CN117431902A - 风机单桩的防冲刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风机单桩的防冲刷装置，包括第一防冲组件、轮胎组件和加强组件。第一防冲组件安装在底座上，第一防冲组件包括支架和第一防冲网，支架环设于风机单桩的杆体的***，第一防冲网设置于支架的侧壁上，第一防冲网与杆体间隔以形成容纳空间。多个轮胎组件设置于容纳空间内，轮胎组件通过缆绳与支架连接固定。加强组件包括套筒和多个拉杆，套筒用于套设在杆体的周部，多个拉杆沿杆体的圆周方向间隔分布，拉杆的两端分别与套筒和支架连接固定。在第一防冲组件和轮胎组件的防冲刷作用下，能够对风机单桩周围的砂石层提供保护，避免或降低海水冲刷砂石层而出现冲坑，以保证砂石层能够对底座提供足够的载荷，保证风机单桩的稳定性。

Description

风机单桩的防冲刷装置

技术领域

本发明涉及海上风电设备技术领域，尤其涉及一种风机单桩的防冲刷装置。

背景技术

随着海上风力发电技术的不断发展，海上风机的装机量逐年攀升。海上风机所处的自然环境比较恶劣，风机单桩的安装基础周围区域长期遭受水流冲刷而形成冲坑，风机单桩的安装基座周围区域的沙土受冲刷流失，导致风机单桩的安装基础的掩埋深度减小，对整个风机单桩的安全稳定性造成威胁。为保证风机单桩的安全稳定性能，现有的处理方式主要是在风机单桩的周围布置抛石、沙袋等，以降低水流的冲刷破坏。

现有技术存在以下不足：由于抛石在水力作用下会发生移动，以及沙袋在施工过程中易破损，进而导致对风机单桩的安装基础的保护周期和保护效果不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提出一种风机单桩的防冲刷装置，其可靠性高，使用寿命长。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供的一种风机单桩的防冲刷装置，包括：

第一防冲组件，所述第一防冲组件安装在风机单桩的底座上，所述第一防冲组件包括支架和第一防冲网，所述支架环设于所述风机单桩的杆体的***，所述第一防冲网设置于所述支架的侧壁上，并使所述第一防冲网环绕在所述杆体的***，所述第一防冲网与所述杆体间隔，所述第一防冲网与所述杆体之间形成容纳空间；

轮胎组件，所述轮胎组件为多个，多个所述轮胎组件设置于所述容纳空间内，所述轮胎组件通过缆绳与所述支架连接固定；

加强组件，所述加强组件包括套筒和多个拉杆，所述套筒用于套设在所述杆体的周部，多个所述拉杆沿所述杆体的圆周方向间隔分布，所述拉杆的两端分别与所述套筒和所述支架连接固定。

进一步的，所述轮胎组件的顶部与所述支架的顶部平齐。

进一步的，所述支架包括第一框体和第二框体，所述第一框体和所述第二框体沿竖直方向平行且间隔设置，所述第一防冲网的两端分别与所述第一框体和所述第二框体连接固定。

进一步的，所述支架还包括用于固定所述缆绳的定位柱，所述第一框体和/或所述第二框体上设置有所述定位柱。

进一步的，所述第二框体与所述底座抵接，所述第二框体与所述底座中的一个设置有安装孔，另一个设置有安装轴，所述安装轴与所述安装孔插接配合。

进一步的，所述轮胎组件包括连接轴和至少两个轮胎，至少两个所述轮胎沿所述连接轴的长度方向间隔分布。

进一步的，所述轮胎与所述连接轴通过紧固件可拆卸连接。

进一步的，所述轮胎组件还包括多个叶片，多个所述叶片沿所述连接轴的圆周方向间隔分布，所述叶片位于相邻两个所述轮胎之间。

进一步的，所述叶片为“十”字叶片。

进一步的，还包括多个第二防冲组件，多个所述第二防冲组件沿所述杆体的圆周方向间隔分布，所述第二防冲组件的底部位于所述容纳空间内。

本发明相比于现有技术的有益效果：

本发明的一种风机单桩的防冲刷装置，通过设置第一防冲组件，利用第一防冲网将底座上方的砂石限制在容纳空间内，避免在海水冲刷时砂石向容纳空间的周围区域流失。以及，通过在容纳空间内设置多个轮胎组件，在海水冲刷时，轮胎组件能够对海水的冲刷起到一定的阻挡作用，降低海水的冲刷力度，减少位于第一防冲组件顶面位置的砂石被海水冲刷流失。因此，在第一防冲组件和轮胎组件的防冲刷作用下，能够对风机单桩周围的砂石层提供保护，避免或降低海水冲刷砂石层而出现冲坑，以保证砂石层能够对底座提供足够的载荷，以及防止风机单桩直接遭受海水冲刷。相比于现有技术中的抛石、沙袋固定方式，该风机单桩的防冲刷装置具有可靠性高和使用寿命长的特点。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例的风机单桩的防冲刷装置的示意图。

