CN213572028U - 一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，包括底板、过流板和分隔板；在钢管桩上上下依次套接设有过流板和底板，过流板为水平设置在底板正上方的中空圆台状结构，且其下表面为开放式，过流板下表面与底板上表面抵紧贴合，且二者之间螺接；在过流板的内部沿其圆周方向均布间隔竖直设有数个分隔板，分隔板为与过流板内部相匹配的直角三角形结构，且其斜面与过流板的内圆周面焊接；分隔板分别与钢管桩的外圆周面以及底板的上表面抵紧贴合，并将过流板的内部分割成数个用于堆积铺设砂石的三角区域。本实用新型通过遏止钢管桩靠海床面处洋流或潮汐的流速来避免钢管桩受到涡流冲刷，从而保证了钢管桩的承载力和风机运行的可靠性。

Description

一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及海洋工程结构技术领域，具体涉及一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置。

背景技术

海上风电因其具有风速高、有效发电小时数长、不占用陆地资源等优势，在近几年得到了迅速的发展。受桩基的阻碍以及洋流的速度梯度影响，在海上建设的桩基周围容易产生冲刷，带走桩基周围的泥沙，导致桩身承载力降低、基础倾斜，甚至会产生基础整体倒塌的严重后果。

为了改善海上风机基础桩基被冲刷的问题，目前常采用的防冲刷保护方式为抛石、砂被或砂袋，但由于海上环境复杂，抛石、砂袋海上施工周期长，并且很难抛投到位，施工很难达到设计意图，严重影响防护效果；砂被虽可以节省海上作业时间，功效相对较快，但目前运行的海上风电场中，由于施工等原因桩基周围与砂被间仍有很大间隙，防护效果仍不理想，部分桩基周围已形成很大的冲刷坑。因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，结构简单、制作方便、安全可靠，通过遏止钢管桩靠海床面处洋流或潮汐的流速来避免钢管桩受到涡流冲刷，从而保证了钢管桩的承载力和风机运行的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：本实用新型的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其创新点在于：包括底板、过流板和分隔板；在钢管桩上靠海床面处还套接设有底板，所述底板为水平设置的圆环状结构，且其内径与钢管桩靠海床面处的外径相匹配；在钢管桩上靠海床面处还套接设有过流板，所述过流板为水平设置在底板正上方的中空圆台状结构，且其下表面为开放式，所述过流板的下表面与所述底板的上表面抵紧贴合，且二者之间螺接固定；在所述过流板的内部沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个分隔板，每一所述分隔板均为与所述过流板内部相匹配的直角三角形结构，且其斜面分别与所述过流板的内圆周面焊接固定；每一所述分隔板的竖直直角边分别与钢管桩的外圆周面抵紧贴合，且其水平直角边分别与所述底板的上表面抵紧贴合，并将过流板的内部分割成数个用于堆积铺设砂石的三角区域。

优选的，所述底板的外径为3~4倍的钢管桩靠海床面处的外径，且在所述底板的外圆周面沿其圆周方向还开设有环状的第一倒角，所述第一倒角朝钢管桩的方向倾斜向上设置，并形成一缓冲面；所述底板的缓冲面与海床面之间的夹角大于60°且小于90°。

优选的，所述过流板的外圆周面为冲刷面，且其与海床面之间的夹角大于15°，并小于60°。

优选的，还包括安装板；在所述底板的上表面靠其缓冲面一侧沿其圆周方向还垂直嵌入开设有数圈不同外圆直径的螺纹孔，且每一所述螺纹孔均不贯穿所述底板的下表面；所述安装板为水平设置的圆环状结构，且其外径不大于所述底板的外径，所述安装板的内径与所有所述分隔板围成的外圈直径相对应；所述过流板的下表面焊接固定在所述安装板的上表面，并通过安装板与所述底板的对应螺纹孔螺接固定。

优选的，在所述过流板的上表面还嵌入开设有安装孔，所述安装孔与钢管桩靠海床面处的外径相匹配，且所述过流板通过安装孔套接在钢管桩上，并将每一所述分隔板的竖直直角边与钢管桩的外圆周面抵紧贴合。

