[發明專利]一種海上風電的樁基礎防沖刷系統及方法

在審

• 申請號: 202110626846.6
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113202129A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張慶;張立英;郭辰;李芊;邵振州
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D27/52;E02D31/00;E02B3/26;F03D13/25;F03D80/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發明公開了一種海上風電的樁基礎防沖刷系統及方法，所述系統包括坡段系統、頂段系統和立體支撐結構；立體支撐結構呈梯形狀，包括底座、頂部水平面和傾斜坡面；傾斜坡面連接底座和頂部水平面；所述坡段系統、頂段系統均為格柵結構，所述格柵系統由格柵和立柱組成，每塊格柵被兩根立柱豎直固定；所述傾斜坡面上設置有豎直的坡段系統，所述頂部水平面上設置有豎直的頂段系統。本發明通過多層格柵結構減緩水流流速并阻滯靠近海床底層的泥沙；通過立體支撐結構的傾斜坡面設置，進一步增加流動阻力，降低水流流速；通過立體支撐結構與格柵結構的組合，顯著增加海底粗糙度，降低水流流速，達到基礎防沖刷的目的。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，具體涉及一種海上風電的樁基礎防沖刷系統及方法。

背景技術

隨著單樁基礎的海上風電機組裝機容量快速增長，其基礎防沖刷問題日益引起重視。傳統樁基礎的防沖刷技術是通過在基礎范圍內鋪設石塊、混凝土塊、沙袋等防護層來提高抗沖刷能力，普遍工程量較大且防護效果一般。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明旨在提供一種海上風電的樁基礎防沖刷系統及方法，能夠降低防護區內的水流流速，達到基礎防沖刷的目的。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種海上風電的樁基礎防沖刷系統，包括坡段系統、頂段系統和立體支撐結構；

立體支撐結構呈梯形狀，包括底座、頂部水平面和傾斜坡面；傾斜坡面連接底座和頂部水平面；

所述坡段系統、頂段系統均為格柵結構，所述格柵系統由格柵和立柱組成，每塊格柵被兩根立柱豎直固定；

所述傾斜坡面上設置有豎直的坡段系統，所述頂部水平面上設置有豎直的頂段系統。

本發明進一步的改進在于：所述坡段系統、頂段系統的格柵結構為單層或多層。

本發明進一步的改進在于：所述格柵孔隙度為10％～50％，底邊固定在立體支撐結構上。

本發明進一步的改進在于：所述格柵由耐腐蝕金屬材料制成。

本發明進一步的改進在于：所述立柱固定在立體支撐結構上，并按等間距布置。

本發明進一步的改進在于：所述底座埋入海床固定。

本發明進一步的改進在于：傾斜坡面與水平面的夾角為α角；α角的范圍為30°-60°。

本發明進一步的改進在于：，海上風電的樁基礎前方，沿海底水流的主導流向布置一層或多層海上風電的樁基礎防沖刷系統。

一種海上風電的樁基礎防沖刷的方法，包括以下步驟：

海水流過傾斜坡面上的坡段系統，水中泥沙被格柵阻攔住了一部分，海水也因為爬坡和與坡段系統阻攔，流速下降；

海水流過頂部水平面上的頂段系統，水中泥沙被阻滯，海水被頂段系統阻攔，流速再次下降，降低海水對海上風電的樁基礎的沖刷。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、本發明通過多層格柵結構減緩水流流速并阻滯靠近海床底層的泥沙。

2、本發明通過立體支撐結構的傾斜坡面設置，進一步增加流動阻力，降低水流流速。

3、本發明通過立體支撐結構與格柵結構的組合，顯著增加海底粗糙度，降低水流流速，達到基礎防沖刷的目的。

附圖說明

構成本發明的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：