图2为本发明实施例的风机单桩的防冲刷装置的局部示意图。

图3为本发明实施例的风机单桩的局部示意图。

图4为本发明实施例的支架的示意图。

图5为本发明实施例的轮胎组件的安装示意图。

图6为本发明实施例的轮胎组件的分解图。

图中：

1、第一防冲组件；10、容纳空间；11、第一防冲网；12、支架；121、第一框体；122、第二框体；123、支撑柱；13、定位柱；14、缆绳；2、第二防冲组件；21、三角框架；22、第二防冲网；3、轮胎组件；31、轮胎；32、连接轴；33、叶片；34、抱箍；35、安装桁架；351、耳板；4、加强组件；41、套筒；42、拉杆；5、底座；51、环形槽；52、安装轴；6、杆体。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图3所示，本发明提供的一种风机单桩的防冲刷装置，用于对安装在海床上的风机单桩进行防冲刷保护。风机单桩为现有技术，风机单桩用于安装风电叶片、发电机组等。参照图3所示，风机单桩包括底座5和杆体6。底座5为三角形结构，底座5的外壁上环形分布有环形槽51。杆体6安装在底座5的中心位置。在实际应用中，杆体6的底端和底座5位于海面以下，风机单桩安装后进行砂石回填，使得底座5被埋在砂石层中，以保证风机单桩的安装稳固性。通过在底座5上设置环形槽51，砂石可填充至环形槽51内，促进底座5与砂石层结合在一起，进一步提升整个风机单桩的安装稳固性。

风机单桩的防冲刷装置包括第一防冲组件1、轮胎组件3和加强组件4。第一防冲组件1安装在底座5的顶部，且第一防冲组件1与底座5一同被埋在砂石层内。第一防冲组件1起到阻挡砂石被海水冲刷运动的作用。第一防冲组件1包括支架12和第一防冲网11。支架12用于支撑第一防冲网11，支架12的形状与底座5配合设置，即支架12的外形呈三角形。支架12环设于杆体6的***，第一防冲网11设置在支架12的侧壁上。第一防冲网11为钢丝网，第一防冲网11的表面需涂覆防腐涂层。第一防冲网11环绕在杆体6的***，且第一防冲网11与杆体6间隔。第一防冲网11与杆体6之间形成容纳空间10。容纳空间10内用于填充砂石。轮胎组件3为多个，多个轮胎组件3设置于容纳空间10内。轮胎组件3通过缆绳14与支架12连接固定。轮胎组件3在容纳空间10内间隔分布，起到固定砂石的作用。加强组件4用于对第一防冲组件1进行固定，加强组件4包括套筒41和多个拉杆42。套筒41套设在杆体6的周部，多个拉杆42沿杆体6的圆周方向均匀间隔分布，拉杆42的两端分别与套筒41和支架12连接固定。

可以理解的是，在实际应用中，风机单桩安装在海床上，位于风机单桩周围区域的砂石层均作为风机单桩的安装基础。因此，安装基础是否长期可靠直接影响风机单桩的安装稳定性。第一防冲组件1的顶面与海床面平齐或高于海床面。海床中的砂石填充在容纳空间10内，底座5被埋在砂石层内，以保证整个风机单桩的安装稳固定。在海水的冲刷作用下，海床表面的砂石会受到冲刷而产生位移，进而在冲刷严重的区域内形成冲坑，并造成该区域的砂石流失。本实施例中，通过设置第一防冲组件1，利用第一防冲网11将底座5上方的砂石限制在容纳空间10内，避免在海水冲刷时砂石向容纳空间10的周围区域流失。以及，通过在容纳空间10内设置多个轮胎组件3，在海水冲刷时，轮胎组件3能够对海水的冲刷起到一定的阻挡作用，降低海水的冲刷力度，减少位于第一防冲组件1顶面位置的砂石被海水冲刷流失。

