CN215053192U

CN215053192U - 海上风电桩基的防冲促淤装置

Info

Publication number: CN215053192U
Application number: CN202121272426.4U
Authority: CN
Inventors: 王保计; 冯春健; 刘锦昆; 季文峰; 龚坤明; 张世丽; 蒋习民; 陈同彦; 张先锋; 于林; 张晓峰; 剧鹏鹏; 刘阳; 孟潇洁
Original assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec Petroleum Engineering Corp
Current assignee: China Petrochemical Corp; Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec Petroleum Engineering Corp
Priority date: 2021-06-08
Filing date: 2021-06-08
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2031-06-08

Abstract

本实用新型提供了一种海上风电桩基的防冲促淤装置，用以围设固定于海上风电单桩桩基周围，其包括至少一层防冲促淤栅层；该防冲促淤栅层由筒体状的促淤隔舱及横向与纵向连接绳构成；促淤隔舱两端开口且其筒壁中间位置沿周向均匀开设四个穿孔；将多个促淤隔舱以其轴向平行于风电单桩桩基轴向的方式围绕风电单桩桩基进行同层辐射状布设，并将各相邻的两个促淤隔舱的穿孔对位；横向及纵向连接绳分别穿设于促淤隔舱布设后形成的相连通的穿孔中，以将促淤隔舱围绕风电单桩桩基栓结固定于同一平面。据此，可降低风电单桩桩基受浅水波效应及海底流场扰动联合作用下产生的冲刷的不利影响，同时还可提升风电单桩桩基基础的稳定性。

Description

海上风电桩基的防冲促淤装置

技术领域

本实用新型属于海洋工程结构领域，尤其是涉及一种海上风电桩基的防冲促淤装置。

背景技术

由于海上风电单桩桩基的直径较大，一般为3至9米，且桩基所处水域的水深相对较浅，一般为30米以内。桩基安装后，时常会受到浅水波效应及海底流场扰动的联合作用，造成风电单桩桩基周围受到冲刷影响。冲刷后桩基周边局部水深增加导致桩基受力增加，极易造成风电桩基的一阶固有频率发生改变及桩身变形加大，影响到桩基上部风力发电机的运行安全。

为此，设计一种可以对海上风电单桩桩基进行冲刷防治的防冲促淤装置已成为本领域丞待解决的课题之一。

实用新型内容

本技术方案要解决的技术问题是，如何提供一种布设于海上风电单桩桩基周围，能够防止桩基周边海床受浅水波效应及海底流场扰动联合作用产生的冲刷，并能够发挥沉沙促淤作用的防冲促淤装置。

为了解决上述技术问题，本技术方案提供了一种海上风电桩基的防冲促淤装置，用以围设固定于海上的风电单桩桩基周围，该防冲促淤装置包括：至少一层防冲促淤栅层；该防冲促淤栅层包括：数个促淤隔舱、数条横向连接绳及数条纵向连接绳；其中，该促淤隔舱呈筒体状且其轴向两端均具有贯通的开口，促淤隔舱的筒壁的中段部位沿其周向间隔四分之一的圆周长而均匀开设有四个穿孔；将该数个促淤隔舱以其轴向平行于风电单桩桩基轴向的方式围绕风电单桩桩基进行同层辐射状布设，并将各相邻的两个促淤隔舱的穿孔对位；将该数条横向连接绳分别横向穿设于该数个促淤隔舱布设后形成的数排促淤隔舱的相连通的穿孔中，将该数条纵向连接绳分别纵向穿设于该数个促淤隔舱布设后形成的数列促淤隔舱的相连通的穿孔中，以该数条横向连接绳及数条纵向连接绳将该数个促淤隔舱围绕风电单桩桩基栓结固定于同一平面。据此，该数个促淤隔舱通过数条横向及纵向连接绳的栓结而固定于风电单桩桩基周围并铺设于海床，可以有效加强促淤隔舱横向及纵向的连结强度，降低该防冲促淤装置及其围设的风电单桩桩基受浅水波效应及海底流场扰动联合作用产生冲刷的不利影响，防止桩基的变形；此外，该数个促淤隔舱相结合所形成的蜂窝式防冲促淤栅层可以有效蓄积水流所带来的泥沙，起到沉沙促淤作用，以此可提升风电单桩桩基基础的稳定性。

作为本技术方案的另一种实施，该横向连接绳与纵向连接绳均于穿设的促淤隔舱的穿孔外侧具有张紧节扣。以此，便于将促淤隔舱栓结固定于横向与纵向连接绳的张紧节扣间。

作为本技术方案的另一种实施，该张紧节扣为横向连接绳或纵向连接绳系结形成。以此，可避免额外物料的使用。

作为本技术方案的另一种实施，该张紧节扣为套设固定于横向连接绳或纵向连接绳上的环状体。以此，便于在布设促淤隔舱时对张紧节扣的装设。

作为本技术方案的另一种实施，该穿孔于临近张紧节扣的端部装设有环状的张紧垫片，张紧垫片的环面位于穿孔端部外的筒壁上，张紧垫片的通孔与穿孔对位，且通孔的孔缘沿穿孔的壁面向促淤隔舱的中心延伸形成筒状的垫部。以此，在促淤隔舱受到水波冲刷时可减轻连接绳对穿孔的磨损，延长促淤隔舱的使用寿命。

