海上风电基础防冲刷装置论文和设计-毕明君

全文摘要

本实用新型涉及一种海上风电基础防冲刷装置，包括用于围绕海上风电基础设置的至少两个土工防护垫。上述海上风电基础防冲刷装置，一方面，容置舱内的重物具有固定的作用，防止土工防护垫在波浪和海流作用下被冲走，且至少两个土工防护垫围成环形并围绕海上风电基础设置，对海上风电基础进行全面防护。另一方面，在相邻的两个土工防护垫中，其中一个土工防护垫的容置舱内设有不填充重物的空置区，另一个土工防护垫通过容置舱内的重物压接在空置区处，这种方式能够实现相邻两个土工防护垫之间的连接，提高整体的防护稳定性，且在施工时将制作好的土工防护垫敷设在海上风电基础周围即可，施工工艺简单，有利于降低施工成本和提高施工效率。

主设计要求

1.一种海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，包括用于围绕海上风电基础设置的至少两个土工防护垫，至少两个所述土工防护垫围成环形，所述土工防护垫内设有容置舱，所述容置舱内填充有重物，相邻的两个土工防护垫中的其中一个土工防护垫的容置舱内设有空置区，另一个土工防护垫通过容置舱内的重物压接在所述空置区处。

设计方案

2.根据权利要求1所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，所述容置舱包括多个分隔舱，多个所述分隔舱相互独立。

3.根据权利要求2所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，所述土工防护垫上设有与每个所述分隔舱对应连通的填充口。

4.根据权利要求2所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，所述土工防护垫采用土工模袋缝制而成。

5.根据权利要求1所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，所述重物为填充砂。

6.根据权利要求1所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，所述土工防护垫呈扇形。

7.根据权利要求1所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，还包括支撑骨架，所述支撑骨架安装在所述土工防护垫上。

8.根据权利要求7所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，所述支撑骨架采用钢筋焊接而成。

9.根据权利要求1所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，还包括起吊锁扣，所述起吊锁扣安装在所述土工防护垫上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的海上风电基础防冲刷装置，其特征在于，所述土工防护垫为三个，三个所述土工防护垫分别为第一土工防护垫、第二土工防护垫及第三土工防护垫，第一土工防护垫的两侧均设有所述空置区，第二土工防护垫的一侧设有所述空置区，第二土工防护垫的另一侧通过容置舱内的重物压接在第一土工防护垫一侧的空置区处，第三土工防护垫的一侧通过容置舱内的重物压接在第一土工防护垫另一侧的空置区处，第三土工防护垫的另一侧通过容置舱内的重物压接在第二土工防护垫一侧的空置区处。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及海上风电基础技术领域，特别是涉及一种海上风电基础防冲刷装置。

背景技术

近年来，随着海上风能资源开发速度的逐步加快，各种形式的海上风电基础不断出现，例如高桩承台基础、导管架基础、单桩基础及桶型基础等。研究发现，由于海床表层土多为松散细沙或者流塑状态的淤泥，强度较低，单桩基础和桶型基础周边易出现比较严重的冲刷现象。冲刷现象不仅增加了海上风电基础的水平变形，不利于保持结构的稳定性，而且减小了海上风电机组整体的刚度，导致结构的固有频率降低，严重影响海上风电机组的正常运行。因此，必须要采用可靠的海上风电基础防冲刷装置对海上风电基础进行防冲刷保护，保证海上风电机组在长期服役的过程中正常运行。然而，一般的海上风电基础防冲刷装置经常出现防护覆盖区域与实际冲刷情况不一致的情况，防护稳定性不足容易被冲走，失去应有的防护效果，且海上施工难度较大，既提高了施工成本，又降低了施工效率。

实用新型内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种海上风电基础防冲刷装置，具有防护覆盖区域合理，防护状态稳定，施工工艺简单的特点。

一种海上风电基础防冲刷装置，包括用于围绕海上风电基础设置的至少两个土工防护垫，至少两个所述土工防护垫围成环形，所述土工防护垫内设有容置舱，所述容置舱内填充有重物，相邻的两个土工防护垫中的其中一个土工防护垫的容置舱内设有空置区，另一个土工防护垫通过容置舱内的重物压接在所述空置区处。

上述海上风电基础防冲刷装置，一方面，容置舱内的重物具有固定的作用，防止土工防护垫在波浪和海流作用下被冲走，且至少两个土工防护垫围成环形并围绕海上风电基础设置，对海上风电基础进行全面防护。另一方面，在相邻的两个土工防护垫中，其中一个土工防护垫的容置舱内设有不填充重物的空置区，另一个土工防护垫通过容置舱内的重物压接在空置区处，这种方式能够实现相邻两个土工防护垫之间的连接，提高整体的防护稳定性，且在施工时将制作好的土工防护垫敷设在海上风电基础周围即可，施工工艺简单，有利于降低施工成本和提高施工效率。

