一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置的制作方法

本实用新型属于海上风电工程技术领域，具体涉及一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置。

背景技术：

目前采用的防冲刷多采用沙被或抛石覆盖，沙被防冲刷安装简单，但是从实际运行的情况来看，沙被并不能有效地减少桩基础的冲刷。如果采用抛石防冲刷办法，石头的加工和筛选，以及如何放置到海床桩周指定的位置，又是一个棘手的问题，而且采用抛石的办法，需要经常性的后期维护，如被水力搬运走的石块，要潜水员下水，人工地把石块搬回到指定的防冲刷位置。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置及其安装方法，该装置可以有效地减少海流的流速，同时可以使海流中的泥沙沉降下来，起到主动防护桩基础被冲刷的作用。

本实用新型采用的技术方案为：一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，防冲刷装置包括主帷幕和外周帷幕，所述防冲刷装置还包括帷幕支撑杆、锚定件和设置在钢桩上的连接结构，所述主帷幕的外侧与外周帷幕的内侧缝制成环形、伞状结构的整体帷幕，在整体帷幕的一面均匀设置多个并与整体帷幕连接在一起的帷幕支撑杆，在整体帷幕内侧的帷幕支撑杆端部连接固定在所述连接结构上的铰链构件，在整体帷幕外侧的帷幕支撑杆端部连接锚定件；所述主帷幕和外周帷幕上设有帷幕孔。

所述连接结构采用固定帷幕，固定帷幕采用包裹在钢桩外圆柱上的结构，固定帷幕一端与主帷幕的内侧缝制在一起。

所述固定帷幕采用帷幕固定环把套在钢桩上的固定帷幕紧固。

所述连接结构包含法兰外环、法兰内环和滚轮，在法兰外环与法兰内环之间采用多个支撑板固定连接，在法兰内环的内侧设有多个均布的滚轮，所述铰链构件固定在法兰外环的外圆柱面上。

所述锚定件采用铁锚、石块或沙袋，所述帷幕支撑杆采用钢制结构，支撑杆也可以由缆绳等柔性条状耐腐蚀材料替代，安装时由潜水员拉直类似蒙古包。

所述帷幕孔的直径为10cm-20cm。

一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置的安装方法：

方法一、所述连接结构采用固定帷幕结构时，整体帷幕呈伞状设置在钢桩的外围，固定帷幕套装在钢桩上，再通过帷幕固定环将固定帷幕卡紧在钢桩上，锚定件让外周帷幕紧贴海床面或者埋到海床面下；

方法二、所述连接结构采用法兰结构时，整体帷幕的法兰内环套装在钢桩上，通过滚轮滑移至钢桩的根部并呈伞状设置在钢桩的外围，锚定件让外周帷幕紧贴海床面或者埋到海床面下。

在海水中使用的帷幕由一定厚度的耐腐蚀材料组成，材料可为尼龙、聚丙烯等耐腐蚀材料，帷幕上开设均布的孔洞，孔洞的大小可根据海上风电场的海流情况进行设定，一般大小为10cm-20cm，帷幕中均布有钢制骨架和尼龙绳等耐腐蚀材料，在受冲刷帷幕的一端设置有锚定装置，可为钢制铁锚或者石块、沙袋等压载物。当海流经过冲刷帷幕时，孔洞可以起到扰流的作用，局部改变海流的流速和方向，从而使海流中的浮泥和沙沉积，达到主动防冲刷的目的。

本实用新型的有益效果为：这种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置包括主帷幕、外周帷幕、帷幕支撑杆、锚定件和设置在钢桩上的连接结构。主帷幕的外侧与外周帷幕的内侧缝制成环形、伞状结构的整体帷幕，整体帷幕采用固定帷幕加固定环或法兰连接结构设置在钢桩外周，通过锚定件埋入海床面下，使整体帷幕的外围紧贴海床面或者埋到海床面下。帷幕与外周帷幕上均布帷幕孔，当海流经过冲刷帷幕时，孔洞可以起到扰流的作用，局部改变海流的流速和方向，从而使海流中的浮泥和沙沉积，达到主动防冲刷的目的。该装置通过扰流的方式，使泥沙沉积，从而起到主动防护的目的；其安装过程简单，对桩不产生损坏；并且施工周期短、加工制作方便，节省大量人力物力和时间。

附图说明

图1是一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置的卡环连接结构图。

图2是一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置的卡环连接主视图。

图3是一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置的法兰连接结构图。

图4是装置防冲刷原理示意图。

图中：1、主帷幕，2、外周帷幕，3、锚定件，4、帷幕支撑杆，5、铰链构件，6、固定帷幕，7、帷幕孔，8、钢桩，9、帷幕固定环，10、法兰外环，11、滚轮，12、法兰内环，13、支撑板。

具体实施方式

下面结合附图对装置的结构作进一步的描述。

实施例1

图1、2示出了一种防冲刷装置的卡环连接结构图。这种防冲刷装置包括主帷幕1、外周帷幕2、帷幕支撑杆4、锚定件3和设置在钢桩8上的连接结构，主帷幕1的外侧与外周帷幕2的内侧缝制成环形、伞状结构的整体帷幕，在整体帷幕的一面均匀设置多个并与整体帷幕连接在一起、钢制的帷幕支撑杆4，在整体帷幕内侧的帷幕支撑杆4端部连接固定帷幕6上的铰链构件5，在整体帷幕外侧的帷幕支撑杆4端部连接锚定件3，锚定件3采用铁锚（石块或沙袋）。主帷幕1和外周帷幕2上设有帷幕孔7，帷幕孔7的直径为10cm-20cm。连接结构采用固定帷幕6，固定帷幕6采用包裹在钢桩8外圆柱上的结构，固定帷幕6一-端与主帷幕1的内侧缝制在一起。固定帷幕6采用帷幕固定环9把套在钢桩8上的固定帷幕6紧固。

