[发明专利]一种螺旋地桩防腐蚀保护系统及其应用方法在审

专利信息
申请号: 201811245780.0 申请日: 2018-10-24
公开(公告)号: CN109097782A 公开(公告)日: 2018-12-28
发明(设计)人: 李孝莹;王宝强;王宝山 申请(专利权)人: 王宝强
主分类号: C23F13/06 分类号: C23F13/06;C23F13/10;C23C2/06
代理公司: 北京天奇智新知识产权代理有限公司 11340 代理人: 贾文健
地址: 266000 山东省青*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 螺旋地桩 阳极体 牺牲阳极 防腐蚀 应用 阴极 电性连接 钢制螺旋 节能环保 时间保护 阳极 可循环 地桩 腐蚀 拓展
【说明书】:

发明涉及一种螺旋地桩防腐蚀保护系统及其应用方法,螺旋地桩保护系统包括牺牲阳极和螺旋地桩,所述牺牲阳极包括阳极体,所述阳极体与螺旋地桩电性连接,所述阳极体为阳极,所述螺旋地桩为阴极。本发明拓展了钢制螺旋地桩的应用范围,可以长时间保护螺旋地桩,防止螺旋地桩被腐蚀,性价比高,节能环保,实现了螺旋地桩的真正意义上的可循环利用价值。

技术领域

本发明涉及一种螺旋地桩防腐蚀保护系统及其应用方法。

背景技术

目前我国大力倡导清洁能源的发展,其中光伏能源具有无污染、无噪声、维护成本低、使用寿命长等优点,近年来得到了飞速发展。在光伏电站建设项目中光伏板支架基础工程尤为重要,目前陆地光伏电站多采用传统的混凝土基础,但混凝土基础有诸多制约条件:一是混凝土浇筑后需要足够的养护时间,施工周期长;二是混凝土基础需要较大的用水量;三是混凝土基础需要有较大的工作面,且大面积的土石方开挖不仅对地表植被造成永久性破坏而且会对生态平衡和水土保持造成一定影响,尤其是在光伏电站寿命期后对地表的破坏不可恢复,不能再重复利用。

钢制螺旋地桩,又名螺旋地锚或地螺丝。其工作原理等同自攻螺丝,靠其自身的螺纹,将土壤“攻-钻、挤、压”出相应的螺纹,使之相互紧密配合。螺旋地桩的出现弥补了上述混凝土基础的诸多不足,其优点非常突出:施工受气候影响小,安装速度快,无养护期,施工周期大大缩短,节约了工程成本;水源使用量为零,对地表植被的破坏程度降到了最小,更是最大限度地减少了水土流失;螺旋地桩在使用完成后可拔出反复使用,无需挖掘和处理残土,不污染环境,绿色环保,而且能够大大提高了电站寿命期后的土地利用效率。目前螺旋地桩在国内光伏电站开始得到迅速普及。此外,螺旋地桩还广泛应用于房屋、木屋、轻钢结构建筑基础、木栈道、广告牌、公交站牌、电力塔架、铁路、公路、体育场、变电站、家庭栅栏、护栏、围栏的基础以及光伏太阳能、太阳能灯、路灯、房屋建筑、游乐设施等基础的安装。

但是钢制螺旋地桩的耐腐蚀性比较差大大约束了其应用范围,尤其在恶劣的土壤腐蚀环境中(例如滨海地区、内陆盐碱地区、潮湿低洼区域等),钢制螺旋地桩会遭受到不同程度的电化学腐蚀,从而影响其整体设计寿命及使用性能。目前钢制螺旋地桩的防腐蚀措施均为物理涂层防护,有热镀锌涂层与环氧涂层两种。

热镀锌涂层因其加工工艺简单、成本低,已成为目前钢制螺旋地桩广泛使用的防腐蚀措施,螺旋地桩常用的镀锌层厚度为80μm。一般光伏电站设计寿命为30年,在一些强腐蚀地区,螺旋地桩80μm镀锌涂层的防腐蚀措施是远不能满足设计寿命与使用要求的。如果增加螺旋地桩镀锌涂层的厚度至200μm(目前螺旋地桩镀锌层允许的最大厚度,如果厚度超过200μm,镀锌层容易从螺旋地桩表面发生脱落)。

环氧涂层非常致密且能够与螺旋地桩表面均匀良好的贴合在一起,若完好的环氧涂层其防腐蚀性能是非常好的;但由于其塑性差、脆性大,在螺旋地桩旋拧入地作业过程中,有强大的扭矩力作用在螺纹片上,致使螺纹片周边(尤其边沿处)的环氧涂层在受力的状态下很容易脆性破裂崩开,从而导致螺纹片碳钢基体裸露在了土壤腐蚀介质中发生严重局部腐蚀,使螺旋地桩的整体腐蚀防护效果大打折扣,螺纹片作为螺旋地桩承受载荷的主要结构,随着时间的延长螺纹片局部腐蚀面积越来越大,久而久之螺纹片腐蚀失效(尤其在强腐蚀地区),影响整个桩基受力及稳定性。此外在钢制螺旋地桩表面喷涂环氧涂层加工工艺相对复杂且成本非常高,与传统的混凝土桩基相比失去了螺旋地桩的成本优势,加之防腐蚀效果一般,整体性价比不高,目前环氧涂层螺旋地桩除了在极少特定的软土地基环境使用外(在螺旋地桩旋拧作业过程中软土地基对环氧涂层破坏性小),在市场上很少使用。

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