一种自胶结散粒体防冲刷复合结构制造技术

本发明专利技术涉及海洋工程基础防护技术领域，具体涉及一种自胶结散粒体防冲刷复合结构。一种自胶结散粒体防冲刷复合结构，包括：网兜散粒体，所述网兜散粒体包括网兜和设于网兜内的若干颗粒；胶凝结构，设于适于围绕于基础结构的部分网兜散粒体的网兜内，所述胶凝结构包括胶凝料，在构造状态下，胶凝料填充于网兜内的颗粒间和网兜间的空隙，以使网兜散粒体凝结形成设于基础结构外周的复合防冲刷结构。本发明专利技术解决防冲刷结构的抛石颗粒较小，在水流长期冲刷下抛石颗粒被冲击分散，导致防护结构失效的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种自胶结散粒体防冲刷复合结构


[0001]本专利技术涉及海洋工程基础防护
，具体涉及一种自胶结散粒体防冲刷复合结构。

技术介绍

[0002]海上风电具有清洁高效的优势，是国家能源转型的重要支撑，也是促进国家能源安全的重要措施。海上风力发电机由风机机组、塔架和基础结构组成。基础结构安装在海床后会改变海流流场，在基础周边形成局部冲刷坑，且冲刷坑的范围与基础结构的尺寸密切相关。根据我国江苏海域海上风电场基础结构和筒型基础冲刷扫测结果，基础结构安装2年后，基础周围冲刷最大深度超过7m，冲刷范围超过30m，筒型基础周围冲刷深度达到6m，冲刷范围超过100m，严重影响基础结构的承载能力，危胁风机机组的安全稳定运行。
[0003]目前，海上风电基础结构最常用的防护措施包括抛石防护、砂被防护、固化土等。相比于砂被、固化土等防护措施，抛石具有成本低、施工工艺简单等优点是国内外海上风电场最为常用的防冲刷措施。
[0004]现有的石体防冲刷结构，抛石防冲刷结构由于抛石颗粒较小，在水流长期的冲刷作用下或在极端水流的冲刷作用下，抛石颗粒会被冲击分散至防护结构的外围或沉没于海床土层中，导致整个防护结构发生失效，无法形成持久的防护。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的防冲刷结构的抛石颗粒较小，在水流长期冲刷下抛石颗粒被冲击分散，导致防护结构失效的缺陷，从而提供一种自胶结散粒体防冲刷复合结构。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种自胶结散粒体防冲刷复合结构，包括：
[0007]网兜散粒体，所述网兜散粒体包括网兜和设于网兜内的若干颗粒；
[0008]胶凝结构，设于适于围绕于基础结构的部分网兜散粒体的网兜内，所述胶凝结构包括胶凝料，在构造状态下，胶凝料填充于网兜内的颗粒间和网兜间的空隙，以使网兜散粒体凝结形成设于基础结构外周的复合防冲刷结构。
[0009]可选地，所述胶凝结构包括第一自溶解袋，所述胶凝料设于第一自溶解袋内，所述胶凝料填充于单个网兜内的颗粒间的空隙，以使网兜散粒体凝结形成网兜胶结体。
[0010]可选地，所述胶凝料沿相邻网兜之间的间隙进行流动，以填充相邻网兜胶结体间的间隙、相邻网兜胶结体与网兜散粒体间的间隙。
[0011]可选地，所述复合防冲刷结构沿桩周向由内向外依次为刚性防护区、过渡防护区和柔性防护区。
[0012]可选地，所述刚性防护区内的网兜散粒体的比例为0－30％，所述过渡防护区内的网兜散粒体的比例为30％－70％，所述柔性防护区内的网兜散粒体的比例为50％－100％。
[0013]可选地，同一基础结构的所述过渡防护区内的网兜散粒体的比例小于柔性防护区
内的网兜散粒体的比例。
[0014]可选地，所述胶凝料的扩展度为270－320mm，保塑时长为30－90min。
[0015]可选地，所述网兜材质为可再生聚酯，所述网兜具有若干网眼。
[0016]可选地，所述网兜内还包括颗粒，所述颗粒为碎石、矿石或混凝土石块，同一所述网兜散粒体内的颗粒间的粒径不同，所述颗粒的粒径为30－400mm的连续级配，或同一所述网兜散粒体内的颗粒的粒径范围为100－400mm间的单一级配。
[0017]一种自胶结散粒体防冲刷复合结构的建造方法，在构造状态下，第一自溶解袋接触水后开始溶解，胶凝料填充于网兜内的颗粒间和网兜间的空隙，以使网兜散粒体凝结形成设于基础结构外周的复合防冲刷结构。