可选地，参照图4所示，支架12包括第一框体121、第二框体122和支撑柱123。第一框体121和第二框体122的结构相同，二者均为三角形框架结构。第一框体121与第二框体122沿竖直方向平行且间隔设置，第一框体121位于第二框体122的上方。支撑柱123为多个，多个支撑柱123沿支架12的圆周方向间隔分布，第一框体121与第二框体122之间通过支撑柱123连接固定。第一防冲网11呈三角形的筒体结构，第一防冲网11的两端分别与第一框体121和第二框体122连接固定。

可选地，参照图3和图4所示，安装支架12时，支架12的第二框体122与底座5抵接。底座5的顶面间隔设置有多个安装轴52，对应地，第二框体122的底面间隔设置有多个安装孔，安装孔的数量和位置与安装轴52一一对应。安装轴52与安装孔插接配合，以实现支架12与底座5之间的安装固定。当然，在其他实施例中，也可以将安装轴52设置在第二框体122上，将安装孔设置在底座5上。可以理解的是，安装孔和安装轴52组成的安装结构与加强组件4进行配合，以方便风机单桩的防冲刷装置的安装。在安装时，直接将套筒41套在杆体6上，然后将拉杆42的两端分别与套筒41和支架12焊接固定。第一防冲组件1、轮胎组件3和加强组件4安装完成后整体沿杆体6的长度方向下沉，当支架12的底面与底座5接触时，安装轴52与安装孔进行插接。最后，在安装轴52和安装孔的插接配合，以及加强组件4连接杆体6和支架12的共同作用下，实现风机单桩的防冲刷装置与风机单桩之间的安装固定，该安装方式操作简单，且安装作业主要在海面上完成，有利于减少海面下的安装作业。

可选地，参照图1所示，第一防冲组件1还包括定位柱13和缆绳14。缆绳14用于捆绑轮胎组件3。定位柱13用于捆绑缆绳14，即缆绳14的一端与定位柱13固定，另一端与轮胎组件3固定。该方式目的在于利用缆绳14对轮胎组件3进行固定，避免轮胎组件3周围砂石减少后轮胎组件3漂浮。定位柱13的数量和位置根据轮胎组件3的数量和位置配合设置，以方便对轮胎组件3的固定。定位柱13可安装在第一框体121上，或者安装在第二框体122上，或者第一框体121和第二框体122上均安装有定位柱13。

具体地，参照图5所示，轮胎组件3包括两个轮胎31，两个轮胎31沿竖直方向间隔分布。位于上方的轮胎31固定在第一框体121上，位于下方的轮胎31固定在第二框体122上。该结构方便轮胎与支架12之间通过缆绳14捆绑固定。本实施例中，轮胎组件3的顶部与支架12的顶部平齐。支架12的顶部即为整个第一防冲组件1的顶部，该结构一方面可使轮胎组件3对容纳空间10的顶面位置的砂石进行固定，另一方面方便对轮胎组件3进行固定，即将轮胎组件3中位于上方的轮胎31与第一框体121捆绑固定。

可选地，参照图6所示，轮胎组件3包括连接轴32和至少两个轮胎31。至少两个轮胎31沿连接轴32的长度方向间隔分布。轮胎31为废旧轮胎，以实现废物利用，降低成本。轮胎31具有一定的弹性和较好的强度，其对海水的抗冲刷能力以及对砂石的抗冲击能力较强，在砂石层中的作用时间长且更加可靠。轮胎31的内部设置有安装桁架35，轮胎31与连接轴32之间可通过安装桁架35进行安装固定。安装桁架35上设置有耳板351，耳板351用于安装紧固件。本实施例中，紧固件为螺栓。对应地，连接轴32上套设有抱箍34，抱箍34上设置有用于穿设紧固件的通孔。装配轮胎组件3时，将连接轴32穿设于安装桁架35，并将耳板351和抱箍34通过螺栓连接固定。

可选地，轮胎组件3还包括多个叶片33。轮胎组件3包括两个轮胎31，两个轮胎31分别安装在连接轴32的两端。多个叶片33设置在两个轮胎31之间，多个叶片33沿连接轴32的圆周方向间隔分布。叶片33为“十”字叶片。叶片33包括两个垂直设置的叶片本体。可以理解的是，通过在两个轮胎31之间的区域设置叶片33，叶片33可嵌入砂石层内，起到固沙、抗冲刷的作用。