在其中一个实施例中，所述容置舱包括多个分隔舱，多个所述分隔舱相互独立。容置舱分割为多个相互独立的分隔舱，能够降低容置舱内重物的流动性，避免重物随意流动，防护稳定性好，且可以根据实际需要往分隔舱内填充重物或不往分隔舱内填充重物使之成为空置区，制作方便。

在其中一个实施例中，所述土工防护垫上设有与每个所述分隔舱对应连通的填充口。在施工时通过填充口往分隔舱内填充重物，完成填充后再将填充口封堵起来即可，便于制作。

在其中一个实施例中，所述土工防护垫采用土工模袋缝制而成，制作简便，且具有较佳的整体性，能够自适应海床冲刷形状，防护效果好。

在其中一个实施例中，所述重物为填充砂，充填能力大，充填重量重。

在其中一个实施例中，所述土工防护垫呈扇形。至少两个土工防护垫配合形成的形状与海上风电基础的形状适配程度高，有利于全面对海上风电基础进行防冲刷保护。

在其中一个实施例中，所述海上风电基础防冲刷装置还包括支撑骨架，所述支撑骨架安装在所述土工防护垫上。支撑骨架能够提高土工防护垫整体的刚度和平整度，使土工防护垫不易发生卷曲，从而保持防护状态稳定。

在其中一个实施例中，所述支撑骨架采用钢筋焊接而成，结构强度高，机械性能好。

在其中一个实施例中，所述海上风电基础防冲刷装置还包括起吊锁扣，所述起吊锁扣安装在所述土工防护垫上。起吊锁扣用于土工防护垫的起吊、运输及安装，方便施工。

在其中一个实施例中，所述土工防护垫为三个，三个所述土工防护垫分别为第一土工防护垫、第二土工防护垫及第三土工防护垫，第一土工防护垫的两侧均设有所述空置区，第二土工防护垫的一侧设有所述空置区，第二土工防护垫的另一侧通过容置舱内的重物压接在第一土工防护垫一侧的空置区处，第三土工防护垫的一侧通过容置舱内的重物压接在第一土工防护垫另一侧的空置区处，第三土工防护垫的另一侧通过容置舱内的重物压接在第二土工防护垫一侧的空置区处。在施工时首先敷设第一土工防护垫，接着敷设第二土工防护垫，使第二土工防护垫的另一侧通过容置舱内的重物压接在第一土工防护垫一侧的空置区处，最后敷设第三土工防护垫，使第三土工防护垫的一侧通过容置舱内的重物压接在第一土工防护垫另一侧的空置区处，第三土工防护垫的另一侧通过容置舱内的重物压接在第二土工防护垫一侧的空置区处。这样便可通过依次敷设第一土工防护垫、第二土工防护垫及第三土工防护垫的方式完成施工，施工效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的海上风电基础防冲刷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的相邻两个土工防护垫之间的连接示意图；

图3为本实用新型实施例所述的第一土工防护垫的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的第二土工防护垫的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的第三土工防护垫的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的支撑骨架的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的起吊锁扣的安装示意图。

附图标记说明：

10、海上风电基础，20、土工防护垫，21、第一土工防护垫，22、第二土工防护垫，23、第三土工防护垫，200、容置舱，201、分隔舱，202、填充口，210、空置区，30、支撑骨架，40、起吊锁扣。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及\/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1、图2所示，在一实施例中提供一种海上风电基础防冲刷装置，包括用于围绕海上风电基础10设置的至少两个土工防护垫20，至少两个所述土工防护垫20围成环形。所述土工防护垫20内设有容置舱200，所述容置舱200内填充有重物。相邻的两个土工防护垫20中的其中一个土工防护垫20的容置舱200内设有空置区210，另一个土工防护垫20通过容置舱200内的重物压接在所述空置区210处。

上述海上风电基础防冲刷装置，一方面，容置舱200内的重物具有固定的作用，防止土工防护垫20在波浪和海流作用下被冲走，且至少两个土工防护垫20围成环形并围绕海上风电基础10设置，对海上风电基础10进行全面防护。另一方面，在相邻的两个土工防护垫20中，其中一个土工防护垫20的容置舱200内设有不填充重物的空置区210，另一个土工防护垫20通过容置舱200内的重物压接在空置区210处，这种方式能够实现相邻两个土工防护垫20之间的连接，提高整体的防护稳定性，且在施工时将制作好的土工防护垫20敷设在海上风电基础10周围即可，施工工艺简单，有利于降低施工成本和提高施工效率。

