[发明专利]一种海上风电基础防冲刷结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种海上风电基础防冲刷结构及其施工方法，包括筒型基础，所述筒型基础设置在海床上并与海床平面齐平，筒型基础的顶面设置有横截面由下向上减小呈喇叭状的基础过渡段，基础过渡段的顶部通过法兰盘固定设置有塔筒，筒型基础周围环向的设置有压入海床的短桩，各短桩指向筒型基础圆心的连线与筒型基础圆周的交点处均固定设置有第二索扣；所述短桩顶侧均固定设置有第一索扣，第二索扣与第一索扣之间铺设有环状的覆膜；所述覆膜内环与第二索扣固定连接，覆膜外环由第一索扣上设置的第一缆绳拉紧；所述第一缆绳的另一端与塔筒固定连接。本发明旨在提供一种针对筒型基础的快速、高效、经济的冲刷防护方法，提高筒型基础的整体安全性能。

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种海上风电基础防冲刷结构及其施工方法。

背景技术

我国海上风电开发呈上升趋势，不少海上风电场相继建成。海上风电具有湍流度低、不占用耕地、靠近沿海发达地区等优势，装机容量逐年上升。但海上环境复杂，风、浪、流等因素均会影响海上风电结构运行的安全稳定。因此，有效的防护措施是保证海上风电长久运行的关键环节。

海上风电基础结构形式多样，包括重力式基础、单桩基础、多桩基础、导管架基础、筒型基础等，近年来复合筒型基础结构的研究与应用发展较快。筒型基础为宽潜式基础结构，可通过静压或负压进行基础下沉，该结构形式抗倾覆能力强，且具备基础-塔筒-机头-叶片整机“一步式”安装的优势，目前已逐渐在新建的海上风电场推广应用。不过，由于筒型基础结构相比较单桩、多桩、导管架等直径较大，在海流较大的环境中容易造成冲刷。对于宽潜式的海上风电基础结构，冲刷过大无疑将严重影响基础结构的安全稳定。

为此，有必要提出一种针对筒型基础的快速、高效、经济的冲刷防护方法，提高筒型基础的整体安全性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种针对筒型基础的快速、高效、经济的冲刷防护方法，提高筒型基础的整体安全性能。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

一种海上风电基础防冲刷结构及其施工方法，基于海上风电基础防冲刷结构，包括筒型基础，所述筒型基础设置在海床上并与海床平面齐平，筒型基础的顶面设置有横截面由下向上减小呈喇叭状的基础过渡段，基础过渡段的顶部通过法兰盘固定设置有塔筒，筒型基础周围环向的设置有压入海床的短桩，各短桩指向筒型基础圆心的连线与筒型基础圆周的交点处均固定设置有第二索扣；所述短桩顶侧均固定设置有第一索扣，第二索扣与第一索扣之间铺设有环状的覆膜；所述覆膜内环与第二索扣固定连接，覆膜外环由第一索扣上设置的第一缆绳拉紧；所述第一缆绳的另一端与塔筒固定连接；其特征在于：步骤如下：

①将短桩可拆卸的设置在由圆弧状封闭混凝土管构成的沉垫外圈，并在沉垫两侧相对的设置通气阀和通水阀，在各短桩顶面的第一索扣内穿设第二缆绳，第二缆绳穿过第一索扣穿入沉垫底侧；

②将沉垫沉入河面以下，通过通气阀和通水阀将沉垫内的气体排出充入水体，使沉垫增重下沉，通过沉垫的重力将短桩完全压入海床当中，第二缆绳被压在沉垫下侧；

③将筒型基础、基础过渡段和塔筒共同构成的风电基础下沉至沉垫内圈，并将筒型基础压入海床使筒型基础与海床平面齐平，通过第二索扣固定住预先裁剪为环状的覆膜内环，将覆膜折叠置于基础过渡段与筒型基础的顶面处，覆膜外环与第一缆绳的一端固定连接，第一缆绳的另一端自由漂浮在水面上；

④筒型基础下沉完成后，将短桩与沉垫之间拆卸开，通过通气阀和通水阀重新在沉垫内充入气体排出水体，并控制沉垫内的气体含量使沉垫上浮，使第二缆绳在水内漂浮，沉垫上浮至足够高度后，通过拖船将沉垫拖离施工现场；

⑤将第一缆绳漂浮于水面的一端与第二缆绳的一端相连接，提拉第二缆绳的另一端，使第一缆绳穿入第一索扣内带动覆膜逐渐向各短桩拉伸，直至覆膜由折叠状态拉伸至短桩位置并绷紧；