CN217267593U - 一种海上风电基础用的防冲刷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海上风电基础用的防冲刷装置，包括套筒、底板、竖板和耐腐蚀帷幕；在桩基上靠海床面处同轴心间隔竖直套接设有套筒，且在套筒上靠海床面处同轴心间隔水平套接设有圆环状的底板；在底板的上表面沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个竖板，每一所述竖板均为三角形结构，且分别沿底板的径向竖直设置，每一所述竖板的竖直边分别与套筒的外圆周面对应位置螺接固定，且其水平边分别与底板的对应位置螺接固定，并形成数个用于堆积铺设砂石的扇形区域；在每相邻两个竖板的斜面上还敷设有扇形的耐腐蚀帷幕，且所有耐腐蚀帷幕拼接成伞面敷设在底板上，对桩基进行防冲刷保护。本实用新型避免桩基受到水流的冲刷，增强了防护效果。

Description

一种海上风电基础用的防冲刷装置

技术领域

本实用新型涉及海上风电技术领域，具体涉及一种海上风电基础用的防冲刷装置。

背景技术

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，进而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。

为了改善海上风电基础桩基被冲刷的问题，目前一般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之间仍有很大间隙，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电基础用的防冲刷装置，通过设置伞状的耐腐蚀帷幕，可调整水流方向，避免桩基受到水流的冲刷，从而增强了防护效果，保证了桩基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电基础用的防冲刷装置，其创新点在于：包括套筒、底板、竖板和耐腐蚀帷幕；在竖直设置的桩基上靠海床面处同轴心间隔竖直套接设有套筒，且在所述套筒上靠海床面处还同轴心间隔水平套接设有圆环状的底板；在所述底板的上表面沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个竖板，每一所述竖板均为三角形结构，且分别沿底板的径向竖直设置，每一所述竖板的竖直边分别与所述套筒的外圆周面对应位置螺接固定，且其水平边分别与所述底板的对应位置螺接固定，并形成数个用于堆积铺设砂石的扇形区域；在每相邻两个所述竖板的斜面上还敷设有扇形的耐腐蚀帷幕，且所有所述耐腐蚀帷幕拼接成伞面敷设在底板上，对桩基进行防冲刷保护。

优选的，所述套筒的底部支撑在海床面上，且其内径与桩基的外径相匹配；在所述套筒的外圆周面偏上位置沿其圆周方向还均布间隔开设有数个消能孔，且每一所述消能孔均设置在每一所述竖板的上方，并分别对耐腐蚀帷幕不产生干涉；每相邻两个所述消能孔错开设置，且分别垂直延伸至所述套筒的内部，对进入到套筒内的潮流进行消能减冲。

优选的，所述消能孔的设置密度向靠近海床面的方向逐渐变大，且每一所述消能孔的长宽比为1.5至2.5。

优选的，在所述套筒的外圆周面相对于消能孔的位置处还分别水平设有用于增强耐冲刷性能的加强筋环，且每一所述加强筋环分别围绕对应消能孔设置；每一所述加强筋环的内径均与对应所述消能孔相匹配，且其设置位置分别与每一所述消能孔的设置位置相对应。

优选的，所述底板的外径为3~4倍的桩基靠海床面处的外径，且在其上表面靠外边沿处沿其圆周方向还均布间隔垂直嵌入开设有数个方形凹槽，每一所述方形凹槽的长度方向均与所述底板的径向相一致，且在所述底板的上表面靠外边沿处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，每一所述螺纹孔均设置在对应所述方形凹槽内，且分别不贯穿所述底板的下表面，并分别沿底板的对应径向朝远离桩基的方向依次间隔设置。

优选的，还包括数个第二固定板；在每一所述方形凹槽内还水平设有与之相匹配的第二固定板，每一所述第二固定板的长度均小于对应所述方形凹槽的长度，且其厚度均与对应所述方形凹槽的深度相对应；每一所述竖板的水平边分别与所述底板的上表面贴合，且其水平边靠对应方形凹槽位置处分别与对应所述第二固定板的上表面中间位置固定连接，并分别通过第二固定板与所述底板的对应螺纹孔螺接固定；所述底板的内径和套筒的外径之差与每一所述第二固定板在对应方形凹槽内的移动距离相对应。

