CN115492155A - 一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海上风电工程领域，具体涉及一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，包括：沿冲刷坑周围布置多个锚定件；在风电桩基上安装第一抱箍，在锚定件上安装第二抱箍；将预制好的聚沙网组件吊放到水下指定位置，将聚沙网组件的内缘与第一抱箍连接，将聚沙网组件的外缘与第二抱箍连接，完成聚沙网组件的安装。本发明通过聚沙网组件实现阻流拦沙，使得海床表面的海流流速下降，其中携带的泥沙逐步沉积在冲刷坑当中，实现冲刷坑的自动回淤，达成主动防护的冲刷效果，而且这样更加适应我国某些近海海域水下来流方向不定的复杂水文条件。

Description

一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法
技术领域
本发明属于海上风电工程领域，具体涉及一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法。
背景技术
风机基础的冲刷是困扰风场业主的普遍问题。当前，海上风电基础通常采用直径大于5m的大直径单桩，在海底海流的冲掏作用下，桩周泥沙容易被掏蚀并形成冲刷坑。根据已有观测数据显示，冲刷坑深度最大可达桩基直径的1.5倍左右，严重威胁海上风电支撑结构的安全运行。
目前，针对海上风电基础的防冲刷保护方法主要有抛石、砂被等方法。这些措施均属于被动防护，防护效果差、防护时间短。石块周围海床土在底层海流的掏蚀下很快也被冲走，导致抛石落入新的冲坑当中，从而导致桩基周围的冲刷坑越来越大。故每隔一段时间就需要重新进行补抛，不仅浪费大量人力物力，且难以彻底解决海上风电基础面临的冲刷问题。
针对目前存在的问题，本发明提出一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，通过阻流拦沙，促进桩周冲刷坑的主动回填，避免传统抛石防护需要反复补抛的缺点，实现对海上风电水下基础的长期有效保护。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法技术方案。
一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，包括：
沿冲刷坑周围布置多个锚定件；
在风电桩基上安装第一抱箍，在锚定件上安装第二抱箍；
将预制好的聚沙网组件吊放到水下指定位置，将聚沙网组件的内缘与第一抱箍连接，将聚沙网组件的外缘与第二抱箍连接，完成聚沙网组件的安装。
进一步地，在布置锚定件之前，先通过扫测设备对风电桩基进行扫测，掌握桩周冲刷坑深度及范围。
进一步地，在安装第一抱箍时，先由船只吊机将第一抱箍吊至水下指定位置，再由潜水员在水下进行第一抱箍的安装。
进一步地，在安装第二抱箍时，先由船只吊机将第二抱箍吊至水下指定位置，再由潜水员在水下进行第二抱箍的安装。
进一步地，在安装聚沙网组件时，先由船只吊机将聚沙网组件吊至水下指定位置，再由潜水员在水下进行聚沙网组件的安装。
进一步地，聚沙网组件包括若干环布的网衣，所述网衣垂直布置，其内端与第一抱箍连接，外端与对应第二抱箍连接。
进一步地，聚沙网组件还包括设置于网衣下端的压载物。
进一步地，网衣沿风电桩基径向布置。
进一步地，第一抱箍上环布若干第一网衣连接部，所述第一网衣连接部与聚沙网组件内缘连接。
进一步地，第二抱箍具有第二网衣连接部，所述第二网衣连接部与聚沙网组件的外缘连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1）本发明通过聚沙网组件实现阻流拦沙，使得海床表面的海流流速下降，其中携带的泥沙逐步沉积在冲刷坑当中，实现冲刷坑的自动回淤，达成主动防护的冲刷效果，而且这样更加适应我国某些近海海域水下来流方向不定的复杂水文条件；
2）本发明由于采用了抱箍与锚定件的组合固定形式，可以在不影响海缆正常工作的情况下自由安装，避免了传统抛石或砂被抛填工程可能对海缆造成的潜在威胁，适应不同施工时期的作业；
3）本发明中聚沙网组件可以根据实际冲刷情况以及现场条件进行调整，施工安装工艺较为简单，对施工船机设备要求低。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为本发明中聚沙装置使用状态结构示意图；
图3为本发明中聚沙装置使用状态俯视结构示意图；
图4为本发明的聚沙装置中第一抱箍与风电桩基连接结构示意图；
图5为本实用的聚沙装置中第二抱箍与锚定件连接结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、 “另一端”、 “外侧”、 “上”、 “内侧”、 “水平”、 “同轴”、 “中央”、 “端部”、 “长度”、 “外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1，一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，包括以下步骤：
步骤1，采用多波束或三维实时成像声纳等扫测设备，对风电桩基1附近的海床进行扫测，掌握桩周冲刷坑7深度及范围。
步骤2，首先沿冲刷坑7周围均匀布置多个锚定件6，锚定件6可以是小桩、压载重物等结构形式。