优选的，在每一所述分隔板上靠钢管桩一侧还嵌入开设有腰型孔，每一所述腰型孔均垂直贯穿对应所述分隔板，且相邻三角区域之间分别通过对应腰型孔相互连通。

优选的，在每一所述分隔板的竖直直角边与钢管桩的外圆周面之间还抵紧贴合设有橡胶垫，且所述橡胶垫为与钢管桩相匹配的圆环状结构，所述橡胶垫套接在钢管桩上，且其上、下表面分别与所述过流板的内圆周面以及所述底板的上表面抵紧贴合。

优选的，在所述过流板的冲刷面上沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个扰流板，每一所述扰流板在竖直方向上分别垂直于所述过流板的冲刷面设置，且在水平方向上分别垂直于钢管桩的外圆周面设置，并分别与钢管桩的外圆周面抵紧贴合。

优选的，所述扰流板的数量为六个，且在每一所述扰流板上还呈矩形嵌入开设有四个扰流孔，每一所述扰流孔分别垂直贯穿对应所述扰流板。

优选的，每一所述扰流板的最高处距离海床面的高度均与钢管桩靠海床面处的外径相一致，且每一所述扰流板的长度均为1~2倍的钢管桩靠海床面处的外径。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型结构简单、制作方便、安全可靠，通过遏止钢管桩靠海床面处洋流或潮汐的流速来避免钢管桩受到涡流冲刷，从而保证了钢管桩的承载力和风机运行的可靠性；

（2）本实用新型通过倾斜开设有缓冲面和冲刷面，使得洋流或潮汐到达过流板上的速度基本一致，从而最大化的减弱洋流或潮汐在钢管桩靠海床面处产生的漩涡，避免了因漩涡而形成的冲刷坑；

（3）本实用新型通过设有扰流板，增大了钢管桩靠海床面处的阻力，使得垂直于钢管桩的漩涡产生方向分离，流速降低，从而达到分散涡量的目的；

（4）本实用新型在底板的上表面设有多圈不同外圆直径的螺纹孔，使得过流板可根据不同钢管桩安装处的海洋环境进行更换，从而满足不同冲刷面倾斜角度的需求，增强了本装置的通用性；

（5）本实用新型将砂石铺设在对应的三角区域内，从而避免了砂石随着洋流或潮汐日积月累的作用而破坏的现象发生，无需砂石的补充投放，降低了维护成本。

附图说明

为了更清晰地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中A-A视图。

图4为图1中底板的结构示意图。

其中，1-钢管桩；2-底板；3-安装板；4-过流板；5-分隔板；6-橡胶垫；7-腰型孔；8-扰流板；9-扰流孔；10-螺纹孔；11-安装孔；12-三角区域。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，包括底板2、过流板4和分隔板5；具体结构如图1~4所示，在钢管桩1上靠海床面处还套接设有底板2，该底板2为水平设置的圆环状结构，且其内径与钢管桩1靠海床面处的外径相匹配；其中，底板2的外径为3~4倍的钢管桩1靠海床面处的外径；

如图1~4所示，在底板2的外圆周面沿其圆周方向还开设有环状的第一倒角，该第一倒角朝钢管桩1的方向倾斜向上设置，并形成一缓冲面；其中，底板2的缓冲面与海床面之间的夹角大于60°且小于90°。

如图4所示，在底板2的上表面靠其缓冲面一侧沿其圆周方向还垂直嵌入开设有数圈不同外圆直径的螺纹孔10，且每一个螺纹孔10均不贯穿底板2的下表面。

本实用新型在钢管桩1上靠海床面处还套接设有过流板4，如图1~4所示，过流板4为水平设置在底板2正上方的中空圆台状结构，且其下表面为开放式；其中，该过流板4的外圆周面为冲刷面，且其与海床面之间的夹角大于15°，并小于60°；通过倾斜开设有缓冲面和冲刷面，使得洋流或潮汐到达过流板4上的速度基本一致，从而最大化的减弱洋流或潮汐在钢管桩1靠海床面处产生的漩涡，避免了因漩涡而形成的冲刷坑；

