[发明专利]一种六边形海上风电筒型基础破土装置

说明书

本发明提供了一种六边形海上风电筒型基础破土装置，包括端梁，所述端梁分别设置在六边形海上风电筒型基础的每个混凝土筒壁的底部，所述端梁内开设有破土槽，所述破土槽端部为U型，中间部分为L型，所述破土槽的两端与六边形海上风电筒型基础的相邻两个所述混凝土筒壁的交汇处的预留孔相连通，所述六边形海上风电筒型基础破土装置还包括：卷扬机、钢丝绳、定滑轮、钢球、高压水泵、高压水管、抽泥泵、抽泥管。本发明实现了六边形海上风电筒型基础结构的快速下沉。

技术领域

本发明涉及海上风电基础安装的技术领域，更具体地，涉及一种六边形海上风电筒型基础破土装置。

背景技术

目前，我国海上风电资源丰富，据统计我国东部沿海地区5～25m水深、50m高度海上风电开发潜力约为2亿千瓦，而5～50m水深、70m高度海上风电开发潜力将达到5亿千瓦。近年来，随着国家的重视和产业自身的逐步成熟，中国海上风电已展现出良好的发展势头。未来，我国海上风电必将向深海、大容量、低成本方向发展。

随着海洋工程、岩土工程等领域的快速发展，一种宽浅式基础结构——筒型基础结构在海上风电领域得到快速发展。相比于传统桩基结构，筒型基础通过负压下沉方式进行基础施工，基础结构抗倾覆能力强，且具备整机“一步式”安装功能，施工周期短，施工成本低。而为了进一步贯彻落实“降成本、去补贴”，实现平价上网的目标，海上风电筒型基础结构逐步从钢结构向更加经济的厚壁混凝土基础结构逐步发展。厚壁混凝土筒型基础结构筒身为混凝土材料，相对钢材成本更低，而承载能力则进一步提升，且浮运与下沉过程中不存在钢筒的屈曲问题，施工安全性进一步提升。不过，厚壁混凝土筒型基础结构筒壁较厚，一般超过20cm，多则达到40cm，其下沉过程中端阻力较大。下沉成为了其推广试用的一大难点。现有筒型基础的下沉方式多采用自重配合负压的方式等，某些工程为了进一步减小筒型基础下沉阻力而在筒壁外侧下端设置减阻环。不过，上述方法多针对钢制筒型基础，对于厚壁混凝土筒型基础而言，采用自重、负压，甚至设置减阻环等方式未必能起到良好的下沉效果。为解决这一难题，近期一些学者提出采用在筒壁底部设置破土槽的方式，通过水力、机械、水力-机械联合等方式进行破土下沉。但由于技术仍在起步阶段，现有的设计大多无法达到良好的效果，水力方式多采用高压水枪，但高压水体的强大冲力易使得筒体被顶起；而机械破土装置在破土槽内，因设计缺陷通常在下沉过程中被土体紧紧压住无法正常工作。因此，现有技术中亟需一种针对厚壁筒型基础的破土减阻，实现厚壁混凝土基础的快速下沉的技术方案。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种六边形海上风电筒型基础破土装置。

为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种六边形海上风电筒型基础破土装置，包括端梁，所述端梁分别设置在六边形海上风电筒型基础的每个混凝土筒壁的底部，所述端梁内开设有破土槽，所述破土槽的端部为U型，中间部分为L型，所述破土槽的两端与六边形海上风电筒型基础的相邻两个所述混凝土筒壁的交汇处的预留孔相连通，所述六边形海上风电筒型基础破土装置还包括：卷扬机、钢丝绳、定滑轮、钢球、高压水泵、高压水管、抽泥泵、抽泥管；

所述卷扬机与所述抽泥泵交替布置在六边形海上风电筒型基础的六个所述预留孔的顶部，所述高压水泵设置在每个所述卷扬机旁；所述抽泥泵旁还设置有搅轮；

所述定滑轮设置在所述破土槽的底部拐角处；所述钢丝绳的一端与所述卷扬机连接，另一端绕过所述定滑轮且贯穿所述破土槽，并从与所述卷扬机相邻的所述预留孔伸出，缠绕并固定在所述搅轮上；

所述钢球设置在所述钢丝绳上；

所述高压水管的一端与高压水泵连接，另一端直通到所述破土槽内；

所述抽泥管一端与所述抽泥泵连接，另一端直通到所述破土槽内。

所述钢球的数量为多个，且所述钢球等间距设置在所述钢丝绳上。