步骤3，船只吊机分别起吊第一抱箍52和第二抱箍51至水下指定位置，随后由潜水员在水下将第一抱箍52安装到风电桩基1上，将第二抱箍51安装到锚定件6上，其中风电桩基1上安装上下两个第一抱箍，锚定件6上安装一个第二抱箍51。
步骤4，在施工船舶上现场组装已经预制好的网衣41和配重42形成聚沙网组件4，并使用吊机将聚沙网组件4整体吊放至水下指定位置，随后由潜水员在水下对其进行安装，安装时，将聚沙网组件4的内缘与第一抱箍52连接，沿冲刷坑7外沿圆周方向将聚沙网组件4的外缘依次与不同的第二抱箍51连接。
此外，在安装完成后，还可采用水下机器人或三维实时成像声纳定期观察桩周冲刷坑7的回填情况。
上述聚沙装置的具体结构如下：
请参阅图2-5，一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置，包括内安装组件、若干外安装组件及聚沙网组件4，内安装组件配合安装于风电桩基1上，风电桩基1周围的海床2由于海流的掏蚀作用而产生了冲刷坑7，若干外安装组件沿冲刷坑7周围布置，聚沙网组件4布置于冲刷坑7内，其内缘与内安装组件连接，其外缘与外安装组件连接。
可以理解，本发明在冲刷坑7内布置了聚沙网组件来，通过聚沙网组件实现减流聚沙，使得该本发明能够适应来流方向不定的复杂现场情况，促进海流中挟带的泥沙能够均匀地沉积到桩基附近的冲刷坑内。
继续参阅图2，内安装组件包括至少一个第一抱箍52，第一抱箍52上均匀环布若干第一网衣连接部521，第一网衣连接部521具体为栓系孔，与聚沙网组件4内缘连接。
具体地，内安装组件包括上下两个第一抱箍52，聚沙网组件4的内缘上下两侧分别与两个第一抱箍52连接。
继续参阅图2，外安装组件包括锚定件6和第二抱箍51，锚定件6具体为锚定桩，锚固于海床2上，第二抱箍51配合安装于锚定件6上，其上具有第二网衣连接部511，第二网衣连接部511具体为栓系孔，与聚沙网组件4的外缘连接。
上述的第一抱箍52和第二抱箍51均为本领域常规的抱箍结构，由两半组成，通过高强螺栓抱紧于对应桩体上，具体由潜水员在水中操作。
继续参阅图2，聚沙网组件4包括若干均匀环布的网衣41和设置于网衣41下端的压载物42，网衣41垂直设置并沿风电桩基径向布置，其内端与内安装组件的第一抱箍52连接，外端与对应外安装组件的第二抱箍51连接，每片网衣41下端沿径向设置多个压载物42。网衣41采用常规的聚酯类高强度柔性材料制作，网眼密度根据现场的流速以及泥沙含量确定。网衣41下部悬挂压载物42，使得网衣41始终保持与来流方向的正交，提升网衣41的阻流拦沙效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，包括：
沿冲刷坑（7）周围布置多个锚定件（6）；
在风电桩基（1）上安装第一抱箍（52），在锚定件（6）上安装第二抱箍（51）；
将预制好的聚沙网组件（4）吊放到水下指定位置，将聚沙网组件（4）的内缘与第一抱箍（52）连接，将聚沙网组件（4）的外缘与第二抱箍（51）连接，完成聚沙网组件（4）的安装。
2.根据权利要求1所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，在布置锚定件（6）之前，先通过扫测设备对风电桩基（1）进行扫测，掌握桩周冲刷坑深度及范围。
3.根据权利要求1所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，在安装第一抱箍（52）时，先由船只吊机将第一抱箍（52）吊至水下指定位置，再由潜水员在水下进行第一抱箍（52）的安装。
4.根据权利要求1所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，在安装第二抱箍（51）时，先由船只吊机将第二抱箍（51）吊至水下指定位置，再由潜水员在水下进行第二抱箍（51）的安装。
5.根据权利要求1所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，在安装聚沙网组件（4）时，先由船只吊机将聚沙网组件（4）吊至水下指定位置，再由潜水员在水下进行聚沙网组件（4）的安装。
6.根据权利要求1所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，聚沙网组件（4）包括若干环布的网衣（41），所述网衣（41）垂直布置，其内端与第一抱箍（52）连接，外端与对应第二抱箍（51）连接。
7.根据权利要求6所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，聚沙网组件（4）还包括设置于网衣（41）下端的压载物（42）。
8.根据权利要求6所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，网衣（41）沿风电桩基（1）径向布置。
9.根据权利要求1所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，第一抱箍（52）上环布若干第一网衣连接部（521），所述第一网衣连接部（521）与聚沙网组件（4）内缘连接。
10.根据权利要求1所述的一种海上风电基础防冲刷用聚沙装置施工方法，其特征在于，第二抱箍具有第二网衣连接部（511），所述第二网衣连接部（511）与聚沙网组件（4）的外缘连接。
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