如图1~4所示，安装板3为水平设置的圆环状结构，且其外径不大于底板2的外径，安装板3的内径与所有分隔板5围成的外圈直径相对应；本实用新型中过流板4的下表面焊接固定在安装板3的上表面，并通过安装板3与底板2的对应螺纹孔10螺接固定；通过在底板2的上表面设有多圈不同外圆直径的螺纹孔10，使得过流板4可根据不同钢管桩1安装处的海洋环境进行更换，从而满足不同冲刷面倾斜角度的需求，增强了本装置的通用性。

本实用新型在过流板4的内部沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个分隔板5，如图1~4所示，每一个分隔板5均为与过流板4内部相匹配的直角三角形结构，且其斜面分别与过流板4的内圆周面焊接固定；每一个分隔板5的竖直直角边分别与钢管桩1的外圆周面抵紧贴合，且其水平直角边分别与底板2的上表面抵紧贴合，并将过流板4的内部分割成数个用于堆积铺设砂石的三角区域12。其中，在过流板4的上表面还嵌入开设有安装孔11，该安装孔11与钢管桩1靠海床面处的外径相匹配，且过流板4通过安装孔11套接在钢管桩1上，并将每一个分隔板5的竖直直角边与钢管桩1的外圆周面抵紧贴合。本实用新型通过将砂石铺设在对应的三角区域12内，从而避免了砂石随着洋流或潮汐日积月累的作用而破坏的现象发生，无需砂石的补充投放，降低了维护成本。

如图1~3所示，在每一个分隔板5上靠钢管桩1一侧还嵌入开设有腰型孔7，每一个腰型孔7均垂直贯穿对应分隔板5，且相邻三角区域12之间分别通过对应腰型孔7相互连通，从而可使不同三角区域12的水流相互影响，降低水流流速。

如图1~3所示，在每一个分隔板5的竖直直角边与钢管桩1的外圆周面之间还抵紧贴合设有橡胶垫6，且橡胶垫6为与钢管桩1相匹配的圆环状结构，该橡胶垫6套接在钢管桩1上，且其上、下表面分别与过流板4的内圆周面以及底板2的上表面抵紧贴合。

本实用新型在过流板4的冲刷面上沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个扰流板8，如图1~3所示，每一个扰流板8在竖直方向上分别垂直于过流板4的冲刷面设置，且在水平方向上分别垂直于钢管桩1的外圆周面设置，并分别与钢管桩1的外圆周面抵紧贴合。其中，扰流板8的数量为六个，且在每一个扰流板8上还呈矩形嵌入开设有四个扰流孔9，每一个扰流孔9分别垂直贯穿对应扰流板8；每一个扰流板8的最高处距离海床面的高度均与钢管桩1靠海床面处的外径相一致，且每一个扰流板8的长度均为1~2倍的钢管桩1靠海床面处的外径。本实用新型通过设有扰流板8，增大了钢管桩1靠海床面处的阻力，使得垂直于钢管桩1的漩涡产生方向分离，流速降低，从而达到分散涡量的目的。

本实用新型的工作原理：首先根据不同钢管桩1安装处的海洋环境选择合适冲刷面的过流板4，并在其上相应位置处分别焊接有分隔板5和扰流板8；然后将过流板4通过安装板3与底板2的对应螺纹孔10螺接固定，并在每一个三角区域12内堆积铺设满砂石；最后将组装完成的本装置套接在钢管桩1靠海床面处。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型结构简单、制作方便、安全可靠，通过遏止钢管桩1靠海床面处洋流或潮汐的流速来避免钢管桩受到涡流冲刷，从而保证了钢管桩1的承载力和风机运行的可靠性；

（2）本实用新型通过倾斜开设有缓冲面和冲刷面，使得洋流或潮汐到达过流板上的速度基本一致，从而最大化的减弱洋流或潮汐在钢管桩1靠海床面处产生的漩涡，避免了因漩涡而形成的冲刷坑；

