基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法技术

本发明专利技术涉及一种基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，属于海上风力发电技术领域，其中基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，包括修复冲刷坑和铺设混凝土联锁排两个步骤，修复冲刷坑步骤具体是：在风电桩的冲刷坑中抛填填充物，形成填充层，以修复冲刷坑；铺设混凝土联锁排步骤具体是：在风电桩的外周铺设混凝土联锁排，混凝土联锁排包括第一混凝土联锁排和第二混凝土联锁排，第一混凝土联锁排铺设于风电桩的外周且铺设于填充层顶部，第二混凝土联锁排设有仿生草，第二混凝土联锁排铺设于第一混凝土联锁排的外周。本发明专利技术提供的基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法能够增加海上风电桩的抗冲刷能力，而且施工方法简单、施工成本低。施工成本低。施工成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法


[0001]本专利技术属于海上风力发电
，尤其涉及一种基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着海洋能源资源开发和利用的规模不断扩大，越来越多的海上建筑物出现在海上，尤其是海上风力发电的发展，海上风电机的数量持续增加，海上风电机的水下基础结构多以桩柱为主，虽然海上风电桩基础结构简单、可靠性好，但是这些桩柱基础矗立在海洋中，会使该区域原来波浪、海流等水动力条件发生改变,海流遇到桩柱的阻碍发生绕流,使桩柱周围流速加大,在桩柱周围形成马蹄形漩涡以及桩后方形成剥蚀漩涡，打破原本已经建立的泥沙输运平衡,使桩基周围海底发生冲刷，形成冲刷坑，冲刷坑减少了海上风电桩基础结构与周围海床的接触深度，降低了水下基础结构的承载力与稳定性。
[0003]现有的冲刷坑常采用抛填块石、抛填砂袋、覆盖砂被等方法填埋，这些方法只是对风电桩周围的冲刷坑进行修复，避免继续扩大，风电桩周围的防冲刷能力也没有得到提高，而且，海水对桩基周围的冲刷作用也没有减弱，随着时间的推移，修复后桩基周围在波流长期作用下会再次破坏，使基础又遭受冲刷的风险，海上风电桩水下基础不牢固会严重影响风力发电机的发电效果，海上风电桩的防冲刷问题是目前海上风力发电领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对相关技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，通过在风电桩周围设置仿生草，利用仿生草对经过风电桩周围的海水进行扰动，使海水在仿生草的柔性粘滞阻尼作用下流速降低，进而减小对风电桩周围的冲刷作用。
[0005]本专利技术提供一种基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，包括以下步骤：
[0006]修复冲刷坑：在风电桩的冲刷坑中抛填填充物，形成填充层，以修复冲刷坑；
[0007]铺设混凝土联锁排：在风电桩的外周铺设混凝土联锁排，混凝土联锁排包括第一混凝土联锁排和第二混凝土联锁排，第一混凝土联锁排铺设于风电桩的外周且铺设于填充层顶部，第二混凝土联锁排设有仿生草，第二混凝土联锁排铺设于第一混凝土联锁排的外周。
[0008]本技术方案通过在冲刷坑中抛填填充物，以修复冲刷坑；通过在风电桩的外周分两区铺设混凝土联锁排，以增加风电桩的抗冲刷能力；通过在位于风电桩最外侧的第二混凝土联锁排设置仿生草，以使海水流经第二混凝土联锁排时流速降低，从而削弱海水对第一混凝土联锁排和风电桩的冲刷作用。
[0009]在其中一些实施例中，在修复冲刷坑步骤中，还包括在修复后的冲刷坑外缘留出未被填充物填充的低洼部；在铺设混凝土联锁排步骤中，第二混凝土联锁排的外缘延伸至
低洼部中，第二混凝土联锁排底部设有起反滤作用的土工布。
[0010]本技术方案通过在冲刷坑外缘设置低洼部，并在低洼部铺设带仿生草的第二混凝土联锁排，使海水流经仿生草后速度降低，海水中的泥沙淤积在低洼部，并对低洼部进行填充，从而减少抛填石料，降低施工成本；通过在第二混凝土联锁排底部设置土工布，以防止海水对低洼部中泥土的冲刷。
[0011]在其中一些实施例中，填充物为砂袋和块石，以防止填充层底部的泥沙被冲刷。
[0012]在其中一些实施例中，风电桩外周选用砂袋进行填充，以保护风电桩的防腐层，砂袋外周选用块石进行填充。
[0013]本技术方案通过在风电桩外周填充砂袋，以保护风电桩的防腐层，防止块石损坏风电桩的防腐层；通过在砂袋的外周填充块石，以提高填充效率，降低填充成本；由于砂袋和较厚的石块层具有良好的反滤作用，因此，冲刷坑中砂袋所在区域以及块石较厚的区域可以取消设置土工布，以简化施工工艺，降低施工成本。
[0014]在其中一些实施例中，第一混凝土联锁排与第二混凝土联锁排均包括若干混凝土块，若干混凝土块通过加筋带连接成一体。
