[实用新型]基于海上风电方筒型基础的直线分区机械破排土下沉装置

说明书

本实用新型公开了一种基于海上风电方筒型基础的直线分区机械破排土下沉装置，在方筒型基础的四条边壁上均设置有一组下沉装置单体，每组所述下沉装置单体包括直线分区破土槽、链条和破土板，所述直线分区破土槽设置在方筒型基础的边壁底部；所述链条绕所述方筒型基础的边壁四周布置，并能在电机的驱动下沿所述方筒型基础的边壁四周转动；位于所述方筒型基础的边壁底部的所述链条设置在所述直线分区破土槽内；所述破土板设置在所述链条上，并沿所述链条长度方向间隔布置。本实用新型效控制了破土导致的扰动土体范围，分区控制保证了下沉过程中对水平度的控制，通过机械方式带走扰动破碎的土体，从而有效保证了方型基础快速有效安全的沉放作业。

技术领域

本实用新型涉及海上风电基础安装、风能工程、新能源，特别涉及一种基于海上风电方筒型基础的直线分区机械破排土下沉装置，实现厚壁混凝土复合筒型基础快速高效的安装。

背景技术

随着全球能源、气候、环境等问题的日益突出，可再生能源受到各国的普遍关注。与传统化石燃料相比，风能使用清洁，成本较低，具有开发范围广，安全、能源永不耗竭等优势。相比于陆上风电，海上风电具有风速大、湍流度低、不占耕地等优势。目前，我国海上风电基础多采用桩基础或复合桩基础，其设计简单，安装工艺成熟，但受横向荷载(风、浪、流)的水平形变较大。宽浅式筒型基础的出现，为海上风机基础的设计提供了新的方向，该基础可有效抵抗海上风机受到的较大横向荷载，且其结构简单、成本较低、施工便捷快速。

近年来，随着海上复合筒型风机基础及风机一步式安装技术的成功运用，大大减少海上风电基础的建造和施工成本，适用于我国部分具有合适水深和地质条件的区域，有较好的工程应用前景。目前，设计安装的复合型筒型基础由混凝土过渡段、圆形钢筒和钢制分仓板组成。为了进一步降低筒型基础的成本，在保证设计强度要求的前提下，可以用混凝土制筒替代钢筒。由于混凝土的刚度小于钢，为了达到相对应的设计要求，需要更厚混凝土壁(约0.4m)，这也为后期的下沉安装提出了更高的要求。筒壁的增厚势必会增加下沉过程中的端阻力，无法保证快速有效的下沉作业，一定程度上削弱一步式安装技术的优越性。现有的钢混复合筒型基础底部破土装置结合开槽破土和高压喷射破土，分区联合破土，有效地解决了海底不同部位地质结构差异带来的沉降中水平度失衡问题，但在圆筒弧形的厚壁上进行分区，机械破土的效率受环形轨道的约束，不如方筒型基础的边壁直线轨道的破土效率高。同时，海底土质多为淤泥质黏土，水力冲排很难带走破碎的黏土，这将严重影响下沉效率；而过大的冲水压力会扩大扰动土体的区域范围，不利于筒型基础运行期的稳定。

为此，本实用新型提出一种基于海上风电方筒型基础的直线分区机械破排土下沉装置，该装置利用机械分区破土、排土，保证了水平度的控制同时，使风机基础快速有效安全地沉放到位。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题，提出一种基于海上风电方筒型基础安装的直线分区机械破排土下沉装置，有效控制了破土导致的扰动土体范围，分区控制保证了下沉过程中对水平度的控制，通过机械方式带走扰动破碎的土体，从而有效保证了方型基础快速有效安全的沉放作业。

本实用新型所采用的技术方案是：一种基于海上风电方筒型基础的直线分区机械破排土下沉装置，在方筒型基础的四条边壁上均设置有一组下沉装置单体，每组所述下沉装置单体包括：

直线分区破土槽，所述直线分区破土槽设置在方筒型基础的边壁底部；

链条，所述链条绕所述方筒型基础的边壁四周布置，并能在电机的驱动下沿所述方筒型基础的边壁四周转动；位于所述方筒型基础的边壁底部的所述链条设置在所述直线分区破土槽内；以及，

破土板，所述破土板设置在所述链条上，并沿所述链条长度方向间隔布置。

进一步地，所述直线分区破土槽包括：