[发明专利]一种外海风机基础单桩的冲刷防护结构

权利要求书

1.一种海上风电基础单桩的冲刷防护结构，铺设在底部外径d为6.7m～7.3m的基础单桩周围的海床面上，海底电缆的外端埋于海床面以下，靠近基础单桩时弯曲90°弧形后向上与基础单桩上方的风电机组电气连接；其特征在于，所述冲刷防护结构包括底层砂被、第二层砂被、第三层砂被、顶层砂被和若干砂袋；

所述底层砂被的上表面、第二层砂被的上表面、第三层砂被的上表面和顶层砂被的上表面均设有内层；

所述底层砂被呈圆环形且内径d1与基础单桩的底部外径d适配，底层砂被的外径D1＝d1+5m；

所述第二层砂被也呈圆环形并铺设在底层砂被上，第二层砂被的内径d2与基础单桩的底部外径d适配，第二层砂被的外径D2＝d2+10m；

所述第三层砂被呈长×宽为36m×30m的矩形并铺设在第二层砂被上，第三层砂被由两块形状和尺寸均相同的小矩形砂被构成；两块小矩形砂被的相对侧的中部均设有一个圆腰形的缺口,使两块小矩形砂被在合抱到基础单桩的底部后在中央形成的圆孔直径d3与基础单桩的底部外径d适配；在铺设第三层砂被时，两块小矩形砂被的搭接宽度为4m；

所述顶层砂被也呈圆环形并铺设在第三层砂被上，顶层砂被的内径d4与基础单桩的底部外径d适配，顶层砂被的外径D4＝d4+10m；

所述底层砂被和顶层砂被均设置内圆端加筋带、外圆端加筋带并经多根均布的射线向加筋带分隔成多个扇环形隔舱，每个扇环形隔仓上均交叉地设置两根斜加筋带；每个扇环形隔舱的上表面中央均设置一充砂口，每个充砂口的两侧对称地设置一排水口；由内圆端加筋带、外圆端加筋带、射线向加筋带和斜加筋带构成的节点上设置拉环；

所述顶层砂被的内圆端还设置砂被裙带，砂被裙带的顶部和中部各自设置一根加筋带和一根束紧绳；

所述底层砂被的袋体、第二层砂被的袋体、第三层砂被的袋体和顶层砂被的袋体和砂袋的袋体均采用400g/m²涤纶长丝机织土工模袋；所述底层砂被的上表面的内层、第二层砂被的上表面的内层、第三层砂被的上表面的内层和顶层砂被的上表面的内层均采用聚酯长丝无纺土工布；

所述底层砂被、第二层砂被、第三层砂被和顶层砂被和砂袋内充填的砂料均为渗透系数不小于10^-3cm/s的细砂或中粗砂，粒径0.2mm～0.63mm，中值粒径大于0.50mm，颗粒含量不小于95％；

所述底层砂被、第二层砂被和顶层砂被均在厚度方向间隔一致地设置长度为0.4m的拉筋，使充填厚度为0.45m；所述第三层砂被在厚度方向间隔一致地设置长度为0.2m的拉筋，使充填厚度为0.25m；

所述砂袋沿基础单桩抛填在所述顶层砂被上；每个砂袋的长×宽×厚为1m×0.4m×0.2m，砂袋的充砂饱满度为70％～80％。

2.根据权利要求1所述的海上风电基础单桩的冲刷防护结构，其特征在于，所述第二层砂被设置内圆端加筋带和外圆端加筋带并经环中加筋带隔成内、外环舱，又经多根均布的射线向加筋带将内、外环舱分隔成多个扇环形隔舱，每个扇环形隔仓上均交叉地设置两根斜加筋带；每个扇环形隔舱的上表面中央均设置一充砂口，每个充砂口的两侧对称地设置一排水口；由内圆端加筋带、环中加筋带、外圆端加筋带、射线向加筋带和斜加筋带构成的节点上设置拉环。

3.根据权利要求1所述的海上风电基础单桩的冲刷防护结构，其特征在于，每块所述小矩形砂被经纵向加筋带和横向加筋带分隔成多个矩形隔仓，每个矩形隔仓上均交叉地设置两根斜加筋带，形成米字形加筋带结构；每个矩形隔仓的上表面中央均设置一充砂口，每个充砂口的两侧对称地设置一排水口；由纵向加筋带、横向加筋带和斜加筋带构成的节点上设置拉环。

4.根据权利要求1所述的海上风电基础单桩的冲刷防护结构，其特征在于，靠近所述基础单桩的海底电缆段位于所述第三层砂被的上表面。