[0015]在其中一些实施例中，混凝土块沿圆弧方向紧密排列，相邻混凝土块之间的缝隙均与圆弧的法线方向呈锐角或者钝角设置。
[0016]本技术方案通过设置混凝土块紧密排列，以增加混凝土块整体的连接强度，增加混凝土块整体的抗冲刷能力；通过将混凝土块之间的缝隙与圆弧的法线方向呈锐角或者钝角设置，以使海水无法沿混凝土块缝隙直接冲刷风电桩。
[0017]在其中一些实施例中，混凝土块为斜平行四边形结构，混凝土块面向与其相邻的混凝土块的侧面均设有凸台，连接于同一混凝土块的两个凸台呈中心对称设置，混凝土块与其相邻的混凝土块可以通过凸台拼合成一体。
[0018]本技术方案通过设置混凝土块为斜平行四边形结构，以使混凝土块之间的缝隙与海水流向成一角度，减小海水对混凝土块缝隙中泥土的冲刷力；通过设置凸台，以使混凝土块相互连接成一体，增强混凝土联锁排抗冲刷能力。
[0019]在其中一些实施例中，凸台是与混凝土块相似的斜平行四边形结构，连接于同一混凝土块的两个凸台对应设置于混凝土块的两个对角，且凸台与混凝土块一体成型。
[0020]本技术方案通过设置凸台为与混凝土块相似的斜平行四边形结构，增加混凝土块的缝隙复杂性，避免混凝土块缝隙沿直线设置，以减小海水对混凝土块缝隙的冲刷。
[0021]在其中一些实施例中，仿生草浇筑于第二混凝土联锁排的混凝土块，浇筑于不同混凝土块的仿生草通过第二混凝土联锁排的加筋带连接成一体，以增加仿生草整体的连接强度。
[0022]在其中一些实施例中，土工布同时浇筑于第二混凝土联锁排的全部混凝土块。
[0023]本技术方案通过设置一块土工布与全部混凝土块连接，以防护第二混凝土联锁排所在区域的全部土体，增加第二混凝土联锁排底部的稳定性，从而增加土体对第二混凝土联锁排的支撑作用。
[0024]基于上述技术方案，本专利技术实施例中基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法能够增加海上风电桩的抗冲刷能力，而且施工工艺简单、施工成本低。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本专利技术基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法实施例一的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法实施例二的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法一个实施例中第一混凝土联锁排盒第二混凝土联锁排铺设后的俯视图；
[0029]图4为本专利技术基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法一个实施例中浇筑仿生草的第二混凝土联锁排的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法一个实施例中浇筑仿生草的第二混凝土联锁排与凸台装配的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法一个实施例中浇筑仿生草的第二混凝土联锁排与土工布装配的结构示意图；
[0032]图7为本专利技术基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，其特征在于，包括以下步骤：修复冲刷坑：在风电桩的冲刷坑中抛填填充物，形成填充层，以修复所述冲刷坑；铺设混凝土联锁排：在所述风电桩的外周铺设混凝土联锁排，所述混凝土联锁排包括第一混凝土联锁排和第二混凝土联锁排，所述第一混凝土联锁排铺设于所述风电桩的外周且铺设于所述填充层顶部，所述第二混凝土联锁排设有仿生草，所述第二混凝土联锁排铺设于所述第一混凝土联锁排的外周。2.根据权利要求1所述的基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，其特征在于，在所述修复冲刷坑步骤中，还包括在修复后的所述冲刷坑外缘留出未被所述填充物填充的低洼部；在所述铺设混凝土联锁排步骤中，所述第二混凝土联锁排的外缘延伸至所述低洼部中，所述第二混凝土联锁排底部设有起反滤作用的土工布。3.根据权利要求1或2所述的基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，其特征在于，所述填充物为砂袋和块石，以防止所述填充层底部泥沙被冲刷。4.根据权利要求3所述的基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，其特征在于，所述风电桩外周选用所述砂袋进行填充，以保护所述风电桩的防腐层，所述砂袋的外周选用所述块石进行填充。5.根据权利要求1或2所述的基于仿生草的海上风电桩冲刷处理施工方法，其特征在于，所述第一混凝土联锁排与所述第二混凝土联锁排均包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，鞠鹏，曲俐俐，冯甲鑫，
申请(专利权)人：中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：