CN211257054U - 海上风机基础防冲刷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海上风机基础防冲刷结构，包括套装在桩基础底部的土工布、防冲刷件，所述土工布平铺在海底的泥面上，所述防冲刷件铺设在土工布上，所述防冲刷件由多个橡胶轮胎连接成网片状，防冲刷件内设置有对桩基础进行让位的孔部，相邻的橡胶轮胎经螺栓连接，防冲刷件外周安装有绳索，防冲刷件外周通过绳索与土工布连接，本防冲刷结水下施工作业的时间短，既能满足降低水流的作用，又能改变水流方向的作用，抑制海底冲刷，符合海洋环境保护要求，提高了防冲刷效率，增强了基础的海床稳定性，大大提高了构筑物的防冲刷能力，能适用于各水深范围，节约了防冲刷材料，具有良好的经济效益。

Description

海上风机基础防冲刷结构

技术领域

本实用新型涉及一种海上风机基础防冲刷结构。

背景技术

近年来，我国海上风电发展迅猛，逐渐向深海、远海方向发展。随着水深及海洋环境的不断变化，风机基础桩径也随之增大，海况环境也更加复杂，海床冲刷将对风机基础整体稳定造成严重影响，已然成为风机整体稳定性分析不可忽视的一部分。

目前海上风电机组基础的防冲刷设计理念可分为两大类：一类为不采取防冲刷措施，仅根据计算或模型确定冲坑深度大小，在基础设计时不考虑该部分土层的支撑作用，此种方法势必会大幅度增加桩长，既不经济也不利于施工；另一类理念为采用防冲刷措施，目前，在海洋工程实践中，最为常见的海底结构物防冲刷措施有：水下抛石、沙包堆垒、混凝土沉排垫、打防护支撑桩等。在多年的实践中证明，这类方法虽然取得了一定的防冲刷效果，但是，由于水下抛石、沙包、混凝土沉排垫等固态物体的存在，同时也会导致海底“二次冲刷”问题的出现。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提出一种海上风机基础防冲刷结构。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是，一种海上风机基础防冲刷结构，包括套装在桩基础底部的土工布、防冲刷件，所述土工布平铺在海底的泥面上，所述防冲刷件铺设在土工布上，所述防冲刷件由多个橡胶轮胎连接成网片状，防冲刷件内设置有对桩基础进行让位的孔部，相邻的橡胶轮胎经螺栓连接，防冲刷件外周安装有绳索，防冲刷件外周通过绳索与土工布连接。

进一步的，所述防冲刷件呈四边形、圆形或者扇形。

进一步的，所述防冲刷件外周捆绑有压载物。

进一步的，所述压载物为砂袋、混凝土块、铅块或石块。

进一步的，所述螺栓为塑料螺栓。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：结构简单，设计合理，水下施工作业的时间短，既能满足降低水流的作用，又能改变水流方向的作用，抑制海底冲刷，符合海洋环境保护要求，提高了防冲刷效率，增强了基础的海床稳定性，大大提高了构筑物的防冲刷能力，能适用于各水深范围，节约了防冲刷材料，具有良好的经济效益。

附图说明

下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。

图1为本装置的结构示意图一；

图2为本装置的结构示意图二；

图3为橡胶轮胎的连接结构示意图。

图中：1-桩基础；2-防冲刷抛填保护；3-泥面；4-土工布；5-防冲刷件；501-橡胶轮胎；502-螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1-3所示，一种海上风机基础防冲刷结构，包括套装在桩基础底部的土工布、防冲刷件，所述土工布平铺在海底的泥面上，所述防冲刷件铺设在土工布上，土工布的尺寸大于防冲刷件，土工布外侧边位于防冲刷件外侧，所述防冲刷件由多个橡胶轮胎连接成网片状，防冲刷件内设置有对桩基础进行让位的孔部，相邻的橡胶轮胎经螺栓连接，橡胶轮胎选用废弃汽车轮胎，防冲刷件外周安装有绳索，防冲刷件外周通过绳索与土工布连接，土工布一面固定在轮胎上，另一面平铺于泥面上，轮胎内部是空的，土工布固定在轮胎底部，土工布可以通过系结、扎结、固结等方式固定在轮胎上，土工布为具有一定宽度的布状，由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。

本设计方案创新性的采用废弃汽车轮胎组成网片状防冲刷件进行防冲刷。以单个轮胎为例，水流经过轮胎时由于轮胎表面摩阻力较大，起到了降低水流的作用；水流经过轮胎时，部分水流将进入环形空腔内，空腔将对水流进行减速，从而使水流夹杂的沙土堆积在轮胎空腔内，将废弃轮胎连成整片之后，就可以保护桩身周围海床泥面冲刷。