优选的，还包括数个第一固定板；在每一所述竖板的竖直边偏上位置两侧还分别垂直设有第一固定板，且每一所述第一固定板靠近桩基的一侧面均不超出对应所述竖板的竖直边范围；每一所述竖板的竖直边分别与所述套筒的外圆周面贴合，并分别通过第一固定板与所述套筒的对应位置螺接固定，进而形成用于固定耐腐蚀帷幕的伞状骨架。

优选的，还包括楔形块；在每一所述竖板的一侧面中间位置还竖直嵌入开设有腰型孔，每一所述腰型孔均垂直贯穿对应所述竖板，且相邻扇形区域之间分别通过对应腰型孔进行相互连通；在所述套筒的顶部与桩基之间的间隙中沿其圆周方向还依次间隔插接设有数个楔形块，并通过楔形块对套筒进行稳定加强。

优选的，还包括第一卡环和第二卡环；在每一所述竖板的斜面靠其顶部还竖直设有第一卡环，且在每一所述第二固定板的上表面相对于竖板位置处还竖直设有第二卡环；每一所述耐腐蚀帷幕分别敷设在对应两个所述竖板的斜面上，且其内外周分别与对应第一卡环和第二卡环固定连接。

优选的，在每一所述耐腐蚀帷幕上还布置有海草状材料，并通过海草状材料将洋流中携带的泥沙淤积。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型通过设置伞状的耐腐蚀帷幕，可调整水流方向，避免桩基受到水流的冲刷，从而增强了防护效果，保证了桩基的承载力和风机运行的可靠性；

（2）本实用新型通过设置消能孔，提高了消能减冲的效果，使得海水中的急流或主流进入消能孔后转化为均匀的缓流；

（3）本实用新型将砂石铺设在对应的扇形区域内，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；

（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，使得竖板可根据不同直径桩基进行移动调节，从而增强了本装置的通用性。

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电基础用的防冲刷装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

其中，1-桩基；2-套筒；3-底板；4-竖板；5-第一固定板；6-第二固定板；7-方形凹槽；8-螺纹孔；9-腰型孔；10-第一卡环；11-第二卡环；12-耐腐蚀帷幕；13-消能孔；14-加强筋环；15-楔形块。

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电基础用的防冲刷装置，包括套筒2、底板3、竖板4和耐腐蚀帷幕12；具体结构如图1、图2所示，在竖直设置的桩基1上靠海床面处同轴心间隔竖直套接设有套筒2，且在套筒2上靠海床面处还同轴心间隔水平套接设有圆环状的底板3；在底板3的上表面沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个竖板4，每一个竖板4均为三角形结构，且分别沿底板3的径向竖直设置，每一个竖板4的竖直边分别与套筒2的外圆周面对应位置螺接固定，且其水平边分别与底板3的对应位置螺接固定，并形成数个用于堆积铺设砂石的扇形区域。

本实用新型套筒2的底部支撑在海床面上，且其内径与桩基1的外径相匹配；如图1、图2所示，在套筒2的外圆周面偏上位置沿其圆周方向还均布间隔开设有数个消能孔13，且每一个消能孔13均设置在每一个竖板4的上方，并分别对耐腐蚀帷幕12不产生干涉；每相邻两个消能孔13错开设置，且分别垂直延伸至套筒2的内部，对进入到套筒2内的潮流进行消能减冲；其中，消能孔13的设置密度向靠近海床面的方向逐渐变大，且每一个消能孔13的长宽比为1.5至2.5。

如图1、图2所示，在套筒2的外圆周面相对于消能孔13的位置处还分别水平设有用于增强耐冲刷性能的加强筋环14，且每一个加强筋环14分别围绕对应消能孔13设置；每一个加强筋环14的内径均与对应消能孔13相匹配，且其设置位置分别与每一个消能孔13的设置位置相对应。

本实用新型底板3的外径为3~4倍的桩基1靠海床面处的外径，且在其上表面靠外边沿处沿其圆周方向还均布间隔垂直嵌入开设有数个方形凹槽7，如图1、图2所示，每一个方形凹槽7的长度方向均与底板3的径向相一致，且在底板3的上表面靠外边沿处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8，每一个螺纹孔8均设置在对应方形凹槽7内，且分别不贯穿底板3的下表面，并分别沿底板3的对应径向朝远离桩基1的方向依次间隔设置。

