原位測試系統主要由反力結構、橫梁、高壓油泵、千斤頂等組成。由於巖錨基礎在輸電線路鐵塔、房屋建築等工程中較早應用，由於上述工程中上拔荷載量級較大，因此相應的原位測試系統較為複雜，反力裝置具有一定規模。光伏電站由於其荷載較輸電鐵塔、房屋建築等量級較小，因此相應的山地巖錨基礎原位測試系統可進行適當簡化，使得測試系統滿足山地工況下輕量化、小型化的要求。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：針對上述存在問題，提供一種山地光伏電站巖錨基礎抗拔測試系統，有效測試山地光伏電站巖錨基礎抗拔承載力，以解決現有抗拔測試技術中系統複雜和不適用於山地區域的問題。

本實用新型所採用的技術方案是：一種山地光伏電站巖錨基礎抗拔測試系統，具有應用於山地丘陵地區的巖錨基礎，所述巖錨基礎包括錨杆、錨杆鎖緊螺栓和錨杆墊板，錨杆插入巖質坡體後經砂漿錨固體固結硬化，並通過先後套入的錨杆墊板和杆鎖緊螺栓使錨杆和砂漿錨固體緊固，其特徵在於：所述測試系統還包括反力單元、加載單元和量測單元，

所述反力單元包括枕木、鋼墊板和工字鋼，枕木又分為下坡向枕木和上坡向枕木；下坡向枕木下端緊貼巖質坡體，上端經鋼墊板與水平放置的工字鋼底部接觸；上坡向枕木下端緊貼巖質坡體，上端與工字鋼底部接觸；

所述加載單元包括油壓泵、油壓泵連接管、中空軸壓千斤頂、千斤頂墊板、千斤頂緊固螺栓和傳力鋼墊板，緊貼工字鋼上表面以錨杆軸線為中軸由下而上順序安裝傳力鋼墊板、中空軸壓千斤頂、千斤頂墊板和千斤頂緊固螺栓，中空軸壓千斤頂通過油壓泵連接管與油壓泵連接；

所述量測單元包括油壓表、油壓表連接管、千分表、千分表支架和腳手架扣件，所述油壓表經油壓表連接管與中空軸壓千斤頂連接，腳手架扣件固定於工字鋼下方與錨杆鎖緊螺栓之間的錨杆上，千分表支架水平置於巖質坡體上，千分表裝於千分表支架頂部，千分表頂針與腳手架扣件上表面接觸。

所述錨杆為螺紋鋼。

所述鋼墊板頂部、下坡向枕木頂部與工字鋼底部高程一致。

所述上坡向枕木的底部和下坡向枕木的底部均為水平，與所述底部緊密貼合的巖質坡體也平整成水平狀。

本實用新型的有益效果是：本實用新型安裝簡易、操作便利，作為適用於山地不平整地形的一種輕量化的山地光伏電站巖錨基礎抗拔測試系統，由加載單元提供動力對巖錨基礎施加上拔荷載，加載單元的荷載由反力單元傳遞到巖質坡體，測試過程中由量測單元對上拔力和上拔位移進行實時監測，可得到荷載-上拔量曲線圖，從而有效地判斷巖錨基礎的上拔承載力。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為圖1的A-A剖面圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例安裝簡易，操作便利，作為一種輕量化的山地光伏電站巖錨基礎抗拔測試系統，適用於山地的不平整地形。該測試系統包括應用於山地丘陵地區的巖錨基礎、反力單元、加載單元和量測單元。

巖錨基礎包括錨杆1、錨杆鎖緊螺栓17和錨杆墊板18，採用錨杆鑽機在巖質坡體9中成孔，清孔後迅速在鑽孔中插入錨杆1，並在錨杆1和巖質坡體9的間隙中灌注砂漿錨固體19；錨固體固結硬化後，錨杆墊板18和錨杆鎖緊螺栓17先後套入的錨杆1頂部至砂漿錨固體19頂部，使得錨杆1和砂漿錨固體19緊固；其中，錨杆1為螺紋鋼，砂漿錨固體19材料為清水、水泥和中粗砂的混合物。

反力單元包括枕木8、鋼墊板7和工字鋼6，枕木8又分為下坡向枕木8-1和上坡向枕木8-2；下坡向枕木8-1下端緊貼巖質坡體9，上端經鋼墊板7與水平放置的工字鋼6底部接觸；上坡向枕木8-2下端緊貼巖質坡體9，上端與工字鋼6底部接觸；其中，鋼墊板7頂部、下坡向枕木8-2頂部與工字鋼6底部高程一致；放置枕木前平整巖質坡體9，使得上坡向枕木8-1和下坡向枕木放置後均 呈水平狀，且枕木底部緊密貼合巖質坡體9。

加載單元包括油壓泵15、油壓泵連接管14、中空軸壓千斤頂4、千斤頂墊板3、千斤頂緊固螺栓2和傳力鋼墊板5，緊貼工字鋼6上表面以錨杆1軸線為中軸由下而上順序安裝傳力鋼墊板5、中空軸壓千斤頂4、千斤頂墊板3和千斤頂緊固螺栓2，中空軸壓千斤頂4通過油壓泵連接管14與油壓泵15連接；其中，千斤頂墊板3和千斤頂緊固螺栓2先後套入錨杆1，可使得千斤頂荷載可傳遞至錨杆中；千斤頂墊板3中心線、中空軸壓千斤頂4中心線和錨杆1中心線保持重合。

量測單元包括高精度的油壓表13、油壓表連接管12、千分表10、千分表支架11和腳手架扣件16，油壓表13經油壓表連接管12與中空軸壓千斤頂4連接，腳手架扣件16固定於工字鋼6下方與錨杆鎖緊螺栓17之間的錨杆1上，千分表支架11水平置於巖質坡體9上，千分表10裝於千分表支架頂部，千分表頂針與腳手架扣件上表面接觸。

本實施例的工作原理：由加載單元提供動力對巖錨基礎施加上拔荷載，加載單元的荷載由反力單元傳遞到巖質坡體9，測試過程中由量測單元對上拔力和上拔位移進行實時監測，可得到荷載-上拔量曲線圖，並根據荷載-上拔量曲線判斷巖錨基礎的上拔承載力。具體為：油壓泵15提供通過油壓泵連接管14對中空軸壓千斤頂4施加油壓，推動中空軸壓千斤頂4活塞向上運動，由千斤頂墊板3和千斤頂緊固螺栓2將上拔荷載傳遞至錨杆1，中空軸壓千斤頂4缸體壓力荷載經由鋼墊板7、工字鋼6、枕木8傳遞至巖質坡體9，同時油壓通過油壓表連接管12由油壓表13進行量測；錨杆1在上拔荷載作用下產生位移，與錨杆1固定連接的腳手架扣件16隨著錨杆產生上拔位移，與腳手架扣件16頂面接觸的千分表10頂針產生位移，從而對上拔量進行測量。即通過上述測試過程， 可測得荷載-上拔量曲線。

以上所示僅通過圖解說明本實用新型一種山地光伏電站巖錨基礎抗拔測試系統的基本原理，而非將本實用新型僅限於所示和所述的具體結構和適用範圍以內，因此凡所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬於本實用新型所申請的專利範圍。