（3）本实用新型通过设有扰流板8，增大了钢管桩1靠海床面处的阻力，使得垂直于钢管桩1的漩涡产生方向分离，流速降低，从而达到分散涡量的目的；

（4）本实用新型在底板2的上表面设有多圈不同外圆直径的螺纹孔10，使得过流板4可根据不同钢管桩1安装处的海洋环境进行更换，从而满足不同冲刷面倾斜角度的需求，增强了本装置的通用性；

（5）本实用新型将砂石铺设在对应的三角区域12内，从而避免了砂石随着洋流或潮汐日积月累的作用而破坏的现象发生，无需砂石的补充投放，降低了维护成本。

上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (10)

1.一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：包括底板、过流板和分隔板；在钢管桩上靠海床面处还套接设有底板，所述底板为水平设置的圆环状结构，且其内径与钢管桩靠海床面处的外径相匹配；在钢管桩上靠海床面处还套接设有过流板，所述过流板为水平设置在底板正上方的中空圆台状结构，且其下表面为开放式，所述过流板的下表面与所述底板的上表面抵紧贴合，且二者之间螺接固定；在所述过流板的内部沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个分隔板，每一所述分隔板均为与所述过流板内部相匹配的直角三角形结构，且其斜面分别与所述过流板的内圆周面焊接固定；每一所述分隔板的竖直直角边分别与钢管桩的外圆周面抵紧贴合，且其水平直角边分别与所述底板的上表面抵紧贴合，并将过流板的内部分割成数个用于堆积铺设砂石的三角区域。

2.根据权利要求1所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：所述底板的外径为3~4倍的钢管桩靠海床面处的外径，且在所述底板的外圆周面沿其圆周方向还开设有环状的第一倒角，所述第一倒角朝钢管桩的方向倾斜向上设置，并形成一缓冲面；所述底板的缓冲面与海床面之间的夹角大于60°且小于90°。

3.根据权利要求1所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：所述过流板的外圆周面为冲刷面，且其与海床面之间的夹角大于15°，并小于60°。

4.根据权利要求2所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：还包括安装板；在所述底板的上表面靠其缓冲面一侧沿其圆周方向还垂直嵌入开设有数圈不同外圆直径的螺纹孔，且每一所述螺纹孔均不贯穿所述底板的下表面；所述安装板为水平设置的圆环状结构，且其外径不大于所述底板的外径，所述安装板的内径与所有所述分隔板围成的外圈直径相对应；所述过流板的下表面焊接固定在所述安装板的上表面，并通过安装板与所述底板的对应螺纹孔螺接固定。

5.根据权利要求1所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：在所述过流板的上表面还嵌入开设有安装孔，所述安装孔与钢管桩靠海床面处的外径相匹配，且所述过流板通过安装孔套接在钢管桩上，并将每一所述分隔板的竖直直角边与钢管桩的外圆周面抵紧贴合。

6.根据权利要求1所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：在每一所述分隔板上靠钢管桩一侧还嵌入开设有腰型孔，每一所述腰型孔均垂直贯穿对应所述分隔板，且相邻三角区域之间分别通过对应腰型孔相互连通。

7.根据权利要求1所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：在每一所述分隔板的竖直直角边与钢管桩的外圆周面之间还抵紧贴合设有橡胶垫，且所述橡胶垫为与钢管桩相匹配的圆环状结构，所述橡胶垫套接在钢管桩上，且其上、下表面分别与所述过流板的内圆周面以及所述底板的上表面抵紧贴合。

8.根据权利要求1所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：在所述过流板的冲刷面上沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个扰流板，每一所述扰流板在竖直方向上分别垂直于所述过流板的冲刷面设置，且在水平方向上分别垂直于钢管桩的外圆周面设置，并分别与钢管桩的外圆周面抵紧贴合。

9.根据权利要求8所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：所述扰流板的数量为六个，且在每一所述扰流板上还呈矩形嵌入开设有四个扰流孔，每一所述扰流孔分别垂直贯穿对应所述扰流板。

10.根据权利要求8所述的一种海上风机基础防冲刷用的辅助装置，其特征在于：每一所述扰流板的最高处距离海床面的高度均与钢管桩靠海床面处的外径相一致，且每一所述扰流板的长度均为1~2倍的钢管桩靠海床面处的外径。

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