[实用新型]一种带防冲刷孔的水下桩基础冲刷防护装置

说明书

本实用新型公开的一种带防冲刷孔的水下桩基础冲刷防护装置，属于海上风电桩基础防护技术领域。包括若干阵列排布的冲刷防护模块，若干冲刷防护模块相互连接，铺设在海上风电桩柱周围的海床上，冲刷防护装置边缘处设有向海床过渡的斜坡；冲刷防护模块上均布有若干冲刷孔。该装置将海上风电桩基础底部的空间分割成截面很小的竖直的冲刷孔，水流绕流圆柱形桩柱以后，在桩基础周围形成的马蹄涡乱流向下发展直接冲击冲刷防护装置，竖直冲击分量在冲刷孔结构中消散，由于每个冲刷孔的截面较小，可以有效分割水流，冲刷孔的深度可以确保冲刷水流的扰动作用在到达底部之前得到消散，从而保护海上风电装基础底部的海床不受冲刷影响。

技术领域

本实用新型属于海上风电桩基础防护技术领域，具体涉及一种带防冲刷孔的水下桩基础冲刷防护装置。

背景技术

海上风电装机容量连年攀升，尤其是沿海省份，由于建设条件较好，海上风电开发建设迅速。由于近海的水深较浅，一般不超过30m，海上风电大多采用固定式桩基础。而在众多的固定式桩基础形式中，又以单桩基础使用最多。单桩基础是将一根大直径钢管桩由打桩锤垂直打入海床，桩头高出海平面，通过螺栓与风电机组塔筒相连。由于单桩基础结构简单，施工迅速，在近海风电开发中得到了大量的应用。

近海不少海域由于潮流变化大，海水流速快，且海床以砂质泥质成分为主，海洋桩基础容易受到冲刷。从已经投运的海上风电场检测结果表明，部分大直径单桩基础的桩基冲刷坑深度可达十多米，冲刷坑直径可达几十米，已经检测到最严重的冲刷坑水平方向最大影响范围可已经接近一百米。海上风电桩基础冲刷坑形成以后，由于桩基础的入泥深度变浅，桩基的承载力、抗拔力和抗扭转力都变小，给机组的安全运行带来严重威胁。因此，对大直径桩基础采取冲刷防护措施非常重要。目前对于较为严重的冲刷坑，必须采取人工回填的手段予以补救，由于冲刷坑体积巨大，回填量可达上万立方米，成本高昂。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种带防冲刷孔的水下桩基础冲刷防护装置，能够有效化解桩后马蹄涡对海床的侵蚀作用，防止桩周围防止小范围的海床侵蚀和冲刷坑扩大，有效保护基础周边的海床稳定和基础安全。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种带防冲刷孔的水下桩基础冲刷防护装置，包括若干阵列排布的冲刷防护模块，若干冲刷防护模块相互连接，铺设在海上风电桩柱周围的海床上，冲刷防护装置边缘处设有向海床过渡的斜坡；冲刷防护模块上均布有若干冲刷孔。

优选地，冲刷防护装置沿潮流方向的总长度大于海上风电桩柱直径的10倍，沿垂直潮流方向的总长度大于海上风电桩柱直径的6倍。

优选地，冲刷防护装置的厚度大于等于0.6m，冲刷防护装置边缘处斜坡的水平长度大于等于2m，最低点厚度小于等于0.05m。

优选地，冲刷防护模块为长方体，长度和宽度均为0.5～2.5m。

优选地，冲刷防护模块为钢丝网水泥结构。

优选地，海上风电桩柱周边的冲刷防护模块与海上风电桩柱的接触面自然贴合。

优选地，冲刷防护模块与海上风电桩柱的接触面的最大间隙小于0.3m。

优选地，冲刷孔的深度大于0.6m。

优选地，冲刷孔的截面为矩形。

进一步优选地，冲刷孔的边长小于等于0.05m。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：