[發明專利]一種外海風機基礎單樁的沖刷防護結構

有效

• 申請號: 201810700113.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108842808B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 彭江能;戴其其;黃橋興;黃璞安;黃博堅
• 申請（專利權）人: 中交第三航務工程局有限公司;中交三航（廈門）工程有限公司;中交第三航務工程局有限公司廈門分公司
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/12;E02D31/06
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進

本發明公開了一種海上風電基礎單樁的沖刷防護結構，包括底層砂被、第二層砂被、第三層砂被、頂層砂被和若干砂袋；底層砂被、第二層砂被、第三層砂被和頂層砂被的上表面均設有內層；底層砂被呈圓環形且內徑與基礎單樁的底部外徑適配，外徑比內徑大5m；第二層砂被也呈圓環形且內徑與基礎單樁的底部外徑適配，外徑比內徑大10m；第三層砂被呈矩形并由兩塊小矩形砂被構成；兩塊小矩形砂被的相對側的中部均設有一個圓腰形的缺口,使兩塊小矩形砂被在合抱到基礎單樁的底部后在中央形成圓孔；頂層砂被與第二層砂被的形狀和規格均相同；砂袋沿基礎單樁拋填在頂層砂被上。本發明的沖刷防護結構，能更好的保護基礎單樁周邊海床的穩定。

技術領域

本發明涉及一種外海風機基礎單樁的沖刷防護結構。

背景技術

海上風電是一個技術復雜程度較高的領域，加之海上風電環境的復雜性使得其技術難度進一步提高。從其環境來講，海上風電的環境影響因素主要是指風、浪、流等氣象水文條件因素。在風電場建成后，浪、流等水動力作用會對風機基礎單樁產生嚴重的局部沖刷，從而影響風機基礎單樁的穩定性。為了提高海上風電場的防沖刷能力進而提高其結構穩定性，就需要對海上風電場進行防沖刷防護處理。

常見的防沖刷防護處理，就是必須要做到先對基礎單樁進行固定，即將基礎單樁插入海床內一定深度待其牢固后再進行后續施工處理。在等待期間，由于以淤泥、粉質砂土等為主的海床地質條件的海床土壤易液化，海底的浪、流會在基礎單樁的周圍沖刷形成底坑，影響了基礎單樁的穩定性。為了對上述沖刷問題進行補救，現有技術則采用鋪設較厚的以石塊為主的防護層才能夠將局部沖刷形成的底坑填平，拋石的工程量較大。在拋石過程中，碎石對基礎單樁的防腐層破壞程度較嚴重。并且，由于局部沖刷的不確定性導致鋪設的防沖刷材料厚度及形狀無法預料，通常與施工前進行的仿真計算有較大差異，導致單管樁實際受力情況不可控制，影響了風電機組的支撐穩定性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷而提供一種外海風機基礎單樁的沖刷防護結構，它能更好的保護基礎單樁周邊海床的穩定，保障上部風電機組的長期安全運行，同時還能保護基礎單樁外壁的防腐涂層及海底電纜的安全。

本發明的目的是這樣實現的：一種海上風電基礎單樁的沖刷防護結構，鋪設在底部外徑d為6.7m～7.3 m的基礎單樁周圍的海床面上，海底電纜的外端埋于海床面以下，靠近基礎單樁時彎曲90°弧形后向上與基礎單樁上方的風電機組電氣連接；其特征在于，所述沖刷防護結構包括底層砂被、第二層砂被、第三層砂被、頂層砂被和若干砂袋；

所述底層砂被的上表面、第二層砂被的上表面、第三層砂被的上表面和頂層砂被的上表面均設有內層；

所述底層砂被呈圓環形且內徑d1與基礎單樁的底部外徑d適配，底層砂被的外徑D1= d1+5m；

所述第二層砂被也呈圓環形并鋪設在底層砂被上，第二層砂被的內徑d2與基礎單樁的底部外徑d適配，第二層砂被的外徑D2=d2+10m；

所述第三層砂被呈長×寬為36m×30m的矩形并鋪設在第二層砂被上，第三層砂被由兩塊形狀和尺寸均相同的小矩形砂被構成；兩塊小矩形砂被的相對側的中部均設有一個圓腰形的缺口,使兩塊小矩形砂被在合抱到基礎單樁的底部后在中央形成的圓孔直徑d3與基礎單樁的底部外徑d適配；在鋪設第三層砂被時，兩塊小矩形砂被的搭接寬度為4m；

所述頂層砂被也呈圓環形并鋪設在第三層砂被上，頂層砂被的內徑d4與基礎單樁的底部外徑d適配，頂層砂被的外徑D4= d4+10m；

所述砂袋沿基礎單樁拋填在所述頂層砂被上。