作为本技术方案的另一种实施，该促淤隔舱的直径大于促淤隔舱的轴向长度。以此，便于蓄积水流中的泥沙，提升沉沙促淤效果。

作为本技术方案的另一种实施，该促淤隔舱轴向两端开口的口缘均向促淤隔舱的轴线方向延伸形成环状的促淤部。以缩口式的开口能够有效避免进入促淤隔舱内部的泥沙被水流带出，从而更加提升了沉沙促淤效果。

作为本技术方案的另一种实施，该促淤隔舱内位于轴向下端的促淤部上设置有配重部。以此，可使促淤隔舱稳定地铺设于风电单桩桩基周围的海底区域，降低浅水波效应及海底流场扰动对防冲促淤装置的不利影响。

作为本技术方案的另一种实施，该促淤隔舱可为废旧轮胎。以此，可降低生产成本，并可实现废旧物品的再利用。

作为本技术方案的另一种实施，该防冲促淤装置可包括：两层以上防冲促淤栅层，该两层以上防冲促淤栅层叠置围设固定于风电单桩桩基周围，且各防冲促淤栅层的促淤隔舱的开口与相邻层的防冲促淤栅层的促淤隔舱的开口彼此错开。以此，可有效提升防冲促淤装置的稳定性，并进一步提升沉沙促淤效果。

附图说明

图1为本实用新型海上风电桩基的防冲促淤装置一具体实施例的示意图。

图2为本实用新型中单个穿设有连接绳的促淤隔舱的示意图。

图3本实用新型海上风电桩基的防冲促淤装置另一具体实施例的示意图。

附图中的符号说明：

1 防冲促淤栅层；11 促淤隔舱；111 开口；112 穿孔；113 促淤部；12 横向连接绳；13纵向连接绳；14 张紧节扣；15 张紧垫片；2 风电单桩桩基。

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，配合图式说明如下，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

如图1及2所示，为本实用新型海上风电桩基的防冲促淤装置的一具体实施例。该海上风电桩基的防冲促淤装置（以下简称防冲促淤装置）是用以围设固定于海上的风电单桩桩基2周围，以起到降低浅水波效应及海底流场扰动对风电单桩桩基的不利影响，并具有沉沙促淤的作用。该防冲促淤装置包括：至少一层防冲促淤栅层1，该防冲促淤栅层1包括：数个促淤隔舱11、数条横向连接绳12及数条纵向连接绳13。其中，该促淤隔舱11是呈筒体状且其轴向两端均具有贯通的开口111，促淤隔舱11的筒壁的中段部位沿其周向间隔四分之一的圆周长而均匀开设有四个穿孔112，即该四个穿孔112位于促淤隔舱11的两条垂直且相交的直径延长线上。将该数个促淤隔舱11以其轴向平行于风电单桩桩基2轴向的方式围绕风电单桩桩基2进行同层辐射状布设，并将各相邻的两个促淤隔舱11的穿孔112对位，以此可使该数个促淤隔舱11形成平面状的布设，可形成为矩阵形状（如图1所示）、圆面状或不规则平面状，该数个促淤隔舱11布设后形成的平面状可视风电单桩桩基2周围水域的海底情况而定，本实用新型不对此进行限定。该横向连接绳12及纵向连接绳13可采用高强尼龙（PA）材质制成，将该数条横向连接绳12分别横向穿设于该数个促淤隔舱11布设后形成的数排促淤隔舱的相连通的穿孔112中，将该数条纵向连接绳13分别纵向穿设于该数个促淤隔舱11布设后形成的数列促淤隔舱的相连通的穿孔112中，以该数条横向连接绳12及数条纵向连接绳13将该数个促淤隔舱11围绕风电单桩桩基2栓结固定于同一平面，以此形成该防冲促淤栅层1。

更具体而言，结合图2所示，该横向连接绳12与纵向连接绳13均于穿设的促淤隔舱11的穿孔112外侧具有张紧节扣14，该张紧节扣14的直径大于穿孔112的直径，以此可将促淤隔舱11栓结固定于横向与纵向连接绳12、13的张紧节扣14间。而该张紧节扣14可为横向连接绳12或纵向连接绳13在穿设促淤隔舱11的穿孔112后自身系结形成，以此可避免额外物料的使用。另外，该张紧节扣14也可为套设固定于横向连接绳12或纵向连接绳13上的环状体，例如套环或高强尼龙节扣等，以便于在布设促淤隔舱时对张紧节扣的装设。

本实施例中，该穿孔112可于临近张紧节扣14的端部装设有采用丙烯晴材质制成的具有高强度、高抗腐蚀性的环状张紧垫片15，该张紧垫片15的环面（图未标示）位于穿孔112端部外的筒壁上，张紧垫片15的通孔（图未标示）与穿孔112对位，且通孔的孔缘沿穿孔的壁面向促淤隔舱的中心延伸形成筒状的垫部（图未标示），以此可在促淤隔舱受到水波冲刷时，减轻连接绳对穿孔的磨损，延长促淤隔舱的使用寿命。