[0018]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0019]1.本专利技术提供的自胶结散粒体防冲刷复合结构，网兜散粒体，包括网兜和设于网兜内的若干颗粒；胶凝结构，设于适于围绕于基础结构的部分网兜散粒体的网兜内，胶凝结构包括胶凝料，在构造状态下，胶凝料填充于网兜内的颗粒间和网兜间的空隙，连接相邻颗粒以形成整体结构，以使网兜散粒体凝结形成设于基础结构外周的复合防冲刷结构。由于仅有部分网兜散粒体的网兜内设有胶凝结构，未设有胶凝结构的网兜散粒体在构造过程中的网兜内部依然会由若干颗粒组成，设有胶凝结构的网兜散粒体在构造过程中由于胶凝料的胶合作用形成一个整体的网兜胶结体，胶凝料填充于网兜散粒间空隙形成网兜胶结体，多个网兜散粒体和多个网兜胶结体交错布置或顺序布置所形成的复合防冲刷结构，由于网兜散粒体具有变形能力，网兜胶结体视为超大粒径的颗粒，具有强抗冲刷能力，因此复合防冲刷结构是一种介于全部由网兜散粒体构成的柔性结构与全部由网兜胶结体构成的刚性结构之间的半刚半柔性结构，网兜散粒体为周围的网兜胶结体提供了移动变形的空间，网兜胶结体提高了周围网兜散粒体的抗水流冲刷能力，因此既具有适合海床地基变形又具有更强抗冲刷能力的防护结构。同时，半刚半柔性结构能够最大限度为基础提供水平抗力。当海水持续冲击时，网兜内的若干颗粒会随着海水进行短距离移动，消除一部分海水对复合防冲刷结构的冲击力，起到保护复合防冲刷结构的作用，进而使复合防冲刷结构保护基础结构。
[0020]2.本专利技术提供的自胶结散粒体防冲刷复合结构，胶凝结构包括第一自溶解袋，胶凝料设于第一自溶解袋内，胶凝料填充于单个网兜内的颗粒间的空隙，以使网兜散粒体凝结形成网兜胶结体，通过网兜胶结体和网兜散粒体结合，从而形成刚性与柔性结合的复合防冲刷结构。第一自溶解袋与海水接触开始逐渐分解，待一段时间后，溶解袋破坏，胶凝料从溶解袋中流出并在自重作用下沿着网兜散粒体的颗粒间隙向下流动和向四周扩散，流动附着于颗粒表面或空隙，凝结后形成网兜胶结体。
[0021]3.本专利技术提供的自胶结散粒体防冲刷复合结构，胶凝料沿相邻网兜之间的间隙进行流动，以填充相邻网兜胶结体间的间隙、相邻网兜胶结体与网兜散粒体间的间隙，以填充间隙形成复合防冲刷结构。
[0022]4.本专利技术提供的自胶结散粒体防冲刷复合结构，复合防冲刷结构沿桩周向由内向外依次为刚性防护区、过渡防护区和柔性防护区，刚性防护区内的网兜散粒体的比例为0－30％，过渡防护区内的网兜散粒体的比例为30％－70％，柔性防护区内的网兜散粒体的比例为50％－100％，过渡防护区成为刚性防护区和柔性防护区的连接，刚性防护区内的网兜
散粒体的比例为0％－30％，即，网兜胶结体作为刚性体、网兜散粒体为柔性体，以形成以刚性体为主的刚性防护区，过渡防护区内的网兜散粒体的比例为30％－70％，以实现刚性体和柔性体相融合形成过渡防护区，柔性防护区内的网兜散粒体的比例为50％－100％，以实现以柔性体为主的柔性防护区。根据基础周围海床的冲刷机理以及海床与防冲刷复合结构边缘柔性过渡的需求，设置不同的分区，复合防冲刷结构沿周向由内向外依次为刚性防护区、过渡防护区和柔性防护区，柔性防护区保证了海床与防冲刷复合结构边缘的柔性过渡，避免因海床自然冲刷演变导致复合结构外缘底部掏空，进而导致整个结构失效。
[0023]5.本专利技术提供的自胶结散粒体防冲刷复合结构，同一基础结构的过渡防护区内的网兜散粒体的比例小于柔性防护区内的网兜散粒体的比例，以使过渡防护区的刚性高于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自胶结散粒体防冲刷复合结构，其特征在于，包括：网兜散粒体(21)，所述网兜散粒体(21)包括网兜(6)和设于网兜(6)内的若干颗粒(3)；胶凝结构(4)，设于适于围绕于基础结构(1)的部分网兜散粒体(21)的网兜(6)内，所述胶凝结构(4)包括胶凝料，在构造状态下，所述胶凝料填充于网兜(6)内的颗粒(3)间和网兜(6)间空隙，以使网兜散粒体(21)凝结形成设于基础结构(1)外周的复合防冲刷结构(2)。2.根据权利要求1所述的自胶结散粒体防冲刷复合结构，其特征在于，所述胶凝结构(4)包括第一自溶解袋，所述胶凝料设于第一自溶解袋内，所述胶凝料填充于单个网兜(6)内的颗粒间的空隙，以使网兜散粒体(21)凝结形成网兜胶结体(22)。3.根据权利要求2所述的自胶结散粒体防冲刷复合结构，其特征在于，所述胶凝料沿相邻网兜(6)之间的间隙进行流动，以填充相邻网兜胶结体(22)间的间隙、相邻网兜胶结体(22)与网兜散粒体(21)间的间隙。4.根据权利要求3所述的自胶结散粒体防冲刷复合结构，其特征在于，所述复合防冲刷结构(2)沿桩周向由内向外依次为刚性防护区、过渡防护区和柔性防护区。5.根据权利要求4所述的自胶结散粒体防冲刷复合结构，其特征在于，所述刚性防护区内的网兜散粒体(21)的比例为0－30％，所述过渡防护区内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫，张炜，徐海滨，张泽超，于光明，祝文龙，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：