[发明专利]一种海上风电桩的防冲刷系统及其安装方法

说明书

本发明公开一种海上风电桩的防冲刷系统及其安装方法，其中，海上风电桩的防冲刷系统包括若干防冲刷装置，若干防冲刷装置用于绕设在风电桩的外表面，防冲刷装置包括：水平降速结构的顶部设有倾斜面和第一安装部；第一安装部上安装有第一水流消能器；扰流消能结构的第一消能部的一侧与水平降速结构远离倾斜面的一侧相抵，第二消能部位于第一消能部远离水平降速结构的一侧；第一消能部和第二消能部均包括层叠设置的若干编织网，第一消能部的若干编织网和第二消能部的若干编织网相互垂直；竖向降速结构包括支撑架和第二水流消能器；支撑架设于扰流消能结构的顶部；第二水流消能器固定于第二支撑架上。本发明的技术方案具有修复存在的冲刷坑的作用。

技术领域

本发明涉及海上风电桩技术领域，特别涉及一种海上风电桩的防冲刷系统及其安装方法。

背景技术

目前全球风力发电技术发展迅速，而海上风能资源丰富，具有风速高、紊流小、风电机组发电量多的优点，另外开发海上风电不受土地限制，对视觉和噪音所产生影响较少，适合进行大规模开发。

近年来海上风机的主要基础支撑结构一般采用大直径的单桩结构，大直径单桩将长期处于恶劣的海洋环境中，海洋中风、浪、流等作用叠加使单桩结构周围流场十分复杂，导致海底床面的局部剪切应力增强，引起单桩结构周围的海底床面产生水流冲刷，减小了单桩结构的入土深度，不但降低了单桩结构的承载能力，对风电结构稳定性造成极为不利的影响，因此海上风电单桩结构周围的局部冲刷防护工作在工程中尤为重要。

目前海上风电桩基冲刷防护方法主要有：(1)照设计的范围和厚度抛填沙袋、石块等至单桩结构的周围形成防护层，该防护层的成型效果差、沙层沙袋、石块容易流失，且防冲刷效果差；(2)铺设土工布覆盖形成防护层，该防护层底部的沙被在波流的反复冲刷下流失风险较大，同样存在防冲刷效果差的问题；(3)将仿生海草锚固在海底需要防止冲刷的预定位置，缺点是当海域海底流速较快或沙粒粒径较小时，沙土容易流失，也存在防冲刷效果差的问题；(4)预留桩基冲刷余量，不但增加较多制造成本和安装成本，且冲刷余量容易耗尽；以上所有冲刷防护方法都只能延缓冲刷产生的沙土流失速度，需要经常维护才能确保防护的有效性；因此需要解决防冲刷装置存在只能延缓冲刷产生的沙土流失速度的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种海上风电桩的防冲刷系统，旨在解决防冲刷装置存在只能延缓冲刷产生的沙土流失速度的问题。

为实现上述目的，本发明提出的海上风电桩的防冲刷系统，包括若干防冲刷装置，若干所述防冲刷装置用于绕设在风电桩的外表面，所述防冲刷装置包括：

水平降速结构，设有倾斜面、第一安装部和第一水流消能器，所述倾斜面和所述第一安装部位于所述水平降速结构的顶部；所述第一安装部与所述第一水流消能器连接；

扰流消能结构，内部设有第一消能部、第二消能部和保护块；所述第一消能部和所述第二消能部设有所述保护块的顶部，所述保护块的顶部设有粗糙面；所述第一消能部的一侧与所述水平降速结构远离所述倾斜面的一侧相抵；所述第二消能部位于所述第一消能部远离所述水平降速结构的一侧；所述第二消能部远离所述第一消能部的一侧用于连接风电桩基础；所述第一消能部和第二消能部均包括层叠设置的若干编织网，所述第一消能部的若干编织网和所述第二消能部的若干编织网相互垂直；

竖向降速结构，包括支撑架和第二水流消能器；所述支撑架设于所述扰流消能结构的顶部；所述第二水流消能固定于所述第二支撑架上。

优选地，所述海上风电桩的防冲刷系统还包括沙砾起动盘，所述海上风电桩的防冲刷系统还包括若干沙砾起动盘，所若干述沙砾起动盘设于所述扰流消能结构远离所述水平降速结构所述防冲刷装置的外侧的一侧；所述沙砾起动盘与所述水平降速结构防冲刷装置之间设有间距；所述沙砾起动盘包括底座和扬沙器，所述扬沙器设于所述底座的顶部。