结合图3、图4、图5所示，在本实施例中，所述土工防护垫20为三个。在其它实施例中，所述土工防护垫20的数量可以根据实际需要增加或减少，不以此为限。

其中，三个所述土工防护垫20分别为第一土工防护垫21、第二土工防护垫22及第三土工防护垫23，第一土工防护垫21的两侧均设有所述空置区210，第二土工防护垫22的一侧设有所述空置区210，第二土工防护垫22的另一侧通过容置舱200内的重物压接在第一土工防护垫21一侧的空置区210处，第三土工防护垫23的一侧通过容置舱200内的重物压接在第一土工防护垫21另一侧的空置区210处，第三土工防护垫23的另一侧通过容置舱200内的重物压接在第二土工防护垫22一侧的空置区210处。在施工时首先敷设第一土工防护垫21，接着敷设第二土工防护垫22，使第二土工防护垫22的另一侧通过容置舱200内的重物压接在第一土工防护垫21一侧的空置区210处，最后敷设第三土工防护垫23，使第三土工防护垫23的一侧通过容置舱200内的重物压接在第一土工防护垫21另一侧的空置区210处，第三土工防护垫23的另一侧通过容置舱200内的重物压接在第二土工防护垫22一侧的空置区210处。这样便可通过依次敷设第一土工防护垫21、第二土工防护垫22及第三土工防护垫23的方式完成施工，施工效率高。

具体地，所述容置舱200包括多个分隔舱201，多个所述分隔舱201相互独立。容置舱200分割为多个相互独立的分隔舱201，能够降低容置舱200内重物的流动性，避免重物随意流动，防护稳定性好，且可以根据实际需要往分隔舱201内填充重物或不往分隔舱201内填充重物使之成为空置区210，制作方便。

可选地，所述土工防护垫20上设有与每个所述分隔舱201对应连通的填充口202。在施工时通过填充口202往分隔舱201内填充重物，完成填充后再将填充口202封堵起来即可，便于制作。优选地，与每个所述分隔舱201对应连通的填充口202为两个，便于往分隔舱201内填充重物。

在本实施例中，所述土工防护垫20采用土工模袋缝制而成，制作简便，且具有较佳的整体性，能够自适应海床冲刷形状，防护效果好。优选地，所述土工模袋为涤纶长丝机织土工模袋，底面为双层结构，其余表面为单层结构，结实耐用。在其它实施例中，所述土工防护垫20还可以采用其它材料制成，不以此为限。

在本实施例中，所述重物为填充砂，充填能力大，充填重量重。在其它实施例中，所述重物还可以为其它材料，不以此为限。

结合图1所示，所述土工防护垫20呈扇形。至少两个土工防护垫20配合形成的形状与海上风电基础10的形状适配程度高，有利于全面对海上风电基础10进行防冲刷保护。当然，所述土工防护垫20还可以呈其它形状，不以此为限。

优选地，土工防护垫20的容置舱200分割为200-240个相互独立的扇形分隔舱201。分割舱的径向线度为1.0m-1.5m，分割舱的环向线度为1.0m-1.5m。

相应地，第一土工防护垫21的容置舱200中部填充重物，第一土工防护垫21的容置舱200两侧不填充重物，第二土工防护垫22的容置舱200中部填充重物，第二土工防护垫22的容置舱200一侧不填充重物，第二土工防护垫22的容置舱200另一侧填充重物，第三土工防护垫23的容置舱200中部填充重物，第三土工防护垫23的容置舱200两侧填充重物。

具体地，第一土工防护垫21的环向角度为125°，第一土工防护垫21的径向长度为2.5D-3.0D(D为海上风电基础10的直径)，第二土工防护垫22的环向角度为125°，第二土工防护垫22的径向长度为2.5D-3.0D(D为海上风电基础10的直径)，第三土工防护垫23的环向角度为125°，第三土工防护垫23的径向长度为2.5D-3.0D(D为海上风电基础10的直径)。第一土工防护垫21与第二土工防护垫22之间的压接重合角度为5°，第二土工防护垫22与第三土工防护垫23之间的压接重合角度为5°，第一土工防护垫21与第三土工防护垫23之间的压接重合角度为5°。

结合图6所示，所述海上风电基础防冲刷装置还包括支撑骨架30，所述支撑骨架30安装在所述土工防护垫20上。支撑骨架30能够提高土工防护垫20整体的刚度和平整度，使土工防护垫20不易发生卷曲，从而保持防护状态稳定。

可选地，所述支撑骨架30采用钢筋焊接而成，结构强度高，机械性能好。其中，所述钢筋采用316L不锈钢制成，经久耐用。

具体地，所述支撑骨架30整体呈扇形并安装在土工防护垫20的底面双层结构内，且所述支撑骨架30延伸至土工防护垫20的四周底角，避免土工防护垫20的边角发生卷曲。

结合图7所示，所述海上风电基础防冲刷装置还包括起吊锁扣40，所述起吊锁扣40安装在所述土工防护垫20上。起吊锁扣40用于土工防护垫20的起吊、运输及安装，方便施工。

具体地，所述起吊锁扣40为多个，多个所述起吊锁扣40均固定在所述支撑骨架30上，且多个所述起吊锁扣40分别设置在分隔舱201与分隔舱201之间。

以上所述实施例的各个技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

海上风电基础防冲刷装置论文和设计

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