可选地，参照图1和图2所示，风机单桩的防冲刷装置还包括多个第二防冲组件2。多个第二防冲组件2沿杆体6的圆周方向间隔分布，第二防冲组件2的底部位于容纳空间10内。具体地，第二防冲组件2呈直角三角形结构，第二防冲组件2的其中一个直角边与杆体6连接固定，另一个直角边与底座5连接固定。该结构使得第二防冲组件2的底部位于容纳空间10内，即第二防冲组件2的底部插设于砂石层内。第二防冲组件2包括三角框架21和第二防冲网22，三角框架21用于与杆体6和底座5连接固定，以及三角框架21起到支撑、安装第二防冲网22的作用。第二防冲网22的周部与三角框架21连接固定。

可以理解的是，通过在杆体6的周部设置多个第二防冲组件2，第二防冲组件2能够阻挡砂石受到海水冲刷而向四周迁移。该结构使得海水无论从哪个方向对砂石层进行冲刷，第二防冲组件2均能够起到阻挡砂石迁移的作用，进而避免砂石层出现冲坑。

本实施例的有益效果为：通过设置第一防冲组件1，利用第一防冲网11将底座5上方的砂石限制在容纳空间10内，避免在海水冲刷时砂石向容纳空间10的周围区域流失。以及，通过在容纳空间10内设置多个轮胎组件3，在海水冲刷时，轮胎组件3能够对海水的冲刷起到一定的阻挡作用，降低海水的冲刷力度，减少位于第一防冲组件1顶面位置的砂石被海水冲刷流失。因此，在第一防冲组件1和轮胎组件3的防冲刷作用下，能够对风机单桩周围的砂石层提供保护，避免或降低海水冲刷砂石层而出现冲坑，以保证砂石层能够对底座5提供足够的载荷，以及防止风机单桩直接遭受海水冲刷。相比于现有技术中的抛石、沙袋固定方式，该风机单桩的防冲刷装置具有可靠性高和使用寿命长的特点。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，包括：

第一防冲组件，所述第一防冲组件安装在风机单桩的底座上，所述第一防冲组件包括支架和第一防冲网，所述支架环设于所述风机单桩的杆体的***，所述第一防冲网设置于所述支架的侧壁上，并使所述第一防冲网环绕在所述杆体的***，所述第一防冲网与所述杆体间隔，所述第一防冲网与所述杆体之间形成容纳空间；

轮胎组件，所述轮胎组件为多个，多个所述轮胎组件设置于所述容纳空间内，所述轮胎组件通过缆绳与所述支架连接固定；

加强组件，所述加强组件包括套筒和多个拉杆，所述套筒用于套设在所述杆体的周部，多个所述拉杆沿所述杆体的圆周方向间隔分布，所述拉杆的两端分别与所述套筒和所述支架连接固定。

2.根据权利要求1所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述轮胎组件的顶部与所述支架的顶部平齐。

3.根据权利要求1所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述支架包括第一框体和第二框体，所述第一框体和所述第二框体沿竖直方向平行且间隔设置，所述第一防冲网的两端分别与所述第一框体和所述第二框体连接固定。

4.根据权利要求3所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述第一防冲组件还包括用于固定所述缆绳的定位柱，所述第一框体和/或所述第二框体上设置有所述定位柱。

5.根据权利要求3所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述第二框体与所述底座抵接，所述第二框体与所述底座中的一个设置有安装孔，另一个设置有安装轴，所述安装轴与所述安装孔插接配合。

6.根据权利要求1所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述轮胎组件包括连接轴和至少两个轮胎，至少两个所述轮胎沿所述连接轴的长度方向间隔分布。

7.根据权利要求6所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述轮胎与所述连接轴通过紧固件可拆卸连接。

8.根据权利要求6所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述轮胎组件还包括多个叶片，多个所述叶片沿所述连接轴的圆周方向间隔分布，所述叶片位于相邻两个所述轮胎之间。

9.根据权利要求8所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，所述叶片为“十”字叶片。

10.根据权利要求1至9任一项所述的风机单桩的防冲刷装置，其特征在于，还包括多个第二防冲组件，多个所述第二防冲组件沿所述杆体的圆周方向间隔分布，所述第二防冲组件的底部位于所述容纳空间内。