[发明专利]海上风电吸力筒筒外土体加固装置

说明书

本发明涉及一种海上风电吸力筒筒外土体加固装置，该加固装置，包括筒外加劲条、挡土层和排水层，本发明的加固装置焊接于吸力筒外壁上，强度较大，可替代吸力筒基础内加劲肋板，加强吸力筒基础主体结构强度；加固装置内填充有排水层(土工织物或排水颗粒物)，可将筒外土体所含的自由水通过土工织物或排水颗粒物行程的优势渗流排出，加快筒外土体的固结速率；加固装置沿筒壁均匀排布，自泥面处到筒底均有分布，大大缩短了筒外土体的固结排水路径，有效提高筒外土体排水效率；筒外土体排水固结后，土体的强度和变形模量均有所提高，经验证对吸力筒的承载力和变形均产生有益作用，为吸力筒基础的安全运行提供较高的安全储备。

技术领域

本发明涉及一种海上风电吸力筒，具体涉及一种海上风电吸力筒筒外土体加固装置。

背景技术

在可再生能源开发中，风能发电由于具有储量大、分布广的优势，成为目前全球新能源开发的重点，其中，海上风电因风速较高、风向稳定、湍流强度较小、土地成本较低、能源运输成本小等优点，成为近期全球各国能源开发的主要方向之一。海上风电建设中，风机基础的投入巨大，为了应对复杂的海上环境，目前海上风电基础类型多样，主要的风机基础类型有单桩基础、吸力筒型基础等，其中吸力筒型基础由于其浮运便捷、吸力下沉安装快速、抗倾覆承载力高成为近期海上风电的研究重点。

吸力筒型基础具有浅基础承载特点，对海上风电场浅层土体的强度及变形模量有一定的要求，而我国海上风电场浅层土体多以淤泥质黏土为主，强度及压缩模量均较低，现有的吸力筒型基础强度较低且排水不高，不适用于以淤泥质黏土为主的环境。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种海上风电吸力筒筒外土体加固装置，有效提高筒外土体排水效率，为吸力筒基础的安全运行提供安全储备。

本发明采用的技术方案是：一种海上风电吸力筒筒外土体加固装置，其特征在于：包括沿吸力筒筒裙圆周均匀布置的多根筒外加劲条，每根所述筒外加劲条与吸力筒筒裙外壁之间填充有挡土层，所述挡土层与筒外加劲条内部之间设有排水条，每根所述筒外加劲条边壁上均设有用以排出筒外土体水分加速土体固结的边孔。

作为优选，所述边孔孔径为10mm～200mm。

作为优选，相邻所述筒外加劲条之间的间距为500mm～3000mm。

作为优选，所述筒外加劲条长度不大于1.2倍吸力筒筒裙长度，宽度为50mm～500mm。

作为优选，所述挡土层与筒外加劲条内边壁等宽等长，厚度为2mm～20mm。

作为优选，所述排水层为排水织物或颗粒物，排水颗粒物粒径为0.75mm～10mm。

作为优选，所述筒外加劲条底部为减阻锥。

作为优选，所述筒外加劲条和排水条由槽钢或角钢制成。

作为优选，所述挡土层为挡土织物或格栅。

本发明取得的有益效果是：本发明的加固装置焊接于吸力筒外壁，强度较大，可替代吸力筒基础加劲肋板，加强吸力筒基础主体结构强度；通过填充有排水织物或颗粒物，可将筒外土体所含的自由水通过排水织物或颗粒物形成的优势渗流通道排出，加快筒外土体的固结速率；加固装置沿筒外壁均匀排布，自泥面处到筒底均有分布，大大缩短了筒外土体的固结排水路径，有效提高筒外土体排水效率；筒外土体排水固结后，土体的强度和变形模量均有所提高，经验证对吸力筒的承载力和变形均产生有益作用，为吸力筒基础的安全运行提供较高的安全储备，考虑同等荷载工况下可减小基础设计工程量及造价8％以上。

附图说明

图1为本发明的加固装置立体图；

图2为本发明的加固装置横断面布置图；

图3为图2的a处放大图；

图4为本发明的加固装置纵断面示意图；