[发明专利]海上风电吸力筒筒周土体加固装置

说明书

本发明涉及一种海上风电吸力筒筒周土体加固装置，该加固装置，包括筒内加劲条、排水条、筒外加劲条、挡土层、排水层和排水孔，筒内加劲条焊接于吸力筒内壁，沿筒壁均匀分布；筒外加劲条焊接于吸力筒外壁，沿筒壁均匀分布，与筒内加劲条布置位置相对应；排水条焊接于吸力筒顶盖底部，以吸力筒中心轴为原点向外辐射分布，排水条内部通道与筒内加劲条的内部通道对应贯通相连，形成排水通道。本发明的加固装置沿筒壁均匀排布，自泥面处到筒底均有分布，大大缩短了筒周土体的固结排水路径，有效提高筒周土体排水效率；筒周土体排水固结后，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周土体加固装置。

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和吸力筒型基础等，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周土体加固装置，有效提高筒周土体排水效率，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周土体加固装置，其特征在于：包括筒内加劲条、排水条、筒外加劲条、挡土层、排水层和排水孔，所述筒内加劲条焊接于吸力筒内壁，沿筒壁均匀分布；所述筒外加劲条焊接于吸力筒外壁，沿筒壁均匀分布，与筒内加劲条布置位置相对应；所述排水条焊接于吸力筒顶盖底部，以吸力筒中心轴为原点向外辐射分布，所述排水条内部通道与筒内加劲条的内部通道对应贯通相连，形成排水通道；

所述筒内加劲条和吸力筒内壁之间，及所述筒外加劲条与吸力筒外壁之间均设有挡土层和排水层，所述挡土层贴近筒内加劲条或筒外加劲条；所述排水层填充于筒内加劲条与排水条形成排水通道内，或填充于筒外加劲条的排水通道内；所述排水孔设置在吸力筒顶盖上，贯穿排水条上表面。

作为优选，所述筒内加劲条和筒外加劲条的边壁均设有用以排出筒周土体的水分加速土体固结的边孔。

进一步的，所述边孔孔径为10mm～200mm。

作为优选，所述挡土层与筒内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，所述排水孔与吸力筒抽负压孔设置为一体，或单独设置，孔径为10mm～500mm。

作为优选，所述筒内加劲条和筒外加劲条的长度均不大于吸力筒筒裙长度，宽度为50mm～500mm，相邻所述筒内加劲条之间的间距为500mm～3000mm。

进一步的，所述筒内加劲条和筒外加劲条的长度均不大于1.2倍吸力筒筒裙长度。

作为优选，所述筒内加劲条和筒外加劲条底部均设有减阻锥，顶部宽度与排水条等宽。

作为优选，所述挡土层为挡土织物或格栅。