本实施例中，该促淤隔舱11的直径是大于促淤隔舱11的轴向长度，且于该促淤隔舱11轴向两端开口111的口缘均向促淤隔舱11的轴线方向延伸形成有环状的促淤部113，以缩口式的开口111能够有效避免进入促淤隔舱11内部的泥沙被水流带出，从而更加提升沉沙促淤效果。另外，为了使促淤隔舱11稳定地铺设于风电单桩桩基2周围的海底区域，并降低浅水波效应及海底流场扰动对防冲促淤装置的不利影响，该促淤隔舱11内位于轴向下端的促淤部113上还可设置有配重部（图未标示），该配重部可以为水泥块，也可为其它重量较沉的物体。此外，结合促淤隔舱的结构设计，本实用新型中的促淤隔舱可使用废旧轮胎代替，以此不仅可降低生产成本，而且可实现废旧物品的再利用。

如图3所示，本实用新型的另一实施例中，该防冲促淤装置可由两层以上防冲促淤栅层1构成，图3中显示两层防冲促淤栅层1，该两层防冲促淤栅层1叠置围设固定于风电单桩桩基2周围，且各防冲促淤栅层1的促淤隔舱11的开口111与相邻层的防冲促淤栅层1的促淤隔舱11的开口111彼此错开，以此可有效提升防冲促淤装置的稳定性，并进一步提升沉沙促淤效果。

综上所述，本实用新型的防冲促淤装置是通过将数个促淤隔舱以数条横向及纵向连接绳栓结固定于风电单桩桩基周围并铺设于海底，可以有效加强促淤隔舱横向及纵向的连结强度，降低该防冲促淤装置及其围设的风电单桩桩基受浅水波效应及海底流场扰动联合作用冲刷的不利影响，防止风电桩身的变形。此外，该数个促淤隔舱相结合所形成的蜂窝式防冲促淤栅层可以有效蓄积水流所带来的泥沙，起到沉沙促淤作用，以此可提升风电单桩桩基基础的稳定性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利构思所做的等效变化，均应属于本实用新型的专利保护范围。

Claims

1.一种海上风电桩基的防冲促淤装置，用以围设固定于海上风电单桩桩基周围，其特征在于，所述防冲促淤装置包括：至少一层防冲促淤栅层；所述防冲促淤栅层包括：数个促淤隔舱、数条横向连接绳及数条纵向连接绳；所述促淤隔舱呈筒体状且其轴向两端均具有贯通的开口，所述促淤隔舱的筒壁的中段部位沿其周向间隔四分之一的圆周长均匀开设有四个穿孔；所述数个促淤隔舱以其轴向平行于所述风电单桩桩基轴向的方式围绕所述风电单桩桩基进行同层辐射状布设，并将各相邻的两个所述促淤隔舱的穿孔对位；所述数条横向连接绳分别横向穿设于所述数个促淤隔舱布设后形成的数排促淤隔舱的相连通的穿孔中，所述数条纵向连接绳分别纵向穿设于所述数个促淤隔舱布设后形成的数列促淤隔舱的相连通的穿孔中，以所述数条横向连接绳及数条纵向连接绳将所述数个促淤隔舱围绕所述风电单桩桩基栓结固定于同一平面。

2.根据权利要求1所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述横向连接绳与纵向连接绳均于穿设的所述促淤隔舱的穿孔外侧具有张紧节扣。

3.根据权利要求2所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述张紧节扣为所述横向连接绳或纵向连接绳系结形成。

4.根据权利要求2所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述张紧节扣为套设固定于所述横向连接绳或纵向连接绳上的环状体。

5.根据权利要求2所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述穿孔于临近所述张紧节扣的端部装设有环状的张紧垫片，所述张紧垫片的环面位于所述穿孔端部外的筒壁上，所述张紧垫片的通孔与所述穿孔对位，且所述通孔的孔缘沿所述穿孔的壁面向所述促淤隔舱的中心延伸形成筒状的垫部。

6.根据权利要求1所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述促淤隔舱的直径大于促淤隔舱的轴向长度。

7.根据权利要求6所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述促淤隔舱轴向两端开口的口缘均向所述促淤隔舱的轴线方向延伸形成有环状的促淤部。

8.根据权利要求7所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述促淤隔舱内位于轴向下端的所述促淤部上设置有配重部。

9.根据权利要求7所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述促淤隔舱为废旧轮胎。

10.根据权利要求1所述的海上风电桩基的防冲促淤装置，其特征在于，所述防冲促淤装置包括：两层以上所述防冲促淤栅层，所述两层以上防冲促淤栅层叠置围设固定于所述风电单桩桩基周围，且各所述防冲促淤栅层的所述促淤隔舱的开口与相邻层的所述防冲促淤栅层的所述促淤隔舱的开口彼此错开。