如图1、图2所示，在每一个方形凹槽7内还水平设有与之相匹配的第二固定板6，每一个第二固定板6的长度均小于对应方形凹槽7的长度，且其厚度均与对应方形凹槽7的深度相对应；每一个竖板4的水平边分别与底板3的上表面贴合，且其水平边靠对应方形凹槽7位置处分别与对应第二固定板6的上表面中间位置固定连接，并分别通过第二固定板6与底板3的对应螺纹孔8螺接固定；其中，底板3的内径和套筒2的外径之差与每一个第二固定板6在对应方形凹槽7内的移动距离相对应。

如图1、图2所示，在每一个竖板4的竖直边偏上位置两侧还分别垂直设有第一固定板5，且每一个第一固定板5靠近桩基1的一侧面均不超出对应竖板4的竖直边范围；每一个竖板4的竖直边分别与套筒2的外圆周面贴合，并分别通过第一固定板5与套筒2的对应位置螺接固定，进而形成用于固定耐腐蚀帷幕12的伞状骨架。本实用新型可根据不同规格桩基1来选用合适的套筒2，然后将竖板4沿底板3径向进行移动，再分别通过第二固定板6与底板3的对应螺纹孔8螺接固定，通过第一固定板5与选择的套筒2螺接固定，从而增强了本装置的通用性。

本实用新型在每一个竖板4的一侧面中间位置还竖直嵌入开设有腰型孔9，如图1、图2所示，每一个腰型孔9均垂直贯穿对应竖板4，且相邻扇形区域之间分别通过对应腰型孔9进行相互连通，从而可使不同扇形区域的水流相互影响，降低水流流速；在套筒2的顶部与桩基1之间的间隙中沿其圆周方向还依次间隔插接设有数个楔形块15，并通过楔形块15对套筒2进行稳定加强。

本实用新型在每相邻两个竖板4的斜面上还敷设有扇形的耐腐蚀帷幕12，且所有耐腐蚀帷幕12拼接成伞面敷设在底板3上，对桩基1进行防冲刷保护；如图1、图2所示，在每一个竖板4的斜面靠其顶部还竖直设有第一卡环10，且在每一个第二固定板6的上表面相对于竖板4位置处还竖直设有第二卡环11；每一个耐腐蚀帷幕12分别敷设在对应两个竖板4的斜面上，且其内外周分别与对应第一卡环10和第二卡环11固定连接。其中，在每一个耐腐蚀帷幕12上还布置有海草状材料，并通过海草状材料将洋流中携带的泥沙淤积。

本实用新型的工作原理：首先根据不同规格桩基1来选用合适的套筒2，然后将竖板4沿底板3径向进行移动，再分别通过第二固定板6与底板3的对应螺纹孔8螺接固定，通过第一固定板5与选择的套筒2螺接固定；然后在每一个扇形区域内堆积铺设满砂石，再将每一个耐腐蚀帷幕12分别敷设在对应两个竖板4的斜面上，并分别与对应第一卡环10和第二卡环11固定连接；最后将组装完成的本装置套接在桩基1靠海床面处，便可通过伞状的耐腐蚀帷幕12来调整水流方向，进而进行防冲刷保护。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型通过设置伞状的耐腐蚀帷幕12，可调整水流方向，避免桩基1受到水流的冲刷，从而增强了防护效果，保证了桩基1的承载力和风机运行的可靠性；

（2）本实用新型通过设置消能孔13，提高了消能减冲的效果，使得海水中的急流或主流进入消能孔13后转化为均匀的缓流；

（3）本实用新型将砂石铺设在对应的扇形区域内，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；

（4）本实用新型在底板3的上表面设有多圈不同外圆直径的螺纹孔8，使得竖板4可根据不同直径桩基1进行移动调节，从而增强了本装置的通用性。

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)