在本实施例中，绳索固结在最外围轮胎上，用于防冲刷件的吊装。

在本实施例中，工布与防冲刷件组合在一起，其作用为海床沙土颗粒流失的防护材料，轮胎通过高强塑料螺栓连接成联网结构物，该系统本身既不导致进一步冲刷，也可以防止海床沉积物的移动。

在本实施例中，防冲刷件总体几何形状可根据所处区域流场情况和施工条件进行调整，在结构物或其基础的迎流向和背流向总体形状可以不同，可为四边形、圆形及扇形等其他形状。

在本实施例中，所述防冲刷件外周捆绑有压载物。

在本实施例中，为便于施工加快沉降速度，可在防冲刷件周边加载压载物，压载物可以采用砂袋、混凝土块、铅块、石块等大于海水比重的合适材料。

在本实施例中，所述螺栓为塑料螺栓，耐腐蚀性、强度高。

本海上风机基础防冲刷结构采用的材料为废旧轮胎，废轮胎目前已在全世界范围内，成为一个日益严重的处理问题。因废旧轮胎的不可降解，其形状、数量和压实阻力，需大量的空间进行堆放及处理，进而导致公共卫生、环境及审美问题。将其用于海上风电场工程，将缓解这一问题；

本海上风机基础防冲刷结构，轮胎防冲刷原理先进但结构简单，从而使海上施工所需的辅助船舶和装备尽可能少，而且水下施工作业的时间相对的短；

本海上风机基础防冲刷结构，轮胎联网安装到位后，几乎立刻便能起作用，抑制海底冲刷；

本海上风机基础防冲刷结构，使用轮胎防冲刷，轮胎充满沙土能稳定海床，起到自锚的功能，无需额外的锚固装置；

本海上风机基础防冲刷结构，水中泥沙在沉积的过程中，通过轮胎内部环形空间的作用，形成相当密实的泥沙层；

本海上风机基础防冲刷结构，随着时间的延续，在海底逐渐形成由轮胎为骨架且完全与海床融合为一体的沙洲，这种海底沙洲的存在不会影响海洋生物的生长，符合海洋环境保护要求；

本海上风机基础防冲刷结构，海上施工费用远低于传统防冲刷措施，而且仅需一次投资，不必后继保养，便可永久解决海底冲刷问题。

针对轮胎对环境的影响，国内外机构对其做了相关试验，包含轮胎对地下水，有机化合物及无机化合物的影响等试验，试验结果表明无论是整个轮胎或轮胎碎块，虽然某些金属(例如铁和锰)含量在放置过填埋的过程中有所增加，但轮胎渗滤液对地下水饮用水质的影响有限，渗液中没有发现苯、银、镉和硒等有害物质。目前国内外的相关试验都表明废旧轮胎在水环境条件下，对环境的影响是非常有限的。

施工过程如下：

（1）防冲刷件运输及组装流程

运输废旧轮胎至码头基地——轮胎开孔并连接4x4轮胎联网组块（通过尼龙螺栓连接）——组块装船运输至施工现场——平铺土工布——土工布上拼装联网组块——栓定轮胎于土工布上（尼龙螺栓）——压载物固定于四周轮胎上。

（2）防冲刷件吊装

“网式”轮胎吊装采用平衡梁整体一次吊装的方案，每间隔一列采用绳索上下穿联轮胎，绳索引至端头，绳索两端固定于两根平衡梁上，整体下沉至泥面处。

在防冲刷施工前，需对桩基周边进行抛填防冲刷袋。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种海上风机基础防冲刷结构，其特征在于：包括套装在桩基础底部的土工布、防冲刷件，所述土工布平铺在海底的泥面上，所述防冲刷件铺设在土工布上，所述防冲刷件由多个橡胶轮胎连接成网片状，防冲刷件内设置有对桩基础进行让位的孔部，相邻的橡胶轮胎经螺栓连接，防冲刷件外周安装有绳索，防冲刷件外周通过绳索与土工布连接。

2.根据权利要求1所述的海上风机基础防冲刷结构，其特征在于：所述防冲刷件呈四边形、圆形或者扇形。

3.根据权利要求1所述的海上风机基础防冲刷结构，其特征在于：所述防冲刷件外周捆绑有压载物。

4.根据权利要求3所述的海上风机基础防冲刷结构，其特征在于：所述压载物为砂袋、混凝土块、铅块或石块。

5.根据权利要求1所述的海上风机基础防冲刷结构，其特征在于：所述螺栓为塑料螺栓。

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