实施例2

图3示出了一种防冲刷装置的法兰连接结构图。这种防冲刷装置包括主帷幕1、外周帷幕2、帷幕支撑杆4、锚定件3和设置在钢桩8上的连接结构，主帷幕1的外侧与外周帷幕2的内侧缝制成环形、伞状结构的整体帷幕，在整体帷幕的一面均匀设置多个并与整体帷幕连接在一起、钢制的帷幕支撑杆4，在整体帷幕内侧的帷幕支撑杆4端部连接铰链构件5，在整体帷幕外侧的帷幕支撑杆4端部连接锚定件3，锚定件3采用铁锚（石块或沙袋）。主帷幕1和外周帷幕2上设有帷幕孔7，帷幕孔7的直径为10cm-20cm。连接结构包含法兰外环10、法兰内环12和滚轮11，在法兰外环10与法兰内环12之间采用多个支撑板13固定连接，在法兰内环12的内侧设有多个均布的滚轮11，铰链构件5固定在法兰外环10的外圆柱面上。

图4示出了该装置的工作原理，帷幕外围紧贴海床面或者埋到海床面下，护在钢桩靠近海床面的根部，帷幕内周到帷幕外围呈伞状，当浪流夹杂着泥沙对帷幕进行冲刷时，浪流的流动方向与帷幕有一个斜面夹角，帷幕孔起到扰流的作用，局部改变海流的流速和方向，从而使海流中的泥沙透过帷幕孔进行沉积，最终达到主动防冲刷的目的。

这种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置的安装方法：

方法一、在连接结构采用固定帷幕6结构时，整体帷幕呈伞状设置在钢桩8的外围，固定帷幕6套装在钢桩8上，再通过帷幕固定环9将固定帷幕6卡紧在钢桩8上，锚定件3让外周帷幕2紧贴海床面或者埋到海床面下；

方法二、在连接结构采用法兰结构时，整体帷幕的法兰内环12套装在钢桩8上，通过滚轮11滑移至钢桩8的根部并呈伞状设置在钢桩8的外围，锚定件3让外周帷幕2紧贴海床面或者埋到海床面下。

技术特征：

1.一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，防冲刷装置包括主帷幕（1）和外周帷幕（2），其特征在于：所述防冲刷装置还包括帷幕支撑杆（4）、锚定件（3）和设置在钢桩（8）上的连接结构，所述主帷幕（1）的外侧与外周帷幕（2）连接成环形、伞状结构的整体帷幕，在整体帷幕的一面均匀设置多个并与整体帷幕连接在一起的帷幕支撑杆（4），在整体帷幕内侧的帷幕支撑杆（4）端部连接固定在所述连接结构上的铰链构件（5），在整体帷幕外侧的帷幕支撑杆（4）端部连接锚定件（3）；所述主帷幕（1）和外周帷幕（2）上设有帷幕孔（7）。

2.根据权利要求1所述的一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，其特征在于：所述连接结构采用固定帷幕（6），固定帷幕（6）采用包裹在钢桩（8）外圆柱上的结构，固定帷幕（6）一端与主帷幕（1）连接在一起。

3.根据权利要求2所述的一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，其特征在于：所述固定帷幕（6）采用帷幕固定环（9）把套在钢桩（8）上的固定帷幕（6）紧固。

4.根据权利要求1所述的一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，其特征在于：所述连接结构包含法兰外环（10）、法兰内环（12）和滚轮（11），在法兰外环（10）与法兰内环（12）之间采用多个支撑板（13）固定连接，在法兰内环（12）的内侧设有多个均布的滚轮（11），所述铰链构件（5）固定在法兰外环（10）的外圆柱面上。

5.根据权利要求1所述的一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，其特征在于：所述锚定件（3）采用铁锚、石块或沙袋，所述帷幕支撑杆（4）采用钢制结构或耐腐蚀材料制备的柔性条状结构。

6.根据权利要求1所述的一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，其特征在于：所述帷幕孔（7）的直径为10cm-20cm。

技术总结
一种多孔扰流海上风电基础防冲刷装置，其属于海上风电工程技术领域。该装置包括主帷幕、外周帷幕、帷幕支撑杆、锚定件和与钢桩的连接结构。主帷幕的外侧与外周帷幕的内侧缝制成环形、伞状结构的整体帷幕，整体帷幕采用固定帷幕加固定环或法兰连接结构设置在钢桩外周，通过锚定件埋入海床面下，使整体帷幕的外围紧贴海床面或者埋到海床面下。整体帷幕上均布帷幕孔，当海流经过冲刷帷幕时，孔洞可以起到扰流的作用，局部改变海流的流速和方向，使海流中的浮泥和沙沉积。该装置通过扰流的方式，使泥沙沉积，从而起到主动防护的目的；其安装过程简单，对桩不产生损坏；并且施工周期短、加工制作方便，节省大量人力物力和时间。

技术研发人员：朱嵘华;田振亚;陆承立;张美阳;孙香;徐清富
受保护的技术使用者：江苏华蕴海洋科技有限公司
技术研发日：2019.10.22
技术公布日：2020.08.14