1.一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：包括套筒、底板、竖板和耐腐蚀帷幕；在竖直设置的桩基上靠海床面处同轴心间隔竖直套接设有套筒，且在所述套筒上靠海床面处还同轴心间隔水平套接设有圆环状的底板；在所述底板的上表面沿其圆周方向还均布间隔竖直设有数个竖板，每一所述竖板均为三角形结构，且分别沿底板的径向竖直设置，每一所述竖板的竖直边分别与所述套筒的外圆周面对应位置螺接固定，且其水平边分别与所述底板的对应位置螺接固定，并形成数个用于堆积铺设砂石的扇形区域；在每相邻两个所述竖板的斜面上还敷设有扇形的耐腐蚀帷幕，且所有所述耐腐蚀帷幕拼接成伞面敷设在底板上，对桩基进行防冲刷保护。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：所述套筒的底部支撑在海床面上，且其内径与桩基的外径相匹配；在所述套筒的外圆周面偏上位置沿其圆周方向还均布间隔开设有数个消能孔，且每一所述消能孔均设置在每一所述竖板的上方，并分别对耐腐蚀帷幕不产生干涉；每相邻两个所述消能孔错开设置，且分别垂直延伸至所述套筒的内部，对进入到套筒内的潮流进行消能减冲。

3.根据权利要求2所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：所述消能孔的设置密度向靠近海床面的方向逐渐变大，且每一所述消能孔的长宽比为1.5至2.5。

4.根据权利要求2所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：在所述套筒的外圆周面相对于消能孔的位置处还分别水平设有用于增强耐冲刷性能的加强筋环，且每一所述加强筋环分别围绕对应消能孔设置；每一所述加强筋环的内径均与对应所述消能孔相匹配，且其设置位置分别与每一所述消能孔的设置位置相对应。

5.根据权利要求1所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：所述底板的外径为3~4倍的桩基靠海床面处的外径，且在其上表面靠外边沿处沿其圆周方向还均布间隔垂直嵌入开设有数个方形凹槽，每一所述方形凹槽的长度方向均与所述底板的径向相一致，且在所述底板的上表面靠外边沿处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，每一所述螺纹孔均设置在对应所述方形凹槽内，且分别不贯穿所述底板的下表面，并分别沿底板的对应径向朝远离桩基的方向依次间隔设置。

6.根据权利要求5所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：还包括数个第二固定板；在每一所述方形凹槽内还水平设有与之相匹配的第二固定板，每一所述第二固定板的长度均小于对应所述方形凹槽的长度，且其厚度均与对应所述方形凹槽的深度相对应；每一所述竖板的水平边分别与所述底板的上表面贴合，且其水平边靠对应方形凹槽位置处分别与对应所述第二固定板的上表面中间位置固定连接，并分别通过第二固定板与所述底板的对应螺纹孔螺接固定；所述底板的内径和套筒的外径之差与每一所述第二固定板在对应方形凹槽内的移动距离相对应。

7.根据权利要求6所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：还包括数个第一固定板；在每一所述竖板的竖直边偏上位置两侧还分别垂直设有第一固定板，且每一所述第一固定板靠近桩基的一侧面均不超出对应所述竖板的竖直边范围；每一所述竖板的竖直边分别与所述套筒的外圆周面贴合，并分别通过第一固定板与所述套筒的对应位置螺接固定，进而形成用于固定耐腐蚀帷幕的伞状骨架。

8.根据权利要求1所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：还包括楔形块；在每一所述竖板的一侧面中间位置还竖直嵌入开设有腰型孔，每一所述腰型孔均垂直贯穿对应所述竖板，且相邻扇形区域之间分别通过对应腰型孔进行相互连通；在所述套筒的顶部与桩基之间的间隙中沿其圆周方向还依次间隔插接设有数个楔形块，并通过楔形块对套筒进行稳定加强。

9.根据权利要求6所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：还包括第一卡环和第二卡环；在每一所述竖板的斜面靠其顶部还竖直设有第一卡环，且在每一所述第二固定板的上表面相对于竖板位置处还竖直设有第二卡环；每一所述耐腐蚀帷幕分别敷设在对应两个所述竖板的斜面上，且其内外周分别与对应第一卡环和第二卡环固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种海上风电基础用的防冲刷装置，其特征在于：在每一所述耐腐蚀帷幕上还布置有海草状材料，并通过海草状材料将洋流中携带的泥沙淤积。

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